开展水介质液压支架基础理论研究,创建洁净矿山
水压传动以淡水或海水作为传动介质,具有绿色制造、保护环境、节省资源和能源等绿色特性。
液压支架的工作介质为乳化液,为了防腐,缸体、活塞杆、液压阀的阀芯及阀套等表面均需电镀,对工厂周围的环境造成了严重污染。另外,为了减少胶管数量,支架立柱及千斤顶的安全阀不接回液管路,安全阀开启时,带压乳化液直接排向采空区,严重地污染了矿山周围的水质和生态环境。
纯水作为支架液压系统的工作介质,仍存在一些技术障碍,主要是:(1)纯水黏度低,对较软的金属容易产生拉丝腐蚀,加剧泄露;(2)纯水具有较强腐蚀性,会加速金属表面磨损,而且水的pH值及水中寄存的微生物也会对控制系统和阀产生不良影响;(3)纯水润滑性差,高压时易造成阀芯与阀体直接接触,加速液压元件磨损;(4)纯水压传动易形成气蚀和水击,引起系统振动和噪声。
由于纯水与乳化液理化性质不同,现有的支架液压元件和系统不能直接用于水介质液压支架,应该针对水压传动的特点,认真研究水压传动所面临的关键问题,研制新的液压元件和系统。主要包括:(1)水介质液压元件阀芯与阀体间的摩擦学研究,深入分析其摩擦机理,充分利用纯水极为有限的润滑作用,切实解决元件的摩擦、磨损及润滑问题,提高水压元件和系统的稳定性和可靠性;(2)深入研究水压元件及系统中气蚀、水击的产生机理,降低水压元件的振动和噪声,提高系统平稳性;(3)试验新型耐腐蚀材料在水压元件中的应用并进行质量、经济、环境等方面的评估;(4)研制先进的水压传动实验装置,对水压元件的尺寸、静动态特性进行理论分析、计算机仿真和实验验证,为水介质液压支架液压元件设计和制造提供理论依据。