机床与液压

作者：张占东，陈吉顺，姚丽英，赵文超，韦春辉，赵聪

单位：山西大同大学机电工程学院；山西大同大学煤炭工程学院；山西大同大学机电工程学院；山西大同大学煤炭工程学院；山西大同大学煤炭工程学院；山西大同大学建筑与测绘工程学院

关键词：乳化液泵;数字流量调控;开关电磁铁;按需供液

基金：2022年度山西省基础研究计划(自由探索类)第一批项目(202303021211325)；2022年度山西省基础研究计划项目(自由探索类)青年科学研究项目(202203021222299)；2023年度山西省研究生教育创新项目(2023SJ289)；山西大同大学研究生教育创新项目(23CX06；23CX38)

针对高产高效智能化煤矿综采工作面对液压支架大流量供液系统提出的按需供液需求，提出一种乳化液泵数字式流量调控方法，通过开关电磁铁控制进液阀在部分排液行程中的延迟关闭时刻来实现整泵出口流量的按需调节。以BRW125/31.5C型乳化液泵为研究对象，基于乳化液泵属于多柱塞阀配流往复式容积泵的结构特点，得出开关电磁铁在完成数字配流任务过程中开始动作执行时刻的可行区间。以不出现整泵瞬时零流量为约束条件，得出该型号泵进液阀在排液行程中延迟关闭时长所对应的曲轴转角不得超过π/3，并由此得出所提数字流量调控方法对于该型号三柱塞泵而言，可调流量范围为77.9%~100%。针对伴随进液阀在排液行程中延迟关闭而出现的进液阀内流工况，采用CFD方法分析进液阀阀芯所受稳态液动力，并据此计算得出开关电磁铁在执行进液阀数字配流工况时所需推力至少为15 N。最后，完成了开关电磁铁结构设计，并通过Maxwell平台对所提结构设计方案开展动静态特性仿真分析，结果表明：该结构方案的最大推力为40.6 N，响应时间为300 ms，满足数字式配流要求。提出的乳化液泵数字式流量调控方法及其开关电磁铁结构设计方案，将为面向液压支架工艺动作过程的按需供液技术研发与应用示范提供参考。

来源：2025年第19期

《机床与液压》期刊编辑部

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