采掘机械与液压传动Word文档格式.docx
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由螺旋叶片、端盘、齿座、喷嘴及筒壳等部分组成凿岩机主要动作：
前后冲击、转钎、除粉（冷却钎头）凿岩机分为：
风洞凿岩机、液压凿岩机、电动凿岩机、内燃凿岩机
掘进机分为：
部分断面、全断面全断面掘进机的主要机构：
刀盘机构，传动导向机构、水平支撑与推进机构
名词解释
排量：
液压泵主轴每旋转一周所排出的液体体积称为排量。
流量
：
液压泵单位时间内所排出的液体体积称为流量。
粘温特性：
工作液体的粘度随温度变化的性质。
单作用液压缸：
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。
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。
液压传动：
利用封闭系统中液体的压力实现能量传递和转换的传动。
液压马达：
是液压系统的一种执行元件。
它将液压泵提供的液体压力能转变为其输出轴的机械能。
液压马达的排量是指在不考虑液体在马达内的泄漏时推动其主轴每转一周所需要的工作液体体积，其单位为mL/r。
位换向阀阀芯的工作位置数目通
换向阀进出油口的数目或进出油口的通路数液压控制阀:
是液压系统中的控制元件，控制和调节系统中的液体压力、流量、方向。
以满足执行机构所提出的压力、速度、方向的要求，从而使执行机构实现预期的动作三用阀：
包括单向阀、安全阀和卸载阀，分别承担支柱的进液升柱、过载保护和卸载降柱三种功能。
先导阀：
起先导作用的阀。
节流阀：
主要应用于由定量泵供油的小流量系统中。
作用：
利用改变流通面积来改变通过节流阀的流量，从而改变油缸或油马达的运动速度，也可用来进行加载和提供背压。
阀：
主要应用于由定量泵供油的小流量系统中
接触比压:
底座与底板的压力与接触面积之比。
覆盖率：
支架覆盖率是顶梁接触顶板的面积与支架支护面积之比值
支架初撑力：
初撑阶段终结时，支架对顶板的产生的支撑力称为初撑力。
工作阻力：
恒阻阶段，支架对顶板的产生的支撑力称为.工作阻力
简答题
1.一个液压传动系统包含一下几个组成部分：
1.动力源元件，是把机械能转换成液体压力能的元件，常称为液压泵。
2.执行元件，是将液体压力能转换成机械能的元件。
3.控制元件，是指通过对液体的压力、流量、方向的控制，以改变执行元件的运动速度、方向、作用力等的元件。
4.辅助元件，指上述三部分以外的其他元件。
5.工作液体，它是液系统中不可缺少的部分，既是转换、传递能量的介质，也起着润滑运动零件和冷却传动系统的作用。
2.泵组成和工作原理或工作具备的条件：
1.密封容积；
2.具有隔离吸液腔和排液腔的装置；
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.困油现象的原因及缺点、措施
齿轮啮合重叠系数大于1，在啮合过程中前后齿之间形成必死空间：
闭死容积变小时，被包围其中的油液压力升高，从齿轮侧面挤出，因而引起发热；
闭死容积扩大时，因无油液补充而出现吸空，这就是齿轮泵的困油现象。
困油现象不仅浪费能量，产生噪音和振动，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，使闭死容积缩小阶段与排液腔连通，容积变大时则与吸液腔连通，来解决困油问题。
4.节流调速回路和容积调速回路的使用条件
节流调速回路
用流量控制阀进行调速的回路叫节流调速回路。
当系统在低速、轻载下工作时，大量多余的油液从溢流阀流回油箱，白白消耗能量，使油温升高，这是节流调速的一大缺点。
在进油节流调速回路中，由于液压缸的回油本身没有造成背压的条件，所以运动平稳性差。
容积调速回路
是通过改变液压泵或液压马达的排量来实现调速目的的回路。
这种调速方法由于没有节流和溢流损失，因而效率高，适用于传递功率较大的矿山和工程机械。
5.链牵和无链牵引的优缺点
链牵引特点：
依靠链轮齿与链环相啮合，工作较可靠；
锚链使用寿命长，断链时弹性小，不易伤人，断链后用连接环连接，十分方便；
锚链的节距较大，当链轮作等速运动时，锚链相对链轮的移动是周期性变化的，产生动载荷。
无链牵引的特点：
优点：
采煤机移动平稳，振动小，减少了故障率，延长了使用寿命；
可采用多牵引，使牵引力提高以适应大倾角条件下工作；
可实现工作面多台采煤机同时工作，提高产量；
消除了断链事故，增大了安全性。
缺点：
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；
同时使机道宽度增加约100mm，加长了支架的控顶距离。
6.刨煤机的优缺点
优点
（1）截深浅（一般为50-100mm），可充分利用煤的压张效应，刨削力及单位能耗小；
（2）刨落下的煤的块度大,煤粉量少，煤尘少，劳动条件好；
结构简单可靠，特别是刨头可以设计得很低（约300mm）可实现薄煤层、极薄煤层机械化采煤；
（3）工人不必跟机操作，可在顺槽控制台进行操作，这一点对改善薄煤层、急倾斜煤层工人工作条件和实现遥控十分重要。
对地质条件的适应性不如滚筒式采煤机；
调高比较困难；
开采硬煤层比较困难；
刨头与输送机和底板的摩擦阻力大，电动机功率的利用率低。
7.采煤机械的选用
根据煤层厚度选择采煤机械；
根据煤层力学性质选择采煤机械；
煤层倾角对选择采煤机械的影响；
顶底板性质对选择采煤机的影响
8.采煤机的参数选择
采煤机的生产率；
滚筒直径（指截齿齿尖的直径）和截深；
验算采高范围、卧底量和机面高度；
牵引速度；
牵引力；
滚筒转速和转向；
装机功率；
采煤机的质量
9.液压支架的工作原理
液压支架的主要动作有：
升架、降架、推移输送机和移架。
这些动作是利用乳化液泵站提供的高压乳化液通过液压控制系统不同功能的液压缸来实现的。
每架支架的进、回液管路都与连接泵站的工作面主供液管路和主回液管路并联，全工作面的支架共用一个集中的泵站作为液压动力源。
10.液压凿岩机优缺点
①动力消耗少，能源利用率高；
②凿岩速度高，功率大；
③作业条件好，无排气噪声，没有油雾造成的大气污染；
④润滑好，提高的零件寿命；
⑤操作方便，调速方便，易于实现自动化。
零件加工精度高，维护使用技术要求高。
11.与传统钻爆法掘进巷道相比具有以下优点：
1、掘进速度可提高1～1.5倍，工效平均提高1-2倍，进尺成本降低30-50%；
2、不需要爆破，巷道围岩不易破坏，有利巷道支护，减少了冒顶和瓦斯突出的危险，大大提高了生产的安全性；
3、减少超挖量；
4、大大改善了劳动条件，减少笨重的体力劳动。
12.支架参数确定
支护强度和工作阻力；
初撑力；
移架力和推溜力；
支架调高范围；
覆盖率
13.选择架型主要是根据顶板条件，应考虑下列因素
1、煤层厚度
在2.5～2.8m以上时，应选用带护帮装置的掩护式或支掩式支架。
当煤层厚度变化较大时，应选用调高范围大的支架。
2、煤层倾角：
在10°
～15°
以上时，支架应该有防滑和调架装置，
超过18°
时应同时具有防滑和防倒装置。
3、底板强度：
支架底座比压（对底版的接触比
压）应小于底板允许比压。
一般底板允许比压值为1.96～2.16MPa，软底板为0.98MPa左右4、瓦斯涌出量：
涌出量大时应选择通风断面大的支架。
5、地质构造：
断层十分发育，煤层厚度变化大、顶板允许暴露面积和时间分别在5～8和20min以下时暂不宜采用综采设备。
6、设备成本：
优先选用价格便宜的支架。
一般情况下，支撑式支架最轻，造价也最便宜，而支撑掩护式支架最重、最贵
14.滤油器的选择：
1.确定过滤精度时，应使其满足系统中关键元件对过滤精度的要求，还应考虑到经济性和实际可行性。
2.虑芯的强度要与所受油压相适应，以免滤芯受油压作用而损坏。
3.所选滤油器的通流能力必须满足系统的要求。
4.如果单个滤油器不能满足要求，也可以用两个滤油器并联使用。
15.承载过程可分为三个阶段
1、初撑阶段：
在升架过程中，从顶梁接触顶板，至立柱下腔液体压力逐渐升高到泵站压力为止为初撑阶段。
初撑力的大小取决于泵站工作压力、立柱缸径和立柱数量。
较大的初撑力能防止直接顶过早因下沉而离层，减缓顶板下沉速度，增加稳定性，提高支撑系统刚度，所以应提高初撑力，一般采用提高Pb的办法，防止缸径过大。
2、增阻阶段：
初撑结束后，操纵阀回中位，液控单向阀关闭，立柱下腔液体被封闭。
随着板的下沉，立柱下腔的液体压力逐渐升高，支架的支撑力增大，呈现承载增阻状态，这就是支架的增阻阶段。
3、恒阻阶段：
当立柱下腔内压力P随顶板的压力的增大而升到安全阀5的调定压力时，安全阀开启溢流，立柱下缩，支架降低，顶板压力减小，立柱下腔压力随之降低，降低到安全阀调定值时，安全阀又关闭。
随着顶板继续下沉，安全阀重复着这一过程，支撑力维持在某一恒定数值上，即呈恒阻特性，这就是恒阻阶段。
此时，支架对顶板的支撑力称为工作阻力，它是由支架安全阀调定压力决定。
16液压控制阀类型
液压控制阀又称液压阀，是液压系统中的控制元件。
控制和调节系统中工作液体的压力、流量和方向，以满足对执行机构（液压缸、液压马达）所提出的压力、速度和换向的要求，从而使执行机构实现预期的动作。
主要分为三类：
（1）压力控制阀：
控制工作液体的压力，实现执行机构提出的力或力矩的要求。
这类阀主要溢流阀，安全阀，减压阀，卸荷阀，顺序阀，平衡阀等；
（2）流量控制阀：
控制和调节系统流量，从而改变执行机构的运动速度。
主要有节流阀，调速阀和分流阀等。
（3）方向控制阀：
用于控制和改变系统中的工作液体的流动方向，以实现执行机构的运动的方向转化
简答
1.滚筒采煤机的组成部分及其功能作用
组成：
截割部、牵引部、辅助装置、电动机等
功能作用：
截割部：
完成落煤、装煤，工作机构：
截齿、滚筒，传动装置：
固定减速箱、摇臂齿轮箱等。
牵引部：
移动采煤机使工作机构连续落煤或调动机器电动机给采煤机提供动力。
牵引部组成：
牵引机构及传动装置。
牵引机构类型：
有链牵引和无链牵引。
传动装置类型：
机械传动、液压传动和电传动等，分别称为机械牵引，液压牵引和电牵引。
辅助装置包括喷雾装置、防滑装置、拖拽电缆装置等，用来保证采煤机安全、可靠地工作
2.装岩机械的工作机构种类、组成机构、工作原理
分为铲斗装载机、耙斗装载机、蟹爪装载机和立爪装载机。
耙斗装载机：
耙装机主要由耙斗、绞车、台车和卸载槽等组成。
绞车启动后，通过操纵机构可使耙斗往复运动。
在耙装行程中，耙斗靠自重插入岩堆，然后沿着簸箕口、连接槽、中间槽到卸载槽，将物料从卸载槽的卸料口卸入矿车或其他转载设备，然后耙斗返回工作面料堆，又开始新的耙装行程。
铲斗装载机:
它的工作机构是铲斗，根据铲斗铲取岩石后的卸载方式，有后卸式和侧卸式。
开动行动机构的电动机使机器前进，将铲斗铲入料堆。
然后开动提斗机构，同时继续行走，使铲斗边前进边提升，直到把铲斗装满。
最后，反向开动行走机构，使机器后退，利用惯性将斗内岩喳倒入挂在后面的矿车里。
蟹爪装载机:
蟹爪装载机一般由工作机构，转载机构，履带行走机构、电动机和传动装置等组成。
蟹爪装载机的工作原理是靠本身履带行走机构所产生的牵引力，使机头的铲板局部地插入岩堆，并利用装在铲板上的两个蟹爪作有规律的交替运动，将铲板上的物料耙装到机体中间的刮板装载机上，然后装入矿车或其它转运设备。
立爪装载机:
它由立爪工作机构、刮板转载机、轨轮行走部、液压泵站及其系统和电控箱等五部分组成。
装载过程：
大臂升起、立爪张开、大臂下落、立爪耙取物料。
3.液压支架的种类、特点、使用条件（6个）
支撑式支架:
特点：
呈框型结构；
支撑力大，支撑力作用点靠近支架后部，切顶能力强；
对顶板重复支撑次数多，抗水平载荷能力差，不能带压移架；
作业空间较大。
适用于直接顶稳定以上老顶有明显或强烈周期来压，且水平力小的顶板条件。
掩护式支架:
支撑力小，切顶能力弱，但支撑力集中作用于机道上方的顶板上，故支护强度较大，且均匀；
对顶板的重复支撑次数少；
密封掩护性好；
能承受较大的水平力，且允许带压移架；
工作空间和通风断面较小。
掩护式支架适用于顶板来压来自机道上方的不稳定或中等稳定的松散破碎顶板条件。
支撑掩护式支架，特点：
采用双排立柱支撑，支架支撑力大、切顶性能好、工作空间宽敞；
挡矸掩护性能好、抗水平力强、结构稳定。
采用坚固的掩护梁及侧护板，将工作空间与采空区完全隔开；
并用前、后连杆连接掩护梁和底座。
适用范围广，可用于各种顶板条件，尤其适用于中等稳定以上的顶板条件和大采高的条件。
端头支架：
是工作面两端与上、下顺槽连接处用的支护设备。
放顶煤支架：
放顶煤支架用于特厚煤层采用冒落开采时支护顶板和放顶煤。
铺网支架:
在一般的掩护式或支撑式液压支架的基础上再增设铺网机构而成的。
适用条件：
特厚煤层采用水平分层开采时既能支护顶板又能自动铺网的液压支架。
4.凿岩机的工作原理：
主要动作：
（1）
前后冲击,冲击配气原理：
气动凿岩机的冲击运动是由活塞在气缸中作往复运动，并冲击钎尾来实现的。
冲击配气机构主要由缸体、活塞、配气阀等组成。
（2）
转钎,原理：
一般采用内棘轮机构在活塞回程阶段实现钎子的回转。
冲程时，螺旋棒转动活塞不转；
回程时，螺旋棒不能转动，活塞转动。
常用凿岩机每次转角15－30
°
，转速为150－200r/min。
（3）除粉（冷却钎头）排粉：
凿岩过程中，炮眼底部的岩石不断受到钎头冲击破碎成岩粉，必须及时将它排除，才能继续钻进。
5.部分断面巷道掘进机结构分析：
由工作机构，装载和转运机构、行走机构以及液
压、电气系统、喷雾系统等组成。
功能：
（1）工作机构：
纵轴式的截割头旋转轴线与悬臂轴线重合（如ELMB型掘进机）。
在摆动工作中截割头仅半边剥落煤岩，较大的煤岩反作用力有使机器倾倒的趋势。
为了提高机器工作时的稳定性，一般机器的重量比较大。
纵轴式工作机构一般能截割出平整的巷道，而且可利用截割头开挖支架的柱窝和水沟。
（2）装载和转运机构：
部分断面巷道掘进机上用得最普遍的装载机构是蟹爪机构。
这种机构工作可靠，装载效果好。
转运机构：
部分断面巷道掘进机一般有两极转载机，即中间刮板输送机和皮带转载机。
装载机构与中间刮板输送机组成装运机构，多数掘进机的装运机构采用装—运联动，由共同的电动机或液压马达驱动，即集中驱动方式。
（3）行走机构：
部分断面巷道掘进机一般采用履带行走机构，这是因为履带行走机构具有牵引能力大，机动性好，工作可靠和对底板适应性好等优点。
履带行走机构不仅是驱动掘进机行走的工作装置，又是整台掘进机各部件的连接、支承基础。
为使掘进机调动灵活，两条履带大都采用分别驱动的传动方式。
（4）液压系统：
部分断面巷道掘进机一般均为采用油泵—油缸系统，来实现工作机构、装载机构铲板和皮带转载机的垂直升降和水平摆动，以及工作机构的伸缩、机体的支撑等。
（5）除尘装置：
部分断面巷道掘进机均设置有外喷雾或内、外喷雾结合的喷雾灭尘系统。
6.液压泵和液压马达的结构特点（区别联系）
答：
液压马达是液压系统的一种执行元件（另一种是液压缸）。
它将液压泵提供的液体压力能转变为其输出轴的机械能（扭矩和转速）。
从能量观点看，马达和泵是可逆的，即泵可做马达用，反之亦然。
由于用途和工作条件不同，对它们的性能要求也不一样，所以相同结构类型的泵、马达之间存在差别。
（1）液压马达应能正、反转运行，内部结构具有对称性，液压泵通常是单向旋转的。
（2）泵必须有自吸能力要求，马达无，但要具备变化容积的初始密封性。
（3）为适应调速需要，液压马达转速范围应足够大。
特别是它对最低稳定转速有一定的要求，而液压泵都是在高速稳定下工作的，其转速基本不变。
（4）为了改善液压泵的吸液性能和避免出现气蚀现象，通常吸液口比排液口大，而液压马达吸排液口尺寸可以一样。
由于以上原因，所以很多同类型的液压泵和液压马达
是不能互逆使用的。
选择题
1.工作液体的分类
（1）矿油型:
普通液压油，抗磨液压油低温液压油，高粘度指数液压油，航空液压液
（2）难燃型：
合成型（水—乙二醇液压液，磷酸脂液压油
）,乳化型
（油包水乳化液
水包油乳化液）。
2.液压马达的结构分类
按结构可以分为⑴齿轮式液压马达
⑵叶片式液压马达
⑶柱塞式液压马达
3.液压控制阀类型
用于控制和改变系统中工作液体的压力，以实现执行机构提出的力或力矩运动方向的转换。
分为二通、三通、四通和多通等。
4.
溢流阀
（1）作用：
调节系统的工作压力。
在定量泵调速系统中，溢流稳压，常开，调定压力较低。
在容积调速系统中，限定最高压力，常闭，安全保护
国产溢流阀分为三个系列：
P系列的低压溢流阀：
0.2～2.5MPa
；
Y系列的中压溢流阀：
0.6～6.2MPa
YF系列的高压溢流阀
0.6～32MPa
5.减压阀
6.、节流阀：
7.螺旋滚筒结构:
由螺旋叶片、端盘、齿座、喷嘴及筒壳等部分组成
8.
掘进机可分为全断面和部分断面掘进机两大类。
9、液压油新标号是以40度时的运动粘度为标准作为液压油的标号
10、单活塞杆推力油缸在差动连接时，活塞杆可以得到比普通连接更高的伸出速度但推力小得多。
11、三位四通阀中的“位”是指阀芯的工作位置数目，“通”是指进出油口的数目
12、采煤机滚筒的旋转方向必须与滚筒的螺旋方向一致，即左转左旋，右转右旋
13、采煤机是附属装置：
调高和调斜装置，喷雾降尘装置，防滑装置，电缆拖移装置
14、牵引机构类型：
机械牵引，电牵引，液压牵引
15、破碎装置的用途：
破碎片帮大块煤，使之顺利通过采煤机与输送机之间的过煤空间
二、名词解释
1.
利用封闭系统（如封闭的管路、元件、容器等）中的压力液体实现能量传递和转换的传动叫液压传动。
2.支架初撑力：
3.工作阻力：
恒阻阶段，支架对顶板的产生的支撑力称为.工作阻力。
4.支架覆盖率：
支架覆盖率是顶梁接触顶板的面积与支架支护面积之比值。
5、粘温特性：
工作液体的粘度随温度变化的性质
6、液压马达排量：
在不考虑液体在马达内的泄露时推动其主轴每旋转一周所需要的工作液体体积。
7、液压泵排量：
液压泵主轴每旋转一周所排出的液体体积
8、液压泵流量：
单位时间内所排出的液体体积
9、单作用液压缸：
是指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。
10、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
11、支架伸缩比：
支架最大结构高度与最小结构高度的比值
三、简答题
1、液压传动系统的组成部分：
（1）动力源元件，是把机械能转换成液体压力能的元件；
（2）执行元件，是将液体压力能元件转换成机械能的元件；
（3）控制元件，是指通过对液体的压力、流量、方向的控制，以改变执行元件的运动速度、方向、作用力等的元件；
（4）辅助元件，指上述三部分以外的其他元件；
（5）工作液体，既是转换、传递能量的介质，也起着润滑运动零件和冷却传动系统的作用。
2、液压泵的基本组成及工作原理：
（1）具有密封而又可以变化的容积（是液压泵实现吸、排液的根本原因），这是液压泵必须具备的基本
结构；
（2）具有隔离吸排液腔（即隔离低压和高压液体）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，这是保证液压泵能从油箱吸液的不要外部条件。
3、齿轮泵的工作原理：
传动轴带动主动齿轮使齿轮转动时，在啮合点逐渐脱开的一侧，容积增大，经吸液口由油箱吸入油液。
然后，利用两齿轮的齿谷将油液带至啮合点的另一侧。
在另一侧因轮齿逐渐进入啮合使容积变小，从而将油液挤出排液口。
随着齿轮的不断旋转，齿轮泵就连续地吸、排油液。
4、困油现象：
（1）概念：
闭死容积变小时，被包围其中的油液压力升高，从齿轮侧面挤出，因而发热；
闭死容积扩大时，因无油液补充而出现吸空的现象；
（2）原因：
为使齿轮传动平稳，一对齿轮的啮合重叠系数应大于1，存在闭死容积，在齿轮的转动中，闭死容积会有大变小再变大，直到前一对轮齿脱开啮合；
（3）危害:
浪费能量，产生噪声和振动，降低容积效率；
（4）消除方法：
在齿轮泵的侧盖或滑动轴承上开卸荷槽。
5、采煤机的组成部分及各自的作用：
（1）电动机，动力部分，驱动截割部和牵引部；
（2）牵引部，采煤机的行走机构，担负着移动采煤机、使工作机构连续落煤或调动机器的任务；
（3）截割部，采煤机直接落煤和装煤的部分；
（4）附属装置
6、煤的力学性质影响采煤机的哪些部分，采煤机和刨煤机对煤的力学性质的适应性如何？
煤的力学性质关系到采煤机的工作机构形式和采煤机械的功率大小。
各种刨煤机最适合开采软煤，特别是脆性软煤；
韧性中硬煤应选用中等功率的滚筒式采煤机；
脆性中硬煤宜选用中等功率的滑行刨煤机；
硬煤必须选用大功率的滚筒式采煤机。
滚筒式采煤机可截割各种硬度的煤。
7、刨煤机的优缺点：
1、截深小，可充分利用矿压落煤；
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、可用来开采极薄煤层0.3m；
5、司机可不必跟机操作，可实现工作面遥控。
对地质条件适应性远不如滚筒采煤机，调高比较困难，功率利用率低。
凡适用刨煤机的应优先选用刨煤机
8、液压支架的分类及其特点
（1）支撑式支架：
支撑力大，支撑力作用点靠近支架
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