单体液压支柱水压锥阀阀口结构优化

2016-06-30淮南职业技术学院安徽淮南232001

淮南职业技术学院学报 2016年2期

马军（淮南职业技术学院，安徽　淮南　232001）

单体液压支柱水压锥阀阀口结构优化

马军
（淮南职业技术学院，安徽淮南232001）

［摘要］以水作为工作介质的矿用单体液压支柱，水压锥阀阀口结构及流场分布直接影响支柱的支护性能，利用GAMBIT建立三种不同锥角的阀口结构，用FLuent分别对其压力、速度和湍动能进行仿真分析，得最优结构，并在此基础采用二级节流结构进行优化；研究表明：在传统的阀口结构中，阀口锥角为60°时流体流场分布较好，但仍存在负压和能量损失，优化后的二级节流结构内部流场分布更加均匀。

［关键词］水压锥阀； FLuent；二级节流；结构优化

单体液压支柱对工作面的顶板及顶板冒落的岩石进行支护，以保证工作人员的安全。单体液压支柱主要利用三用阀来实现液压支柱的升起和降落功能，具有体积小、重量轻、井下运输方便等特点。

三用阀的阀芯采用锥阀型式，结构简单，制造容易，抗污染能力强。但由于水介质具有黏性低、密度大、压缩性差以及腐蚀性强等缺点，在同种情况下，水液压锥阀存在能量损失大，振动和噪声大，易发生气蚀等问题。

本文通过GAMBIT建立三种不用锥角的阀芯结构，研究同种条件下不同锥角的流场分布情况，经过分析对比找出最优的锥角结构，并对阀芯结构进行优化，研究结果可为锥阀的选型及设计提供理论依据。