一、水介质单体液压支柱的开发与应用（论文文献综述）
张燕,张海英,韩玉勇[1]（2020）在《纯水单体液压支柱的结构设计及性能试验》文中认为水液压技术的使用可有效解决乳化液带来的环境污染问题。以水替代液压油、乳化液可实现安全、环保及低成本运行,"密封、润滑、锈蚀"是水液压的主要研究内容。在"静态水液压"技术基础上,对煤矿井下单体液压支柱进行改进,设计一种能实现动态密封与润滑的"油水分离"式纯水介质橡胶活塞单体液压支柱。通过设计异形密封结构、储油体及油水分离纤维布,实现"油水分离"技术措施,保证偶副的灵活和减摩,实现"密封—润滑",并达到更好的使用性能。
周大伟[2]（2019）在《煤矿水压三用阀阀芯摩擦副润滑与减磨机理研究》文中研究说明将水液压技术引入到单体液压支柱核心零部件的三用阀中,是实现煤矿绿色、安全开采的重要措施之一,但是水介质也存在腐蚀性强等缺点,导致阀芯摩擦磨损严重,是水液压技术在煤炭支护装备中应用的重要因素之一。为了解决三用阀润滑性能差和摩擦磨损的问题,以水压三用阀为载体,借鉴表面微造型技术在减磨润滑中的特性机理,解决阀芯与阀套之间的摩擦与磨损问题。论文以水压三用阀阀芯摩擦副为研究对象,研究不同微造型参数对阀芯摩擦副的润滑和减磨作用;通过在阀芯上设置不同微造型阵列,研究微造型对动压润滑承载力稳定的影响。研究主要内容包括:（1）研究Reynolds和N-S方程阀芯摩擦副之间动压润滑特性,搭建阀芯摩擦副微造型模型,利用MATLAB软件分析基于Reynolds方程阀芯摩擦副微造型动压润滑性能,借助于CFD软件分析阀芯摩擦副之间流体动压润滑特性,研究微造型承载力大小、方向与阀芯间隙、阀芯移动速度以及形貌之间的关系。（2）利用交互试验的方法分析不同参数对三用阀阀芯动压润滑性能的影响以及参数之间相互作用对阀芯摩擦副动压润滑影响。分析了微造型间隙（液膜厚度）、微造型形貌、微造型半径、微造型深度、阀芯移动速度以及液膜厚度与微造型深度、半径、移动速度之间交互作用对阀芯微造型承载力的影响;并通过交互试验优化得到最优方案A3B3C3D1E3比试验中最大承载力提高了15.5%。（3）通过建立均匀圆柱形阵列、非均匀变深度阵列、非均匀变密度阵列模型,利用ANSYS-CFD进行仿真分析,研究均匀阵列与非均匀阵列对阀芯摩擦副之间动压润滑承载力稳定性能影响,分析不同微造型阵列随着输入压力与速度变化对阀芯微造型摩擦副之间动压润滑承载力稳定性能影响;分析了在不同微造型参数条件下,不同微造型阵列对阀芯摩擦副动压润滑承载力与阀芯微造型模型壁面剪切力影响。图[64]表[9]参[78]。
何涛[3]（2016）在《基于微造型阀芯及异形阀腔的煤矿水压三用阀研究》文中研究说明传统单体液压支柱及其三用阀以乳化液为工作介质,严重污染地下水资源,且乳化液易变质,影响工人工作环境和身心健康。此外,配置乳化液还需消耗大量化学合成剂及劳动力,使用成本高。随着人们对环境保护及生产安全的日益重视,各国都制定相关法律法规,鼓励煤矿支护装备向安全、环保的方向发展。水具有安全环保、价格低廉、来源广泛等优点,水液压技术在煤矿领域的普及应用是煤矿支护装备发展的重要方向之一。同时三用阀是单体液压支柱水压化的核心部件,其润滑、磨损、气蚀等关键问题,也是其它煤矿液压设备水压化面临的共性问题。论文以单体支柱的核心元件水压三用阀为研究载体,设计了一种基于微造型阀芯及异形阀腔的水压三用阀新结构,使用水替代乳化液为工作介质。重点研究了改善水压三用阀的润滑、磨损及气蚀等关键问题的方法和途径。研究成果可为水压三用阀的实用化奠定理论和试验基础。论文的主要研究工作及结论如下:1.提出了微造型阀芯新结构,以改善水压三用阀阀芯的润滑及磨损特性。建立了复杂工况下微造型阀芯导向段和密封段的动压润滑模型,研究了阀芯微造型区域恒定条件及阀芯密封区域不确定条件下的微造型阀芯动压润滑和减磨机理。结果表明:（1）合适的微造型阀芯能产生良好的动压润滑效果,微造型区域的阀芯表面压力大于阀套表面的压力,壁面间压力分布不均匀。（2）阀芯微造型的径宽比B应取较小值,而深厚比D在低雷诺数或B＞0.2的情况下应取较小值,在径宽比B=0.2及高雷诺数的情况下应取较大值,最佳值在D=1.4附近,且雷诺数越高,则惯性承载和空化承载效应越强。（3）除三角形外,各形貌均能够产生动压效果,且球冠形具有较小的剪切摩擦力和泄漏量。直线楔形可增大核心区压力,夹角形将导致核心区收缩,直角楔过渡有助于增大核心区的最大正压和最大负压,且在相同面积率下增大正负压影响区面积比有助增加动压承载力。（4）阀芯密封区域不确定条件下的润滑机理研究表明,叠合量大于2.5mm时随叠合量减小,阀芯表面的总承载力增加,剪切摩擦力基本不变,阀芯表面综合摩擦作用减弱。2.开展了水介质环境及干摩擦工况下微造型摩擦副的摩擦和磨损试验,验证了理论分析的可靠性。结果表明:摩擦系数随载荷减小呈增大趋势,且微造型有助于摩擦副在较低转速下进入流体润滑区,扩大了流体润滑范围。进一步研究表明合理的微造型结构才具有减磨效果,摩擦系数随微造型直径及面积率的增大先减后增,随微造型深度的增大渐增大,最佳的微造型直径、深度及面积率分别为300μm、40μm和10%,且摩擦系数与磨损质量正相关。干磨时光滑下试环产生严重黏着和磨粒磨损,而微造型试片仅发生磨粒磨损,且磨损状况明显好转。从磨痕来看,微造型试片的磨痕相对于光滑试片尺寸小,深度浅,分布区域性强,微坑间圆周方向上磨痕少,进一步证明微造型具有减磨的重要功能。3.提出了通过异形阀腔改善气蚀破坏的新方法。建立了异形阀腔CFD模型,优化了阀腔结构,研究了气蚀转移及削减的方法。结果表明:二级节流的抗气蚀能力强,气穴主要出现于阀口及节流口2下游阀腔涡旋的中心。涡旋回流有助于填补流体与阀套壁面分离产生的负压空间,并挤压阀口来流,抑制来流与壁面分离,迫使来流附壁流动,抑制阀芯壁面气穴发生。此外,高压引流结构的引入能进一步减缓阀口气蚀,且引流槽的抗气蚀性能优于引流孔结构。最终,针对阀口夹角分别取15°、30°和45°三种情况,优化得到三组最佳的阀腔结构和参数。4.提出了基于微造型阀芯及异形阀腔的水压三用阀新结构。研究了冲击载荷作用下的系统动态特性,对影响三用阀性能的主要参数进行了单因素和多因素分析,确定了三用阀组件的结构尺寸与支护系统性能参数间的响应关系,并优化了最佳的因素与水平组合。结果表明:阀腔闭死容积（E因子）对支柱的压力和位移特性无影响,而减小阻尼孔直径（A因子）、阀口闭合量（B因子）、阀芯等效阻尼（D因子）及增大阻尼腔闭死容积（C因子）均能改善支柱的压力和位移特性。出现下沉位移较大值和峰值压力较小值的因子和水平基本一致。因子显着性由强至若依次为C、A、D和B因子,且一般在A、D因子低水平,C因子高水平时系统动态性能好,优化得到最优组合为A1B1C3D1（E）。5.针对阀芯表面的微造型加工,搭建了微造型微钻电解复合加工平台,并研究了微造型微钻电解复合加工工艺。结果表明:采用钝化性电解液,增加阴极转速及降低进给速度有助于提高加工精度,提高电解液浓度及电解电压有助于提高加工效率,但不利于降低杂散腐蚀。加工产生的气泡形态及电流稳定性与电解精度和效率具有关联性,电流稳定,气泡数目多、体积小、分布均匀,则加工质量好,电解效率高。最终通过对比,选取NaNO3电解液为电解质,并取机加工转速nj=40000r/min,机加工进给速度0=1Oμm/s,电解液浓度Ca=4%,电解电压Ud=5V,电解进给速度Vf=5μm/s,阴极旋转速度nd=6000r/min。
黄宇[4]（2013）在《水介质单体液压支柱三用阀的结构分析及仿真优化》文中研究表明水压技术是一项环保、安全、经济、高效的新技术,非常适宜应用于食品、医药、海洋与海底开采等领域及一些大型高危工矿部门。随着石油等矿物资源的日益枯竭,精密机械加工技术、润滑与密封技术、材料科学、计算机科学的发展与进步以及人们环保意识的不断提高,推广应用水压技术的时机已经成熟。本文基于水压技术的诸多优点,将其与广泛应用于我国煤矿井下的外注式单体液压支柱相结合,针对单体液压支柱三用阀工作中面临的具体问题,对其进行了系统地分析与研究,并结合水介质易泄漏、易发生气蚀等问题,探讨了新结构对三用阀性能的影响,计算出了适用于水的三用阀结构参数,建立了整个三用阀的三维模型,并对其重要零部件进行了结构静力学分析。仿真表明,水介质单体液压支柱三用阀重要零部件的安全系数均大于2,在额定工作压力下能够满足强度准则。本文将微造型结构应用于水介质单体液压支柱三用阀。使用Fluent动网格技术与UDF功能,对阀芯带有微造型结构的安全阀部分进行了详细的流场仿真,得出了安全阀工作中不同时刻的压力和速度分布,分析了不同宽度、深度和沉陷比的微造型结构对阀内流场的影响。仿真结果表明,具有微造型结构的安全阀阀芯可明显改善阀内流场,使阀内负压值减小约15%,并可抑制阀内水流速度,缓解安全阀的气蚀与冲蚀损害。此外,本文还通过安全阀连续性方程和阀芯力平衡方程,建立了安全阀的数学模型,以安全阀入口流量为输入量,对三用阀的安全阀部分进行了动态特性分析,得出了安全阀弹簧刚度、阀芯组件质量等参数对其动态性能的影响。研究和设计水介质单体液压支柱三用阀对我国煤矿水压技术的应用有着很强的理论价值和实际意义,同时对推进水压技术的实用化以及其它水压元件的研发也具有一定的借鉴意义。
高霞[5]（2013）在《单体水液压支柱的结构设计及性能研究》文中指出随着人类环保意识的不断加深和可持续发展战略的实施,具备环保、高效、节能等优点的水压技术逐渐成为人类关注的焦点。目前,我国煤矿使用的单体液压支柱都是以乳化液为工作介质,对采空区及地下水造成了极大的污染。因此,本文提出了用水代替乳化液,设计一种新型的单体水液压支柱,降低煤矿成本、保护环境、节约能源,对煤矿生产有着重要的实际意义和巨大的经济效益。本文主要完成了单体水液压支柱的结构设计及动态性能研究,首先,针对水介质特殊的理化性质引起的关键技术问题,提出解决措施,在活柱体的外表面每隔300mm处加工一周条形状沟槽微造型结构,这种结构可以很大程度上减少摩擦磨损、有效地改善润滑情况及提高抗震能力。建立单体水液压支柱活柱体的有限元模型,并对其进行静力学分析,得出活柱体的最优壁厚值为8mm。其次,采用Fluent软件对单体水液压支柱的升柱—初撑、承载—溢流及回柱三个工作过程进行支柱内部流场仿真分析。结论显示,单体水液压支柱的流场稳定,且当支柱正常工作时,支柱内腔不会产生气穴与涡流现象,避免了能量的损失与噪声的加剧。最后,在建立单体水液压支柱及安全阀数学模型的基础上,运用MATLAB/Simulink对单体水液压支柱承载—溢流过程的动态特性进行了仿真研究,得出影响单体水液压支柱系统动态特性的主要因素。结果显示阻尼系数越大,超调量越小,系统的稳定性越好,但是系统的响应快速性降低；活柱体截面积越大,支柱的移动速度越小。
郝旭[6]（2013）在《外注式单体液压支柱结构设计和理论研究》文中研究表明在全球工业化进程的环境下，单体液压支柱适用于不同的采煤工作面、顶板条件及煤层压力，与金属铰接顶梁配合使用可在煤层倾角35o以下的任何支护平面。基于工况条件，在静载荷和冲击载荷条件下对外注式单体液压支柱进行分析。将DW28型单体液压支柱作为研究对象，综合分析其工作原理、特性，确定主要结构参数，并通过三维软件Pro/ENGINEER建立三维结构模型。在静载荷下，建立静强度分析模型，进行强度和稳定性分析，运用理论力学、材料力学等传统力学进行计算，通过ANSYS有限元分析进行仿真分析。通过两者结果对比，得出存在差异的原因。冲击载荷对DW28型单体液压支柱的作用是以物体跌落的方式处理，构造一个等同于工作阻力的质量力，在一定高度自由落下作用在支柱顶盖组件上，作为冲击载荷模型，通过相关结构参数建立冲击模型参数。运用机械振动理论知识，建立DW28型单体液压支柱的主振动方程，选取不同的初始位置参数，得到影响其内压变化的主要因素。运用LS-DYNA动态显式有限元软件仿真的方法进行分析，得到相应应力、塑性应变的规律。通过对DW28型单体液压支柱主要工况载荷下的研究，分析方法接近实际工况条件，为工程技术人员设计提供数据，促进煤矿机械产品的发展进程。
高霞,王传礼,黄宇,梁海珍[7]（2013）在《纯水单体液压支柱结构的设计》文中研究说明介绍了纯水单体液压支柱的结构及工作原理,对其关键元件进行结构设计。首先运用Atoucad进行二维设计,然后借鉴液压传动手册对其进行设计计算,最后得出纯水单体液压支柱最理想的设计方案。为今后纯水单体液压支柱的设计制造提供有利依据。
吴广宇[8]（2011）在《单体液压支柱在会泽铅锌矿的应用研究》文中研究表明本文以国家一一五科技支撑计划课题“复杂富水矿床开采关键技术开发研究（2006BAB02A01）”为依托,主要针对驰宏锌锗股份有限公司会泽铅锌矿区1#矿体工程实际条件,运用岩体力学理论将工程地质调查、理论分析、数值模拟、现场监测等方法有机结合,对在开采会泽铅锌矿破碎不稳定矿体时液压支柱对采场的支护效果进行了研究,主要包括如下内容：1)根据矿山目前技术装备水平和8#、1#矿体赋存条件,进行了两次液压支柱护顶上向水平分层法的采场实验。通过对实验中支柱变化及顶板相关监测数据的分析处理,揭示液压支柱对金属矿山采场顶板的支护作用效果。2)对在会泽矿使用的相关设备进行总结,针对液压支柱系统设备在实际使用过程中出现的问题,提出改进措施,为在会泽铅锌矿及其它金属矿山更好的使用液压支柱系统提供参考。3)运用FLAC3D数值模拟软件对采场的开挖、支护过程进行了模拟,将数值模拟与实际监测数据相结合的方式,进一步分析液压支柱使用时的特性及力学作用特点,通过对合理支护参数的探讨,解决液压支柱在会泽矿使用时的参数设定。4)通过对液压支柱在开采会泽铅锌矿高应力、高破碎倾斜中厚难采矿体时的系统总结,结合目前液压支柱在金属矿山的使用情况,探讨在更多金属矿开采中引入液压支柱作为采场支护设备的可行性。
安平[9]（2011）在《基于纯水介质矿山大流量三用阀的关键技术研究》文中认为纯水液压传动中,需要解决的核心问题是纯水液压阀的设计与制造。随着高分子材料、工程陶瓷等新型工程材料的迅速发展,精密加工技术的进步和其它相关学科技术的出现,纯水以其环保、节能和安全等独特优越性,已成为国内外液压界的研究热点和重点发展方向之一,特别适合应用在食品、医药、冶金、生物工程、医疗机械、包装机械、电子、纺织造纸等工业领域。研究与设计煤矿单体液压支柱用纯水大流量三用阀对煤矿支护液压系统的纯水化有着重要的理论意义和实用价值。论文针对煤矿单体液压支柱用纯水大流量三用阀的关键技术问题,从理论分析、结构研制及工况要求对纯水大流量三用阀进行了系统的研究。针对纯水介质的理化特性所带来的问题,文章通过寻求不同结构、新材料、高精度对其性能的影响,结合仿真分析结果,提出了适用于纯水大流量三用阀的新型结构的设计方法。通过建立严密而精确的数学模型,研究了纯水大流量三用阀的流场和动态特性,分析了纯水大流量三用阀的关键零部件容易出现的危险截面,其安全系数均在2以上。仿真表明,额定工作压力下纯水大流量三用阀结构的设计可以满足要求,从而为纯水大流量三用阀的研制奠定了坚实基础。论文首次对纯水大流量三用阀的升柱—初撑和承载—溢流两主要工作过程做了详细地研究。首先,通过对纯水大流量三用阀的动态仿真,研究表明,通过改善其工作性能参数可以提高纯水大流量三用阀的动态响应特性；其次,通过对纯水大流量三用阀中最典型的单向阀口和安全阀口的流场仿真,得出单向阀阀座开口角度为60°时为其最佳结构设计参数,并获得了不同安全阀的结构参数对阀口溢流量的规律,从而提高了大流量三用阀对顶板的抗冲击适应性。综合考虑各种因数,在设计前进行理论仿真研究,不仅可以判断参数对其性能的影响,还可以确定最佳的结构设计尺寸,从而为纯水大流量三用阀的结构设计和研发提供了理论参考。图[60]表[6]参[68]
滕文虎[10]（2009）在《应用新型单体液压支柱技术 增强环保意识》文中研究说明介绍了国内外单体液压支柱的现状及发展,分析了矿用单体液压支柱面临的环保问题及对策,指出由于传统矿用单体液压支柱存在的污染环境等问题,必将被纯水工作介质的新型单体液压支柱所取代。
二、水介质单体液压支柱的开发与应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、水介质单体液压支柱的开发与应用（论文提纲范文）
（1）纯水单体液压支柱的结构设计及性能试验（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 水液压技术现状及研究意义 |
| 2 橡胶活塞单体液压支柱的结构设计 |
| 3 橡胶活塞单体液压支柱的性能研究 |
| 4 试验 |
| 5 结语 |
（2）煤矿水压三用阀阀芯摩擦副润滑与减磨机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与来源 |
| 1.1.1 课题研究背景 |
| 1.1.2 课题研究来源 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 水液压技术研究现状 |
| 1.2.2 微造型动压润滑研究现状 |
| 1.2.3 三用阀的研究现状 |
| 1.3 阀芯摩擦副润滑研究难点与解决方案 |
| 1.3.1 阀芯摩擦副润滑研究难点 |
| 1.3.2 阀芯难点问题的解决方案 |
| 1.4 课题研究内容与意义 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究意义 |
| 2 水压三用阀阀芯摩擦副模型建立与动压润滑机理研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 动压润滑机理分析 |
| 2.2.1 Reynolds润滑方程 |
| 2.2.2 Reynolds方程动压润滑机理 |
| 2.2.3 Reynolds与N-S方程有效性分析 |
| 2.3 阀芯微造型润滑模型 |
| 2.3.1 阀芯微造型摩擦副几何模型 |
| 2.3.2 阀芯微造型摩擦副数学模型 |
| 2.3.3 阀芯摩擦副微造型CFD模型求解 |
| 2.4 阀芯微造型承载力研究 |
| 2.4.1 微造型三维模型的参数设置与求解 |
| 2.4.2 不同形貌微造型动压润滑压力分析 |
| 2.4.3 微造型阀芯摩擦副承载力分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 水压三用阀阀芯微造型承载力交互试验分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 交互试验参数与方案设置 |
| 3.2.1 交互试验参数选取 |
| 3.2.2 交互试验方案设计 |
| 3.2.3 交互试验方差计算 |
| 3.3 承载力交互试验分析 |
| 3.3.1 仿真结果分析 |
| 3.3.2 承载力交互作用分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 不同微造型阵列阀芯摩擦副润滑稳定性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 阀芯摩擦副模型建立与参数设置 |
| 4.2.1 均匀微造型阵列模型建立 |
| 4.2.2 变化微造型阵列模型建立 |
| 4.2.3 参数设置 |
| 4.3 速度变化对润滑稳定性影响 |
| 4.3.1 均匀阵列微造型润滑稳定性分析 |
| 4.3.2 非均匀阵列微造型润滑稳定性分析 |
| 4.4 压力变化对润滑稳定性能影响 |
| 4.4.1 均匀阵列微造型润滑稳定性分析 |
| 4.4.2 非均匀阵列微造型润滑稳定性分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及成果 |
（3）基于微造型阀芯及异形阀腔的煤矿水压三用阀研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及课题来源 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 课题来源 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 水液压技术及其水压元件研究现状 |
| 1.2.2 微造型技术研究现状 |
| 1.2.3 微造型加工方法研究现状 |
| 1.2.4 煤矿单体液压支柱及其三用阀的研究现状 |
| 1.3 课题研究难点 |
| 1.3.1 水压三用阀微造型阀芯的润滑及减磨机理 |
| 1.3.2 水压三用阀阀腔抗气蚀性能的异形结构设计 |
| 1.3.3 高效、灵活、低成本的微造型加工技术 |
| 1.4 课题研究内容 |
| 2 微造型阀芯润滑特性及其减磨机理研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于Reynolds方程的润滑模型 |
| 2.2.1 基本条件假设 |
| 2.2.2 Reynolds润滑模型 |
| 2.2.3 基于Reynolds方程的润滑效应分析 |
| 2.3 微造型阀芯动压润滑及抗污染机理 |
| 2.3.1 微造型动压机理 |
| 2.3.2 微造型惯性机理 |
| 2.3.3 微造型空化机理 |
| 2.3.4 存储磨粒及二次润滑机理 |
| 2.3.5 空化边界 |
| 2.3.6 Reynolds润滑方程有效性分析 |
| 2.4 微造型阀芯二维CFD模型的建立 |
| 2.4.1 微造型阀芯几何模型 |
| 2.4.2 基于N-S方程的微造型润滑模型建立 |
| 2.4.3 微造型阀芯膜厚方程、摩擦力及承载力方程 |
| 2.4.4 边界条件及参数设置 |
| 2.4.5 二维CFD模型求解 |
| 2.5 结构及性能参数对润滑特性的影响 |
| 2.5.1 微造型单元的压力分布 |
| 2.5.2 微造型单元的空化现象 |
| 2.5.3 微造型单元的法向承载力 |
| 2.6 微造型形貌对润滑及泄漏特性的影响 |
| 2.6.1 参数设置及模型求解 |
| 2.6.2 微造型单元的压力分布 |
| 2.6.3 微造型单元的承载力和剪切摩擦力 |
| 2.6.4 微造型单元的泄漏量 |
| 2.7 微造型阀芯变尺寸动压润滑机理 |
| 2.7.1 计算模型及参数设置 |
| 2.7.2 叠合量对承载力的影响 |
| 2.7.3 叠合量对剪切摩擦力的影响 |
| 2.8 本章结论 |
| 3 阀芯微造型的摩擦及磨损试验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 摩擦磨损试验装置 |
| 3.3 摩擦磨损试验方案 |
| 3.4 摩擦磨损试样制作 |
| 3.4.1 试片初加工 |
| 3.4.2 试片预处理 |
| 3.4.3 微造型加工结构参数 |
| 3.4.4 微造型加工 |
| 3.5 摩擦磨损试验过程 |
| 3.5.1 试验预处理 |
| 3.5.2 摩擦分析 |
| 3.5.3 磨损分析 |
| 3.6 试验结果与分析 |
| 3.6.1 微造型对摩擦系数的影响 |
| 3.6.2 微造型对摩擦磨痕的影响 |
| 3.6.3 微造型对磨损质量的影响 |
| 3.6.4 干摩擦工况下的摩擦磨损及其减磨机理 |
| 3.6.5 试片微造型抗磨减磨机理分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 异形阀腔抗气蚀性能的优化设计与研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 气蚀发生机理 |
| 4.3 二级节流结构的气穴特性和刚度特性 |
| 4.3.1 二级节流结构气穴特性 |
| 4.3.2 二级节流结构刚度特性 |
| 4.4 水压三用阀的异形阀腔结构 |
| 4.5 水压三用阀异形阀腔结构的性能分析 |
| 4.5.1 网格划分及边界条件定义 |
| 4.5.2 模型设置及参数定义 |
| 4.5.3 二级节流结构性能分析 |
| 4.5.4 二级节流结构气穴消减机理及优化 |
| 4.5.5 高压引流结构的气穴消减机理及优化 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 微造型阀芯及异形阀腔的水压三用阀设计与优化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于微造型阀芯及异形阀腔的水压三用阀结构设计 |
| 5.2.1 总体设计要求 |
| 5.2.2 安全阀结构形式的选择 |
| 5.2.3 关键摩擦副材料的选择 |
| 5.2.4 安全阀设计计算 |
| 5.3 水压三用阀的结构特点及工作原理 |
| 5.3.1 水压三用阀的结构特点 |
| 5.3.2 水压三用阀的工作原理 |
| 5.4 水压三用阀数学模型及AMESim支护模型 |
| 5.4.1 水压三用阀数学模型 |
| 5.4.2 AMESim支护模型 |
| 5.4.3 模型的参数设置 |
| 5.4.4 支柱工作过程模拟 |
| 5.5 水压三用阀的动态性能优化 |
| 5.5.1 单因素对动态性能的影响 |
| 5.5.2 多因素综合作用对动态性能的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 微造型微钻电解复合加工平台及其加工工艺 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 微造型高速微钻电解复合加工平台搭建 |
| 6.2.1 微细钻削系统 |
| 6.2.2 运动控制系统 |
| 6.2.3 电解循环系统 |
| 6.2.4 电解控制系统 |
| 6.2.5 实时监测系统 |
| 6.3 微造型高速微钻电解复合加工简介 |
| 6.3.1 高速微钻电解复合加工的优点 |
| 6.3.2 高速微钻电解复合加工的原理 |
| 6.4 微造型高速微钻电解复合加工工艺研究 |
| 6.4.1 电解质种类的影响 |
| 6.4.2 电解液浓度的影响 |
| 6.4.3 电解电压的影响 |
| 6.4.4 电解进给速度的影响 |
| 6.4.5 阴极旋转速度的影响 |
| 6.5 微造型高速微钻电解复合加工参数确定 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（4）水介质单体液压支柱三用阀的结构分析及仿真优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 绪论 |
| 1.1 水压技术简介 |
| 1.1.1 水介质的定义 |
| 1.1.2 液压技术的发展及应用 |
| 1.2 水压技术的研究现状和面临的关键问题 |
| 1.2.1 国内外的研究现状 |
| 1.2.2 水压元件面临的技术问题 |
| 1.3 煤矿三用阀的发展及其研究现状 |
| 1.3.1 矿井回采工作面单体支护的要求 |
| 1.3.2 煤矿单体液压支柱三用阀的发展及其特点 |
| 1.4 课题的研究意义和主要研究内容 |
| 1.4.1 课题的研究意义 |
| 1.4.2 课题的主要研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 水介质单体液压支柱三用阀的结构设计和有限元分析 |
| 2.1 水介质三用阀的工作原理 |
| 2.2 水介质三用阀在实际生产中面临的问题 |
| 2.3 水介质三用阀主要问题的解决方式 |
| 2.3.1 新型结构的设计 |
| 2.3.2 新型材料的应用 |
| 2.4 水介质三用阀的结构设计与计算 |
| 2.4.1 单向阀几何尺寸的计算 |
| 2.4.2 安全阀几何尺寸的计算 |
| 2.5 水介质三用阀的三维造型设计 |
| 2.5.1 三维建模思想和三维建模软件 |
| 2.5.2 水介质三用阀的三维实体模型 |
| 2.6 水介质三用阀重要零件的有限元分析 |
| 2.6.1 有限元分析软件ANSYS介绍 |
| 2.6.2 水介质三用阀重要零件的有限元分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 水介质三用阀内部流场的CFD数值模拟 |
| 3.1 计算流体动力学(CFD)概述 |
| 3.1.1 计算流体动力学简介 |
| 3.1.2 计算流体动力学基本控制方程 |
| 3.2 流体概述及紊流模型理论 |
| 3.2.1 流体的分类 |
| 3.2.2 紊流模型 |
| 3.3 水压元件的气蚀问题 |
| 3.4 CFD软件Fluent介绍 |
| 3.5 三用阀安全阀部分阀芯密封面的微造型流场数值模拟 |
| 3.5.1 微造型的各项参数设定 |
| 3.5.2 流场模拟的过程 |
| 3.5.3 流场模拟的结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 单体液压支柱三用阀动态特性的仿真分析 |
| 4.1 液压系统动态特性的分析方法 |
| 4.1.1 液压系统动态特性 |
| 4.1.2 液压系统动态特性的分析方法 |
| 4.1.3 MATLAB及其软件包Simulink简介 |
| 4.2 安全阀的动态特性仿真模型 |
| 4.2.1 数学模型 |
| 4.2.2 仿真模型 |
| 4.3 仿真结果分析 |
| 4.4 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 |
（5）单体水液压支柱的结构设计及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 绪论 |
| 1.1 单体液压支柱的特点及发展状况 |
| 1.1.1 单体液压支柱的特点 |
| 1.1.2 单体液压支柱的发展状况 |
| 1.2 水压技术的研究现状及关键技术问题 |
| 1.2.1 水压技术的研究现状 |
| 1.2.2 水压技术的关键技术问题 |
| 1.3 课题的主要研究内容及研究意义 |
| 1.3.1 课题的主要研究内容 |
| 1.3.2 课题的研究意义 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 单体水液压支柱结构的设计 |
| 2.1 单体水液压支柱的工作原理 |
| 2.2 单体水液压支柱关键问题的解决措施 |
| 2.2.1 单体水液压支柱的微造型结构优化 |
| 2.2.2 单体水液压支柱材料的选择 |
| 2.3 单体水液压支柱设计及计算 |
| 2.3.1 缸体与活柱体的设计 |
| 2.3.2 水压三用阀的设计 |
| 2.3.3 复位弹簧的设计 |
| 2.3.4 单体水液压支其余零件的设计 |
| 2.4 单体水液压支柱的三维实体设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 单体水液压支柱关键件的有限元分析 |
| 3.1 活柱体的有限元分析 |
| 3.2 活柱体的结构优化 |
| 3.3 缸体的有限元分析 |
| 3.4 单体水液压支柱的模态分析 |
| 3.4.1 ANSYS软件的模态分析介绍 |
| 3.4.2 单体水液压支柱的模态分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 单体水液压支柱的流场分析 |
| 4.1 液压元件中气穴与气蚀现象及排除方法 |
| 4.1.1 液压元件中气穴与气蚀现象 |
| 4.1.2 气穴与气蚀现象的排除方法 |
| 4.2 流体力学基础 |
| 4.2.1 流体的流动状态 |
| 4.2.2 流体力学的基本控制方程 |
| 4.3 单体水液压支柱的流场分析 |
| 4.3.1 解析基本假定 |
| 4.3.2 升柱—初撑过程的流场分析 |
| 4.3.3 升柱—初撑过程的流场仿真结果分析 |
| 4.3.4 承载—溢流过程的流场分析 |
| 4.3.5 承载—溢流过程的流场仿真结果分析 |
| 4.3.6 回柱过程的流场分析 |
| 4.3.7 回柱过程的流场仿真结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 单体水液压支柱的动态特性研究 |
| 5.1 MATLAB/Simulink软件简介 |
| 5.2 数学模型的建立 |
| 5.2.1 单体水液压支柱 |
| 5.2.2 安全阀 |
| 5.3 单体水液压支柱系统的动态仿真模型 |
| 5.3.1 单体水液压支柱动态仿真模型 |
| 5.3.2 安全阀动态仿真模型 |
| 5.3.3 承载—溢流过程支柱系统的仿真模型 |
| 5.4 仿真结果与分析 |
| 5.4.1 单体水液压支柱的仿真结果与分析 |
| 5.4.2 承载—溢流过程仿真结果与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（6）外注式单体液压支柱结构设计和理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 国内外研究状况和发展趋势 |
| 1.2.1 国内外研究状况 |
| 1.2.2 发展趋势 |
| 1.3 本论文主要研究的内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 DW28 型单体液压支柱的结构设计 |
| 2.1 工作环境 |
| 2.2 结构方案的确定 |
| 2.3 工作原理、特性 |
| 2.4 活柱组件结构设计 |
| 2.4.1 活柱的参数确定 |
| 2.4.2 上端连接套、限位挡圈的参数确定 |
| 2.5 缸体组件结构设计 |
| 2.5.1 缸体的参数确定 |
| 2.5.2 密封座、三用阀座、手把、导向套参数的确定 |
| 2.6 顶盖、底座的参数确定 |
| 2.7 附件参数的确定 |
| 2.7.1 三用阀 |
| 2.7.2 密封件 |
| 2.8 三维实体建模 |
| 2.9 本章小结 |
| 3 DW28 型单体液压支柱的静强度分析 |
| 3.1 静力学模型 |
| 3.2 静强度分析 |
| 3.2.1 稳定性分析 |
| 3.2.2 活柱的静强度分析 |
| 3.2.3 缸体的静强度分析 |
| 3.3 有限元仿真分析 |
| 3.3.1 ANSYS 软件介绍 |
| 3.3.2 有限元模型的建立 |
| 3.3.3 模型的加载、求解 |
| 3.4 理论和有限元计算结果对比 |
| 3.5 本章结论 |
| 4 DW28 型单体液压支柱的冲击强度分析 |
| 4.1 冲击模型的建立 |
| 4.2 主振动 |
| 4.2.1 表现等熵线弹性模数 |
| 4.2.2 主振动运动方程 |
| 4.2.3 液体运动规律 |
| 4.2.4 算例分析 |
| 4.3 冲击仿真分析 |
| 4.3.1 LS-DYNA 的软件介绍 |
| 4.3.2 有限元模型建立 |
| 4.3.3 模型的加载、求解 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论和展望 |
| 5.1 论文结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间学术论文及科研情况 |
| 致谢 |
（7）纯水单体液压支柱结构的设计（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 纯水单体液压支柱的工作原理 |
| 2 纯水单体液压支柱的结构设计 |
| 2.1 油缸体的设计 |
| (1) 缸体结构 |
| (2) 缸体的材料 |
| (3) 主要技术要求 |
| (4) 缸体的计算 |
| 2.2 活柱体的设计 |
| (1) 活柱体结构 |
| (2) 活柱体的材料 |
| (3) 活柱体的主要技术要求 |
| (4) 活柱体的计算 |
| 3 结语 |
（8）单体液压支柱在会泽铅锌矿的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 采场支护设备现状分析 |
| 1.2.1 采场支护现状 |
| 1.2.2 液压支柱的发展和使用现状 |
| 1.3 研究目的和内容 |
| 1.4 研究技术路线 |
| 第二章 液压支柱支护理论分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 液压支柱系统的功能特点 |
| 2.3 支护作用原理 |
| 2.3.1 支柱与围岩的相互作用 |
| 2.3.2 支柱工作阻力特性曲线 |
| 2.3.3 支柱与围岩相互作用的三个阶段 |
| 2.4 液压支柱支护能力确定 |
| 2.4.1 单体液压支柱的等效刚度 |
| 2.4.2 支柱的阻力增量 |
| 2.4.3 最小初撑力 |
| 2.4.4 额定初撑力 |
| 2.4.5 额定支柱工作阻力 |
| 2.4.6 顶板稳定性常数 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 液压支柱在会泽铅锌矿的应用实验 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 开采技术条件 |
| 3.3 液压支柱采场实验 |
| 3.3.1 采矿方法概述 |
| 3.3.2 实验采场布置 |
| 3.3.3 实验采场状况 |
| 3.3.4 单体液压支柱支护参数确定 |
| 3.3.5 回采工艺 |
| 3.4 支柱工作状态监测 |
| 3.4.1 监测方法 |
| 3.4.2 监测数据 |
| 3.5 监测数据分析 |
| 3.5.1 第一次实验数据 |
| 3.5.2 第二次实验数据 |
| 3.5.3 总结 |
| 3.6 本章总结 |
| 第四章 液压支柱使用的设备改进 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 在煤矿使用的液压支柱设备 |
| 4.2.1 液压支柱的主要分类 |
| 4.2.2 外注式单体液压支柱的种类 |
| 4.2.3 DWQ系列高钛合金钢制单体液压支柱 |
| 4.3 在会泽矿的使用 |
| 4.3.1 DWQ42-150/110高钛合金钢制液压支柱 |
| 4.3.2 泵站 |
| 4.3.3 其它设备 |
| 4.4 单体液压支柱使用中存在的问题 |
| 4.5 设备选改进 |
| 4.6 使用建议 |
| 4.7 全章总结 |
| 第五章 液压支柱对采场支护的数值模拟 |
| 5.1 数值方法概述 |
| 5.2 模型的建立 |
| 5.2.1 岩体物理力学参数 |
| 5.2.2 模型特点 |
| 5.3 模型分析 |
| 5.3.1 液压支柱支护对顶板的控制效果 |
| 5.3.2 不同初撑力对顶板下沉量的影响 |
| 5.4 本章总结 |
| 第六章 液压支柱在金属矿的应用前景 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 单体液压支柱的应用情况 |
| 6.2.1 在煤矿的使用现状 |
| 6.2.2 在金属矿的使用现状 |
| 6.2.3 应用情况总结 |
| 6.3 缓倾斜至倾斜矿体的开采现状 |
| 6.3.1 缓倾斜薄矿体的开采 |
| 6.3.2 倾斜中厚矿体的开采 |
| 6.3.3 缓倾斜中厚矿体 |
| 6.4 前景分析 |
| 6.5 本章总结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间主要研究成果 |
（9）基于纯水介质矿山大流量三用阀的关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 绪论 |
| 1.1 纯水液压传动技术的发展及研究现状 |
| 1.1.1 纯水液压传动技术的发展 |
| 1.1.2 国内外水压元件的研究现状 |
| 1.2 煤矿三用阀的发展及其特点 |
| 1.2.1 三用阀的发展 |
| 1.2.2 三用阀的特点 |
| 1.3 课题研究意义及主要内容 |
| 1.3.1 课题研究意义 |
| 1.3.2 课题主要研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 纯水大流量三用阀设计和结构有限元分析 |
| 2.1 大流量三用阀工作原理 |
| 2.2 大流量三用阀关键技术问题 |
| 2.2.1 理论关键技术问题 |
| 2.2.2 实际工况存在问题 |
| 2.3 大流量三用阀关键技术问题的解决措施 |
| 2.3.1 纯水大流量三用阀新结构的选用 |
| 2.3.2 纯水大流量三用阀新材料的应用 |
| 2.4 大流量三用阀总体结构设计与计算 |
| 2.4.1 纯水大流量三用阀结构参数设计 |
| 2.4.2 纯水大流量三用阀液压力计算 |
| 2.5 关键零部件设计与计算 |
| 2.5.1 左、右阀筒 |
| 2.5.2 阀套 |
| 2.5.3 弹簧 |
| 2.6 纯水大流量三用阀三维实体设计 |
| 2.7 纯水大流量三用阀有限元分析 |
| 2.7.1 左、右阀筒 |
| 2.7.2 注液阀体 |
| 2.7.3 阀针 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 纯水大流量三用阀动态特性研究 |
| 3.1 纯水大流量三用阀数学建模 |
| 3.1.1 单向阀模型 |
| 3.1.2 单体液压支柱模型 |
| 3.1.3 安全阀模型 |
| 3.2 纯水大流量三用阀系统仿真模型 |
| 3.2.1 升柱—初撑仿真模型 |
| 3.2.2 承载—溢流仿真模型 |
| 3.3 大流量三用阀仿真结果与分析 |
| 3.3.1 升柱—初撑仿真结果与分析 |
| 3.3.2 承载—溢流仿真结果与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 纯水大流量三用阀流场建模与仿真 |
| 4.1 基本控制方程 |
| 4.2 纯水大流量三用阀几何建模 |
| 4.2.1 单向阀模型 |
| 4.2.2 安全阀模型 |
| 4.3 纯水大流量三用阀流场仿真 |
| 4.3.1 单向阀仿真 |
| 4.3.2 安全阀仿真 |
| 4.4 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 |
四、水介质单体液压支柱的开发与应用（论文参考文献）
- [1]纯水单体液压支柱的结构设计及性能试验[J]. 张燕,张海英,韩玉勇. 技术与市场, 2020(11)
- [2]煤矿水压三用阀阀芯摩擦副润滑与减磨机理研究[D]. 周大伟. 安徽理工大学, 2019
- [3]基于微造型阀芯及异形阀腔的煤矿水压三用阀研究[D]. 何涛. 安徽理工大学, 2016(08)
- [4]水介质单体液压支柱三用阀的结构分析及仿真优化[D]. 黄宇. 安徽理工大学, 2013(06)
- [5]单体水液压支柱的结构设计及性能研究[D]. 高霞. 安徽理工大学, 2013(06)
- [6]外注式单体液压支柱结构设计和理论研究[D]. 郝旭. 西华大学, 2013(03)
- [7]纯水单体液压支柱结构的设计[J]. 高霞,王传礼,黄宇,梁海珍. 煤矿机械, 2013(04)
- [8]单体液压支柱在会泽铅锌矿的应用研究[D]. 吴广宇. 中南大学, 2011(01)
- [9]基于纯水介质矿山大流量三用阀的关键技术研究[D]. 安平. 安徽理工大学, 2011(04)
- [10]应用新型单体液压支柱技术 增强环保意识[A]. 滕文虎. 中国煤炭学会煤矿安全专业委员会2009年学术研讨会论文集, 2009