乳化液泵容积效率的研究及核心件结构优化

摘要

矿用乳化液泵是综采工作面上支护设备的动力源，它将电动机的机械能转换为乳化液的液压能，驱动液压支架完成快速移架、升架、降架等动作;它性能的好坏对液压支架工作的可靠性和稳定性影响极大。容积效率是衡量乳化液泵性能好坏的重要参数之一，国家煤炭行业对煤矿用乳化液泵的容积效率作了严格规定（MT/T188.2-2000）:公称压力25～31.5 MPa的乳化液泵，其满载时容积效率不得低于91％;公称压力越高，其容积效率要求越低。随着高产高效机械化综采面上液压支架的发展，目前矿用的乳化液泵也不断推陈出新，尤其是乳化液泵的流量和压力不断增大。因此，研究和提高乳化液泵的容积效率有极其重要的理论意义和经济价值。
　　本文基于乳化液泵的工况和工作原理，分析了乳化液泵的结构特点及运动规律，通过对乳化液泵流量的计算，推导出矿用乳化液泵容积效率的计算方法，为进一步研究乳化液泵的容积效率及其影响因素，找出提高容积效率的途径奠定了理论基础。通过对影响乳化液泵容积效率因素的研究，结合实验验证，得出了系统压力、曲轴转速与容积效率之间的变化规律。提出了“少曲拐，多柱塞”的设计理念，针对具体实例加以验证，结果表明:所提出的理论合理可行。提炼出吸、排液阀滞后是造成容积损失的重要原因之一，为此本课题介绍了一种新型的吸排液阀设计方法，能有效地避免吸排液阀滞后现象，为大排量、高压力矿用乳化液泵的研究和设计提供一定的理论依据。

目录

声明

摘要

引言

1 绪论

1．1 课题来源

1．2 课题研究背景

1．3 乳化液泵的发展概述

1．3．1 国内乳化液泵的现状及发展趋势

1．3．2 国外乳化液泵的现状及发展趋势

1．3．3 国内外乳化液泵的主要参数对比

1．4 课题主要研究内容及研究意义

1．4．1 课题主要研究内容

1．4．2 课题研究意义

2 乳化液泵流量的理论分析

2．1 乳化液泵工作原理

2．2 乳化液泵的流量

2．2．1 乳化液泵的理论流量

2．2．2 乳化液泵的实际流量

2．2．3 乳化液泵的容积效率

2．3 乳化液泵的瞬时流量

2．3．1 柱塞运动规律

2．3．2 乳化液泵的瞬时流量

2．3．3 流量脉动率

2．3．4 吸、排液阀内液体的流动

2．4 本章小结

3 乳化液泵容积效率影响因素的分析

3．1 建立乳化液泵容积效率的理论数学模型

3．2 影响乳化液泵容积效率因素

3．3 试验结果分析

3．4 本章小结

4．乳化液泵、阀的结构优化

4．1 乳化液泵的结构改进

4．2 对峙式乳化液泵的参数选择与确定

4．3 对峙式乳化液泵的有限元分析

4．3．1 对峙式乳化液泵三维模型的建立

4．3．2 曲轴连杆机构运动学和动力学仿真

4．3．3 曲轴的应力应变分析

4．4 吸排液阀的改进

4．5 试验验证

4．6 本章小结

5 总结与展望

5．1 总结

5．2 展望

参考文献

致谢

作者简介及读研期间主要科研成果