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高压脉动水锤装置是一种在水体中产生压力脉动的冲击设备,它主要针对透气性系数低、煤层瓦斯压力高等难注煤体的注水问题,将会给煤炭行业带来较好的经济效益。脉动水锤的机械性能受到诸多因素的影响,其中柱塞组件的质量和主弹簧弹性系数即系统的固有频率对水锤系统最高输出压力有很大的影响。本文用理论结合试验的方法研究系统固有频率对水锤输出压力峰值的影响,并总结出对其影响规律。首先,本文介绍了煤层注水技术的现状,提出了高压脉动水锤装置所具有的特征以及在煤层注水方面的潜力,从而指出本课题的主要任务是研究高压脉动水锤系统的最高输出压力。其次,基于高压脉动水锤装置的工作原理,对其运动进行分析,运用微分方程建立了系统模型。结合各部分对系统输出方程的影响,去掉最小项,得出系统固有频率对水锤输出最高压力的影响规律。同时得出柱塞组件质量和主弹簧弹性系数对水锤输出最高压力的影响规律。最后,通过具体的试验分别测量不同柱塞组件质量和主弹簧弹性系数下水锤的输出压力,得到相应条件下系统最高输出压力的变化规律。进一步得出系统固有频率对系统输出峰值压力的影响规律,与理论分析进行对比,验证理论分析的准确度,为以后的研究设计提供了一定的参考。