煤矿潜水电动液压控制闸阀设计与仿真分析

"本文主要介绍了一种矿用潜水电动液压控制闸阀的设计及其在煤矿排水中的应用。针对传统电动阀门在煤矿排水时控制复杂、突发水源时可能出现故障的问题，作者提出了这种能够在水下正常工作的新型闸阀。文章详细阐述了闸阀的机械结构和工作原理，并通过功率键合图理论和MATLAB软件进行了液压缸开启过程的动态性能仿真分析。结果显示，液压缸开启时的速度波动较小，对系统的整体影响不大。此外，借助Pro/Engineer和FLUENT软件，研究了阀门全开状态下管路内的流场变化规律，仿真结果显示阀门内部流场运行参数稳定，能够满足煤矿井下应急排水的需求。" 这篇技术论文详细探讨了矿用潜水电动液压控制闸阀的设计与应用。该闸阀是为了解决煤矿排水过程中电动阀门控制复杂和遇水失灵的问题而设计的。它能在水下环境中有效运作，确保煤矿的安全排水。闸阀的机械结构由多个组件组成，这些组件协同工作，实现精确的控制和密封。 论文中运用了功率键合图理论来分析液压缸的动态性能。这是一种系统分析方法，用于描述和预测液压系统的动态行为。通过MATLAB软件进行仿真，发现液压缸在开启过程中产生的速度波动非常小，仅为基准值的4%，这表明液压系统的稳定性较高，不会因速度波动导致严重问题。 此外，研究还利用了Pro/Engineer进行三维建模和FLUENT进行流体力学仿真，研究了闸阀在全开状态下管路内的流场特性。FLUENT是一款强大的流体动力学仿真工具，能模拟流体流动、传热和化学反应等现象。通过仿真，得出闸阀内流场运行参数保持稳定，证明该设计能够满足煤矿井下应急排水的严格要求，确保在紧急情况下能够有效地排涝，保护矿井安全。 矿用潜水电动液压控制闸阀通过其创新设计和优秀的性能表现，克服了传统电动阀门在煤矿排水中的局限性，为煤矿安全提供了更可靠的保障。这一研究成果不仅对于煤矿行业的排水系统改进具有重要意义，也为其他类似环境下的流体控制系统提供了有价值的参考。