采掘机械复习题.docx

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采掘机械复习题

采掘机械

一、名词解释

1、何谓液压传动：

利用封闭系统中的压力液体实现能量传递和转换的传动叫做液压传动。

2、排量：

液压泵（或液压马达）主轴每旋转一周所排出（或吸入）的液体体积称为排量。

3、流量：

液压泵（或液压马达）单位时间内所排出（或吸入）液体体积称为流量。

4、粘温特性：

工作液体的粘度随温度变化的性质叫做粘温特性，不同的工作液体具有不同的粘温特性，工业中常用粘度指数表示油液的粘温特性。

5、液压泵的排量：

液压泵主轴每旋转一周所排出的液体体积称为排量。

6、采煤机理论生产率：

采煤机不考虑其他因素，单位时间内的采煤量叫做采煤机的理论生产率。

7、液压支架初撑力:

在升架过程中，从顶梁接触顶板，至立柱下腔液体压力逐渐上升到泵站工作压力为止，为初撑阶段。

初撑阶段终了时，支架对顶板产生的支撑力称为初撑力。

8、液压支架的支护强度：

支架工作阻力与支护面积之比定义为支护强度。

9、液压支架覆盖率：

顶梁接触顶板的面积与支架支护面积之比值，称为支架覆盖率。

10、液压支架的支撑效率：

有效工作阻力与支架工作阻力之比值，称为支架的支撑效率。

11、单作用液压缸：

是指这类液压缸的活塞杆只是一个方向动作时，靠液压力推动，回程则靠自重或外力将活塞杆推回。

12、双作用液压缸：

指液压缸的活塞杆不论伸出或收缩均靠液压力动作。

13、滚筒宽度也即采煤机的理论截深：

是滚筒边缘到端盘最外侧截齿齿尖的距离。

14、薄煤层:

是指最大可采厚度不到1.3m的煤层，通常指0.8~1.3m的煤层。

15、液压支架的工作阻力：

支架处于恒阻阶段时，支架对顶板的支撑力称为工作阻力，它是由支架安全阀的调定压力决定的。

二、填空

1.液压传动最基本的技术参数是工作液体的（压力）和（流量）。

2.液压系统中的压力取决于（负载），执行元件的运动速度取决于（流量）。

3.液体在管道中存在两种流动状态，（层流）时粘性力起主导作用，（紊流）时惯性力起主导作用，液体的流动状态可用（雷诺数）来判断。

4.压力液体流经管路或液压元件时要受到阻力，引起压力损失，其压力损失分为两类，即（沿程损失）和（局部损失）。

5.液压系统中使用的液压控制阀，按其在系统中所起的作用可分为三类：

（压力控制阀）（流量控制阀）及（方向控制阀）。

6.液体的压力增加时，液体的粘度（变大）。

7.液体在外力作用下，液层间作相对运动时产生内摩擦力的性质，叫做液体的粘性。

8.一个完整的液压传动系统是由（动力元件）（执行元件）（控制元件）（辅助元件）和（工作液体）等几个部分组成。

9.叶片泵按结构分为两类，即（单作用叶片泵）和（双作用叶片泵）。

10.液压马达是液压系统的一种执行元件，其作用是（将液压泵提供的液体压力能转变为其输出轴的机械能）。

11.溢流阀按其结构分为（直动式）和（先导式）两种。

12.变量泵是指（排量）可以改变的液压泵，常见的变量泵有（单作用叶片泵）、（径向柱塞泵）、（轴向柱塞泵）；其中（单作用叶片泵）和（径向柱塞泵）是通过改变转子和定子的偏心距来实现变量，（轴向柱塞泵）是通过改变斜盘倾角来实现变量。

13．液压泵的实际流量比理论流量（小）；而液压马达实际流量比理论流量（大）。

14．齿轮泵产生泄漏的间隙为（端面）间隙和（径向）间隙，此外还存在（啮合）间隙，其中（端面）泄漏占总泄漏量的80%～85%。

15．双作用叶片泵的定子曲线由两段（大半径圆弧）、两段（小半径圆弧）及四段（过渡曲线）组成，吸、压油窗口位于（过渡曲线）段。

16．先导型溢流阀为（进口）压力控制，阀口常（闭），阀弹簧腔的泄漏油与阀的出口相通。

定值减压阀为（出口）压力控制，阀口常（开），先导阀弹簧腔的泄漏油必须（单独引回油箱）。

17．调速阀是由（减压阀）和节流阀（串联）而成，旁通型调速阀是由（溢流阀）和节流阀（并联）而成。

18．在变量泵—变量马达调速回路中，为了在低速时有较大的输出转矩、在高速时能提供较大功率，往往在低速段，先将（马达排量）调至最大，用（变量泵）调速；在高速段，（泵排量）为最大，用（变量马达）调速。

19.调压回路的作用是（使液压系统整体或某一部分压力保持定值）。

20.双滚筒采煤机主要由（电动机）、（牵引部）、（截割部）和（附属装置）等部分组成。

21.螺旋滚筒由（螺旋叶片）、（端盘）、（齿座）、（喷嘴）及（筒壳）等部分组成。

（截齿）是采煤机直接落煤的工具。

直接影响采煤机的工况、能耗、生产率和吨煤成本。

22.液压支架按其对顶班的支护方式和结构特点不同，分为（支撑式）、（掩护式）、和（支撑掩护式）三种基本架型。

23.采煤机是机械化采煤作业的主要机械设备，其功能是（落煤）和（装煤）。

24.综采工作面的配套设备一般由（双滚筒采煤机）、（可弯曲刮板输送机）及（液压支架）等主要设备组成。

25采煤机牵引部包括（牵引机构）及（传动装置）两部分组成。

26.现有牵引部传动装置按传动形式可分为三类：

（机械牵引），（液压牵引）和（电牵引）。

27.无链牵引机构主要有（齿轮—销轨型）、（滚轮—齿轨型）、（链轮—链轨型）。

28.采煤机附属装置包括（调高和调斜）装置、（喷雾降尘）装置、（防滑）装置、（电缆拖移）装置。

29.凿岩机的类型较多，按其所用动力的不同，可分为（气动）凿岩机、（液动）凿岩机、（电动）凿岩机和（内燃）凿岩机。

三、选择题

1.调速阀是用（A）而成的。

A.节流阀和定差减压阀串联B.节流阀和顺序阀串联

C.节流阀和定差减压阀并联D.节流阀和顺序阀并联

2.液压泵的流量Q与（C）有关；泵的流量与（B）有关。

A.泵的额定压力B.泵的几何尺寸

C.泵的额定流量D.泵的转速

3.（A）叶片泵运转时，存在不平衡的径向力；（B）叶片泵运转时，不平衡径向力相抵消，受力情况较好。

A.单作用B.双作用C.复合作用

4.液压泵能实现吸油和压油，是由于泵的（C）变化。

A.动能B.压力能C.密封容积D.流动方向

5.液压油（D），常常是液压系统发生故障的主要原因。

A.温升过高B.粘度太小C.粘度太大D.受到污染

6.为使三位四通阀在中位工作时能使液压缸闭锁，应采用（A）型阀。

A.“O”型阀B.“P”型阀C.“Y”型阀

7.液压系统的最大压力为10MPa，安全阀的调定压力应为（C）。

A.等于10MPaB.小于10MPaC.大于10MPa

8.用来调节系统的工作压力，保证系统可靠工作，液压泵的额定流量应选的稍大于系统所需的最大流量，还应随时把系统中多余的流量溢回油箱的元件是（B）。

A.减压阀B.换向阀C.顺序阀D.压力继电器

9.流量控制阀主要包括三类，有（C）调速阀和分流阀。

A.单向阀B.换向阀C.节流阀D.溢流阀

10．流量连续性方程是（C）在流体力学中的表达形式，而伯努力方程是（A）在流体力学中的表达形式。

A.能量守恒定律B.动量定理C.质量守恒定律D.其他

11．液体流经薄壁小孔的流量与孔口面积的（A）和小孔前后压力差的（B）成正比。

A.一次方B.1/2次方C.二次方D.三次方

12．流经固定平行平板缝隙的流量与缝隙值的（D）和缝隙前后压力差的（A）成正比。

A.一次方B.1/2次方C.二次方D.三次方

13．一水平放置的双伸出杆液压缸，采用三位四通电磁换向阀，要求阀处于中位时，液压泵卸荷，且液压缸浮动，其中位机能应选用（D）；要求阀处于中位时，液压泵卸荷，且液压缸闭锁不动，其中位机能应选用（B）。

A.O型B.M型C.Y型D.H型

14．有两个调整压力分别为5MPa和10MPa的溢流阀串联在液压泵的出口，泵的出口压力为（C）；并联在液压泵的出口，泵的出口压力又为（A）。

A.5MPaB.10MPaC.15MPaD.20MPa

15.容积调速回路中，（B）的调速方式为恒转矩调节；（C）的调节为恒功率调节。

A.变量泵—变量马达B.变量泵—定量马达C.定量泵—变量马达

16.为保证负载变化时，节流阀的前后压力差不变，是通过节流阀的流量基本不变，往往将节流阀与（B）串联组成调速阀，或将节流阀与（D）并联组成旁通型调速阀。

A.减压阀B.定差减压阀C.溢流阀D.差压式溢流阀

17．双伸出杠液压缸，采用活塞杠固定安装，工作台的移动范围为缸筒有效行程的（B）；采用缸筒固定安置，工作台的移动范围为活塞有效行程的（C）。

A.1倍B.2倍C.3倍D.4倍

18.顺序阀在系统中作卸荷阀用时，应选用（C）型，作背压阀时，应选用（A）型。

A.内控内泄式B.内控外泄式C.外控内泄式D.外控外泄式

19.当控制阀的开口一定，阀的进、出口压力相等时，通过节流阀的流量为（A）；通过调速阀的流量为（A）。

A.0B.某调定值C.某变值D.无法判断

20.电牵引采煤机截割部常采取得传动方式为：

（D）

A.电动机——固定减速箱——摇臂——滚筒

B.电动机——固定减速箱——摇臂——行星齿轮传动——滚筒

C.电动机——减速箱——滚筒

D.电动机——摇臂——行星齿轮传动——滚筒

21.滚筒上螺旋叶片的头数一般为（C）头。

A.1B.1～3C.2～4D.5～6

22.螺旋滚筒的参数有结构参数和工作参数两种,工作参数指（C）。

A.滚筒直径和宽度B.螺旋叶片的旋向和头数

C.滚筒的转速和转动方向D.滚筒直径和转动方向

23.链牵引采煤机主动链轮的齿数一般为（D）

A.1～2B.1～5C.2～6D.5～8

24.大倾角采煤机通常指在倾角大于（D）煤层中工作的采煤机。

A.150B.200C.300D.350

25.装载机械的种类很多，按其工作机构的形式来分，有（A）等。

A.耙斗、铲斗、爪式和抓斗B.耙斗、铲斗

C.轨轮、履带和轮胎D.爪式和抓斗

26.风动凿岩机按照其安装和推进方式的不同，可分为（D）几种。

A.手持式、气腿式B.气腿式、伸缩式

C.手持式、导轨式D.手持式、气腿式、伸缩式和导轨式

27．将机械能转换成液体的压力能的元件是（B）

A.执行元件B.动力元件C.控制元件D.辅助元件

28.将液体的压力能转换成机械能的元件是（A）

A.执行元件B.动力元件C.控制元件D.辅助元件

四．是非

1．（√）从能量转换的观点看，马达与泵是可逆的，即任何液压泵都可作液压马达使用，反之亦然。

2．（√）减压阀主要用于降低系统某一支路的油液压力，它能使阀的出口压力基本不变。

3．（×）液压传动系统中,压力的大小取决于油液流量的大小。

4．（×）温度对油液粘度的影响是当油液温度升高时其粘度随着升高。

5．（×）调速阀与节流阀的调速性能一样。

6．（√）液压泵是产生压力流量的元件，它由电动机、内燃机或其他原动机驱动，将原动机的机械能转变为液压能。

7．（√）液压泵的额定转速是指泵在额定压力下，连续长时运转的最大转速。

8．（×）齿轮泵工作时作用在吸排液两侧齿轮上的径向液压力是不平衡的：

排液腔侧的压力低，吸液腔侧的压力高。

9．（√）单作用叶片泵多为变量泵，而双作用叶片泵都是定量泵。

10．（√）和其他类型泵相比，柱塞泵能达到较高的工作压力和容积效率。

11（√）滚筒的旋转方向必须与滚筒的螺旋方向相一致，逆时针方向旋转的滚筒，叶片应为右旋；顺时针向旋转的滚筒，叶片应为左旋。

12．（√）单滚筒采煤机一般在左工作面用右螺旋滚筒，而在右工作面用左螺旋滚筒。

13.（×）采煤机的主要功能是落煤和运煤。

14.（√）采煤机的电动机都是防爆的，而且都是采用锭子水冷，以缩小电动机的尺寸。

15．（√）综采工作面的配套设备通常由双滚筒采煤机、可弯曲刮板输送机及液压支架输送机等主要设备组成。

16.（√）滚筒采煤机采用的截齿，有扁截齿和镐形截齿两种。

17.（√）扁截齿即刀形截齿，又称径向截齿。

18.（√）镐形截齿分为圆锥形截齿和带刃扁截齿，又称切向截齿。

19.（√）镐形截齿落煤时主要靠齿尖的尖劈作用楔入煤体而将碎落，故使用脆性及裂隙多的煤层。

20.（√）螺旋滚筒的参数有结构参数和工作参数两种。

结构参数包括滚筒直径和宽度、螺旋叶片的旋向和头数；工作参数指滚筒的转速和转动方向。

21.（√）截齿截割方向与碎煤下落方向相同时，称为顺转；截齿截割方向与碎煤下落方向相反时，称为逆转。

22.（√）站在采空区侧看滚筒，逆时针反向旋转的滚筒，叶片应为左旋；顺时针向旋转的滚筒，叶片应为右旋，即应符合“左转左旋，右转右旋”规律。

23.（√）双滚筒采煤机当滚筒直径较大时，两个滚筒的转向一般为前顺后逆；

24.（√）当双滚筒采煤机当滚筒直径较小时，两个滚筒的转向一般为前逆后顺

25.（√）单滚筒采煤机一般在左工作面用右螺旋滚筒，而在右工作面用左螺旋滚筒。

26.（√）采煤机开机前，各把手、按钮置于“零位”或“停止”位置。

27.（√）采煤机齿轮油应考虑油的品种和油的粘度。

26.（√）大倾角采煤机通常指在倾角大于350煤层中工作的采煤机。

29.（√）连续采煤机可在房柱式采煤法中实现综合机械化采煤，也可用于巷道掘进。

30.（√）.单体液压支架的动作包括升柱、初撑、承载、回柱四个过程。

31.（√）液压支架的工作阻力标志着支架的最大承载能力。

32.（√）采机工作面生产能力配套的原则是:

工作面输送机的生产能力必须略大于采煤机的理论生产率；顺槽转载机和带式输送机的生产率又应大于工作面输送机的生产率；

32．（√）液压支架一般都具有升架、降架、移架和推溜四个基本动作及调架、防倒、防滑等辅助动作。

。

33．（√）风动凿岩机按照其安装和推进方式的不同，可分为手持式、气腿式、伸缩式和导轨式几种。

34.（√）装载机械的种类很多，按其工作机构的形式来分，有耙斗、铲斗、爪式和抓斗等；按其行走方式，也有轨轮、履带和轮胎三种。

35.（√）耙装机的绞车有三种类型，即行星轮式、内涨摩擦轮式和圆锥摩擦轮式。

36.（√）煤矿中使用的爪式装载机有蟹爪装载机和立爪装载机。

37．（√）刨煤机主要由刨头及其传动装置，工作面输送机两大部分组成，能完成落煤、装煤、运煤。

38.（√）液压支架的移架速度必须大于采煤机的最大工作牵引速度。

39.（√）液压缸活塞运动速度只取决于输入流量的大小，与压力无关。

40.（√）薄壁小孔因其通流量与油液的粘度无关，即对油温的变化不敏感，因此，常用作调节流量的节流器。

41.（√）薄煤层采煤机根据机身的支撑方式不同，爬底板采煤机又分为底板支撑式、悬臂支撑式和混合支撑式三种采煤机。

42.（√）静力刨煤机按照刨头在输送机上的支撑导向方式不同，又有拖钩刨煤机、滑行刨煤机和滑行拖钩刨煤机三种。

五．简答

1．简要说明何谓困油现象？

困油现象造成的危害，以及如何消除？

答：

齿轮泵在运行过程中，要求重叠系数大于1，这就使相互啮合的齿轮间形成闭死容积，闭死容积的变化造成困油现象。

困油现象不仅浪费能量，产生噪声和振动，而且降低容积效率。

结构上常常在齿轮泵的侧盖或滑动轴承上开设卸荷槽，来消除困油现象。

2．试叙述液压泵工作的三个必要条件？

答：

1）密封容积的变化是液压泵实现吸、排液的根本原因，因此，密封而又可以变化的容积是液压泵必须具备的基本结构。

2）具有隔离吸液腔和排液腔的装置，这种装置称为配流装置。

3）油箱内的工作液体始终具有不低于1个大气压的绝对压力。

3．采煤机牵引部采用无链牵引机构有何优点？

答：

1）采煤机移动平稳，振动小，降低了故障率，延长了机器使用寿命。

2）可采用多级牵引，使牵引力提高到400~600KN以在大倾角（最大达54°）条件下工作（但应有可靠的制动力）。

3）可实现工作面多台采煤机同时工作，以提高产量。

4）消除了断链事故，增大了安全性。

4．哪些因素对采煤机的选用有影响?

答：

1）煤层厚度

2）煤的力学性质

3）煤层倾角

4）顶底板性质

5．和滚筒式采煤机相比，刨煤机有如下优点：

答：

和滚筒式采煤机相比，刨煤机有不少优点：

1）截深小，可充分利用矿压落煤，故刨削力和落煤的单位能耗小。

2）出煤块度大，粉煤量少，煤尘少，劳动条件好。

3）结构简单，工作可靠，维护工作量小。

4）刨头可以设计得很低（最低可达300mm），故可用来开采薄煤层和极薄煤层。

5）司机可以不必跟机操作，而是在设在顺槽的集中控制台控制机器的运行。

6．对滚筒采煤机的截齿要求：

答：

对截齿要求是：

强度高、耐磨、几何形状合理、固定牢靠。

截齿常用合金钢制作，并经调质处理，齿头部镶嵌碳化钨硬质合金。

7．单体液压支柱和金属摩擦支柱相比，其优点如下：

答：

和金属摩擦支柱相比，单体液压支柱有以下优点：

1）初撑力大，一般在70~100KN。

2）工作阻力大而且稳定。

3）回柱安全灵活。

4）工作面的产量和效率都比金属支柱高的多，而且材料消耗也少。

8．采用掘进机法与传统的钻爆法掘进巷道相比，有何优点？

答：

与传动的钻爆法掘进巷道相比，它具有以下优点：

1）巷道掘进速度平均可以提高1~1.5倍，工效平均提高1~2倍，进尺成本降低30%~50%。

2）快速掘进巷道有利于及时查明采区的地质条件，正确部署回采工作面的准备和接替。

3）由于不需要爆破，巷道围岩不易被破坏，既有利于巷道支护，又可减少冒顶和瓦斯突出的危险，大大提高了生产的安全性。

4）减少了煤或岩石的超挖量和支护作业的填充量，较少不必要的工程量。

5）改善了劳动条件，较少笨重的体力劳动。

9．薄煤层采煤机有何特点？

答：

薄煤层采煤机有以下特点：

机身矮，但电动机功率要足够大；机身短，以适应底板的起伏不平，一般采用外牵引方式；要有足够的过煤、过机高度和人行通道尺寸；能自开切口。

10．采煤机牵引部采用无链牵引机构有何缺点？

答：

无链牵引的缺点是：

对输送机的弯曲和起伏不平要求高，输送机的弯曲段较长（约15m），对煤层地质条件变化的适应性差。

此外，无链牵引机构使机道宽度增加约100mm，加长了支架的控顶距离。

11．电牵引采煤机的优点是：

答：

电牵引采煤机的优点是：

调速性能好；因采用固体元件，所以抗污染能力强；除电刷和整流子外无易损件，因而寿命和效率高，维修工作量小，因电子控制的响应快，所以易于实现各种保护、检测和显示；结构简单，机身长度可大大缩短，提高了采煤机的通过性能和开缺口效率。

12．煤矿对采煤机械的基本要求是高效、经济、安全。

具体要求为：

答：

对采煤机的基本要求是高效、经济、安全。

具体要求为：

1）采煤机械的生产率应能满足采煤工作面的产量要求。

2）工作机构能在所给煤层力学特性（硬度、截割阻抗）的条件下正常截；装煤效果好；落煤块度大、煤尘少、能耗低。

3）能调节采高，适应工作面煤层厚度变化；能自开缺口。

4）有足够的牵引力和良好的防滑、制动装置，能在所给煤层倾角下安全生产；牵引速度能随工作条件变化而调节，其大小能满足工作要求。

5）有可靠的喷雾降尘装置和完善的安全保护装置，电气设备必须能够防爆。

6）采煤机是机采工作面的关键设备，它的维护费用在吨煤成本中所占比例相当大。

13．刨煤机的使用条件为：

答：

刨煤机的使用条件为：

1）煤质在中硬和中硬以下时应选用脱钩刨煤机，中硬以上用滑行刨煤机，硬煤不宜用刨煤机。

2）煤层顶板应中等稳定；中等稳定以下顶板应选用能及时支护的液压支架与之配套。

3）煤层走向和倾斜方向无大的断层和褶曲，落差在0.3~0.5m的断层还可以用刨煤机开采，大于0.5m的断层应超前处理。

4）刨煤机一般适合开采0.5~0.2m的缓倾斜煤层。

层厚在1.4m以下、倾角小于15°的煤层对刨煤机开采最为有利。

5）刨头高度应比煤层最小采高小250~400mm，以利于刨头顺利刨削。

六、分析题：

1.画出进油节流调速开式回路?

2.标出各个元件名称，并说明其功用？

3.分析活塞受力情况，列出速度负载特性方程，画出速度负载特性曲线？

4.提出改善用节流阀调速的措施？

并在速度负载特性曲线图上画出?

5.对速度负载特性曲线分析，并进行描述？

答：

1.所画进油节流调速开式回路，如图1所示。

2.

（1）油泵：

动力元件，将机械能转化为液压能

（2）液压缸：

执行元件，将液压能转化为机械能，带动工作机构进行工作。

（3）溢流阀：

阀口常开，用来分流液压泵的流量。

（4）可调节流阀：

控制输入液压泵的流量，达到调速的目的。

（5）油箱：

储油、散热、沉淀杂质。

（6）过滤器：

过滤油液中的杂质。

3.速度负载曲线如图2所示。

4.将节流阀换成调速阀（或在节流阀前串联一个定差减压阀）,使压差为一恒定值,速度不受负载的影响。

其特性曲线如图2所示。

5.

（1）负载一定时,液压缸运动速度与通流截面积成正比。

（2）节流阀调速时,液压缸运动速度随负载的增大而减小。

（3）调速阀调速时,液压缸运动速度不随负载的变化而变化。

图1

图2

七、计算题

1.已知某液压泵的输出压力P=10MPa，泵的实际排量q=100mL/r，转速n=1440r/min，试计算该泵的实际流量Q（L/min）和泵的实际输出功率N（KW）?

解：

2.已知支撑式液压支架的立柱缸径D=0.15m，支架立柱的数量n=4，泵站工作压力pb=25MPa,支架安全阀调定压力pa=40MPa,求液压支架的初撑力Pc（KN）及工作阻力P（KN）？

解：

3.已知某综采工作面的平均采高H=3.5m,滚筒的有效截深B=0.6m,采煤机最大工作牵引速度为V=5m/min，煤的实体密度1.4t/m3，求采煤机的最大生产率？

解：