张文标，何 涛，王传礼，陈明亮 ，李 成

(1.安徽理工大学 机械工程学院，安徽 淮南 232001；2.中国矿业大学 江苏省矿山机电装备重点实验室，江苏 徐州 221116；3.安徽理工大学 矿山智能装备与技术安徽省重点实验室，安徽 淮南 232001)

引言

气蚀的产生是因为介质中有气穴出现，研究气穴的发展和生长对液压零部件的性能、寿命和稳定性等是很重要的[1]。随着科学技术的发展，研究发现，当安全阀的介质用水来代替时会取得更好的效果，气蚀的范围更小[2-3]。气穴首先产生于进口位置，当两端的压差逐渐增大时，就会渐渐地向出口移动，为了减少气穴现象，通常会采用增加背压的方式[4-5]。

郑文婧[6]对液压锥阀在不同半锥角和开口度下的流场进行数值模拟，发现气蚀的产生是因为阀腔内部流场出现了负压，并提出了阀芯锥面与柱面的连接之间采用圆弧过渡以及二级节流的抗气蚀结构；李畅[7]利用BioTRIZ理论设计、加工和组装了一种具有仿生特性的新型水液压先导溢流阀，对其基本特性进行实验分析从而降低压差和减少气蚀；耿圣陶等[8]以高压差气蚀工况控制阀设计为例，提出一种介质压力分配方法且有效抑制了气蚀的产生。本研究通过对煤矿水液压支架安全阀的阀腔气蚀特性进行研究，分析了阀口在不同启动次序下开口度对压力与气相分布规律的影响，并改善了安全阀的性能。

1 煤矿水液压安全阀结构原理

基于传统的安全阀阀腔结构，在所研究的安全阀阀芯靠近水介质入口端增设一排出液孔，具体阀腔结构如图1所示。……