液壓支架安全閥密封結(jié)構(gòu)的改進(jìn)

1、液壓支架安全閥密封結(jié)構(gòu)的改進(jìn)羅開成The Im provement of the Relieve Valve Seal Structure inHydraulically P owered R oof SupportLuo K ai 2cheng(鄭州煤礦機(jī)械集團(tuán)有限責(zé)任公司液壓中心 , 河南省鄭州市華山路 105號(hào) 450007 摘 要 :為提高液壓支架安全閥的壽命及卸載能力 , 對(duì)液壓支架安全閥閥副橡膠圈過柱塞徑向孔型的密 封結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn) , 采用 O 形密封圈加聚四氟乙烯骨架的組合密封結(jié)構(gòu)形式代替 O 形密封圈 。關(guān)鍵詞 :液壓支架 ; 安全閥 ;O 形密封圈 ; 聚四氟乙烯骨架 ; 組

2、合密封結(jié)構(gòu)中圖分類號(hào) :TH137 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 :B 文章編號(hào) :100024858(2004 10200632021 引言安全閥是液壓支架重要元件之一 , 用來控制液壓支架實(shí)際工作阻力并使其不超過允許值 。 其性能的好 壞直接影響支架強(qiáng)度與安全系數(shù) , 影響支架支護(hù)能力 的發(fā)揮 。 因此 , 液壓支架安全閥需具備密封可靠 、 動(dòng)作 靈活 、 卸載量大 、 關(guān)閉及時(shí) 、 壽命長(zhǎng)等特點(diǎn) 。而目前國(guó) 內(nèi)安全閥流量小 , 一般在 90L/min 以下 , 密封部位密 封圈易損壞 , 壽命短 , 不能滿足國(guó)內(nèi)液壓支架快速發(fā)展 的需要 。2 安全閥的結(jié)構(gòu)及技術(shù)特征安全閥的閥副有端面硬閥口對(duì)閥墊型 , 硬

3、閥口對(duì) 聚甲醛錐閥及橡膠圈過柱塞徑向孔型等 , 從性能和壽 命上考慮 , 國(guó)內(nèi)外液壓支架安全閥基本上采用橡膠圈 過柱塞徑向孔型 。 常用安全閥結(jié)構(gòu)如圖 1 。11閥芯 21O 形密封圈 31彈簧座 41彈簧圖 1 常用安全閥結(jié)構(gòu)該安全閥是通過彈簧調(diào)節(jié)到規(guī)定的開啟壓力 , 當(dāng)安全閥工作時(shí) , 作用在閥芯上的壓力高于安全閥的開 啟壓力 , 閥芯右移 , 閥芯上的小孔通過 O 形密封圈釋 放壓力 ; 當(dāng)閥芯上的壓力低于開啟壓力時(shí) , 閥芯左移 , 安全閥關(guān)閉 。 在整個(gè)工作過程中 , 安全閥要始終滿足 啟 、 溢 、 閉特性及范圍 , 如圖 2所示 。即安全閥在額定 流量范圍內(nèi)開啟溢流時(shí) , 開啟壓

4、力與溢流壓力的最大值 p max 不超過 p 1, 以確保各承載元件不過載破壞 ; 同時(shí) , 安全閥開啟后 , 確保立柱盡可能支護(hù)頂板 , 發(fā)揮最 佳承載能力 , 要求安全閥的溢流壓力和閉合壓力的最 小值 p min 不低于 p 2 。圖 2 安全閥啟 、 溢 、 閉特性曲線 收稿日期 :2004204222 作者簡(jiǎn)介 :羅開成 (1972, 男 , 河南省信陽市人 , 助理工 程師 , 學(xué)士 , 主要從事液壓支架液壓閥的設(shè)計(jì)和制造工作 。3 對(duì)密封結(jié)構(gòu)的分析及密封結(jié)構(gòu)的改進(jìn)從安全閥密封結(jié)構(gòu)可知 , 閥芯動(dòng)作 , 閥芯沿圓周方 向分布的小孔往復(fù)過 O 形密封圈 ,O 形密封圈易被小孔劃傷 ,

5、為預(yù)防 O 形密封圈被小孔劃傷 , 閥芯上小孔 的直徑要小 ,O 形密封圈與閥芯之間的密封量要小 , 因 此 , 這種密封結(jié)構(gòu)卸荷量小 ,O 形密封圈壽命短 。為提高安全閥的性能 , 解決小孔過 O 形密封圈 , 加大安全閥的卸載能力 , 我們采用 O 形密封圈加聚四 氟乙烯骨架的組合密封結(jié)構(gòu)形式 , 經(jīng)試驗(yàn) , 滿足安全閥 啟 、 溢 、 閉特性和各項(xiàng)性能 。與 O 形密封圈相比有以 下優(yōu)點(diǎn) :(1 摩擦力小 , 動(dòng)作靈活 ; (2 密封可靠 , 壽命 長(zhǎng) ; (3 可以加大閥芯小孔直徑 , 提高安全閥的卸載能 力 。 改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)如圖 3。362004年第 10期 液壓與氣動(dòng)11閥芯 21

6、組合密封圈 31彈簧座 41彈簧 圖 3 改進(jìn)后的安全閥結(jié)構(gòu) 改進(jìn)后的安全閥已被大量使用 , 效果很好 。組合 密封方式的采用 , 對(duì)我們?cè)O(shè)計(jì)大流量安全閥很有幫助 , 部分產(chǎn)口已替代國(guó)外同類產(chǎn)品 。參考文獻(xiàn) :1 MT 41921995, 液壓支架用閥 S.2 王國(guó)法 . 液壓支架技術(shù) M.北京 :煤炭工業(yè)出版社 ,1999.基于專家 PI D 的徑向柱塞變量泵電液伺服控制 張立強(qiáng) , 楊國(guó)來 , 魏列江Electro 2hydraulic Serv o C ontrolling Radial Piston Pum pBased on Expert PID C ontrollerZhang L

7、i 2qiang , Y ang G uo 2lai , Wei Lie 2jiang(蘭州理工大學(xué)流體動(dòng)力與控制學(xué)院 , 甘肅 蘭州 730050摘 要 :針對(duì)電液伺服控制徑向柱塞變量泵 , 設(shè)計(jì)了專家 PI D 控制器 , 并通過計(jì)算機(jī)仿真 , 再現(xiàn)了系統(tǒng)跟 蹤階躍信號(hào)時(shí)的系統(tǒng)響應(yīng) 。 仿真結(jié)果表明 , 基于專家 PI D 控制器的電液伺服控制徑向柱塞變量泵具有良好 的動(dòng)態(tài)性能 。關(guān)鍵詞 :徑向柱塞泵 ; 電液伺服控制 ; 專家 PI D 控制中圖分類號(hào) :TH137 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 :B 文章編號(hào) :100024858(2004 10200642020 引言徑向柱塞變量泵具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、 壽命

8、長(zhǎng) 、 噪聲低 、工作壓力高 、 調(diào)整操作力小 、 吸油性能好 、 轉(zhuǎn)速高 、 可采用特殊油液及多泵組合等優(yōu)點(diǎn) , 廣泛應(yīng)用于軋機(jī)設(shè)備 、工程機(jī)械 、 礦山機(jī)械和注塑機(jī)械等許多設(shè)備 。它由泵主體部分和變量機(jī)構(gòu)部分組成 。 本文利用電液伺服閥來操作變量機(jī)構(gòu) , 這不僅僅是操作方式的改變 , 更重要的是可以利用計(jì)算機(jī)對(duì)泵乃至整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制 , 以達(dá)到功率匹配或自適應(yīng)控制 , 這對(duì)高壓大功率系統(tǒng)的性能改進(jìn)和節(jié)能都具有重要意義 。1 電液伺服控制徑向柱塞變量泵的數(shù)學(xué)模型電液伺服閥控徑向柱塞泵本質(zhì)上就是電液伺服閥控液壓缸 1。將閥控缸的 3個(gè)基本方程 , 即閥的線性化流量方程 、 流量連續(xù)性方程以及液壓缸與負(fù)載的力平衡方程 2聯(lián)立并進(jìn)行拉氏變換可得電液伺服閥控缸的傳遞函數(shù)及方框圖 。其傳遞函數(shù)為I (s =s22h+2h hs +1(1P (s =-K1+Vss22h+2h hs +1(2式中 K Q 電液伺服閥的平均流量增益A P 液壓缸活塞有效截面積h 液壓固有頻率h 液壓阻尼比K ce 閥控缸的流量 2壓力系數(shù)V t 總壓縮容積 油液和油液管壁的等效彈性模量 , 一般 取 =7×108N/m 3由式 (1 , (2 可見該電液伺服系統(tǒng)可以近似地看 成是由積分環(huán)節(jié)加上振蕩環(huán)節(jié)組