雙控防爆電磁換向閥流場(chǎng)的可視化研究.pdf

1、防爆電磁換向閥是煤礦液壓系統(tǒng)中不可缺少且用量較大的元件之一，它的性能好壞直接影響著整個(gè)采礦設(shè)備液壓系統(tǒng)的性能。
　　 隨著煤礦工業(yè)的快速發(fā)展，我國(guó)的煤層開采技術(shù)已經(jīng)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，在條件適宜的礦區(qū)取得了高產(chǎn)高效的效果。為了滿足礦井地下設(shè)備需要，必須有相應(yīng)的防爆電磁換向閥與之配套。電磁換向閥在使用時(shí)還常常希望它兼具手動(dòng)功能，作為停電或故障時(shí)備用。我們?cè)趯?duì)國(guó)內(nèi)外大量同類閥分析和研究的基礎(chǔ)上，開發(fā)研制出了一種性能可靠、手動(dòng)和電磁動(dòng)兼

2、容的小體積的防爆電磁換向閥。
　　 設(shè)計(jì)的雙控防爆電磁換向閥可以取代原有的體積較大的電液換向閥，為設(shè)備有限的安裝位置節(jié)約了空間。這種兼有手動(dòng)控制的電磁換向閥增強(qiáng)了其換向的可靠性。同時(shí)，所選用的濕式電磁鐵還具有防爆性能，提高了井下操作的安全性。
　　 論文的主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　 (1)按照換向閥的給定參數(shù)，實(shí)現(xiàn)雙控防爆電磁換向閥各元件的選型、結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及裝配圖的繪制。
　　 (2)用Pro-E軟件建立此

3、滑閥內(nèi)部流場(chǎng)的三維幾何模型。
　　 (3)利用Fluent的前處理器軟件Gambit對(duì)所建立的三維幾何模型進(jìn)行網(wǎng)格的劃分。在劃分網(wǎng)格時(shí)對(duì)進(jìn)油口流道和出油口流道采用較粗的網(wǎng)格，而對(duì)于閥口以及過(guò)流斷面突變處的網(wǎng)格進(jìn)行細(xì)化。
　　 (4)在閥芯靜止不動(dòng)的狀態(tài)下，對(duì)流體在滑閥內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行了仿真研究。將三位四通電磁換向閥的整體分成進(jìn)口節(jié)流式滑閥和出口節(jié)流式滑閥兩個(gè)獨(dú)立的控制體進(jìn)行流場(chǎng)的穩(wěn)態(tài)仿真分析，分別對(duì)進(jìn)口節(jié)流和出口節(jié)流式滑

4、閥閥腔內(nèi)流體的壓力分布，速度分布，湍流脈動(dòng)動(dòng)能K，流線圖進(jìn)行了分析比較，對(duì)滑閥閥腔內(nèi)控制流體的流動(dòng)狀態(tài)有了進(jìn)一步的認(rèn)知，為滑閥內(nèi)部的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了一定的參考依據(jù)。
　　 (5)提出了一種在閥套上開斜孔補(bǔ)償液動(dòng)力的方法，采用Fluent軟件分析對(duì)比了開斜孔前后閥內(nèi)流體的流動(dòng)狀態(tài)，分析了軸向速度的變化，從動(dòng)量變化的角度分析了補(bǔ)償液動(dòng)力的效果。同時(shí)通過(guò)分析閥芯端面受力情況，從另一個(gè)角度分析了液動(dòng)力產(chǎn)生的原因、大小及方向，指出液動(dòng)力產(chǎn)生