采掘机械作业、复习题。
2011—2012学年第二学期。
一、 填空题。
1、液压传动是利用封闭系统中的压力液体实现能量传递和转换的系统。
2、一个完整的液压传动系统由动力源元件、执行元件、控制元件、工作液体及辅助元件等五大部分组成。
3、对工作液体的要求应是有较好的黏温特性、有良好的抗磨性能、
抗氧化性好、良好的防锈性、良好的抗乳化性、抗泡沫性好及经济性好 。
4、液压系统污染的原因是加工、组装时残留下来的污物，由周围环境混入的污物，工作过程中产生的污物，工作液体变质后产生的胶质状生成物。
5、液压泵实际工作时的输出压力称为工作压力，液压泵工作压力的大小取决于。
负载的大小和排油管路上的压力损失 。
6、液压泵的理论排量定义为每转一周由其密封容积几何尺寸变化计算而得的排除液体的体积。
单柱塞泵的排量用公式可表示为。
7、液压泵的理论流量和实际流量相差的原因是由于泄漏造成的。
8、在图1中a、b、c、d四个单向阀的开启压力分别为0.1mpa、0.2mpa、0.1mpa和0.3mpa，则o点刚有油液流过时，p点的压力为0.2mpa。
9、液压系统中使用的液压控制阀按照它们在系统中所起的作用不同可分。
为压力阀、流量阀和方向阀三类。
10、说明下列滑阀操纵方式。
手动操动机动挡块操纵。
电磁铁操纵液压操纵。
11、采煤机按行走驱动装置的调速传动方式分机械传动、液压传动和电传动(或称机械牵引、液压牵引和电牵引采煤机)。
12、煤层厚度分为极薄煤层 、薄煤层、中厚煤层、厚煤层四类。
13、滚筒的三个直径指滚筒直径、螺旋叶片外缘直径和筒壳直径。
14、静力刨煤机按刨头的导向方式分为脱钩刨煤机、滑行刨煤机和滑行脱钩刨煤机 。
15、液压支架按其对顶板的支护方式和结构特点不同，分为支撑式液压支架、掩护式液压支架和支撑掩护式液压支架三种基本类型。
二、液压系统问题回答、计算。
图11、如图1所示该系统从液压系统分类上看是何液压系统？有什么特点；
答：开式液压传动系统特点：优点：系统简单、油液散热条件好。
缺点：所需油箱容积较大，油液与空气长期接触空气和杂质容易混入。
闭式液压传动系统的传动特点：系统结构复杂，油液散热条件差，油箱体积小，系统较紧凑；系统的封闭性能好，工作液体不易污染，延长液压元件和油液的使用寿命。
液压系统的调速方法：
1)节流调速：采用定量泵供油，由流量控制阀调节进入执行元件的流量来实现调节执行元件的运动速度。
2)容积调速：采用变量泵来改变流量或改变液压马达的排量来实现调节执行元件的运动速度。
3)容积节流调速(联合调速)： 采用变量泵和流量阀相配合的调速方法。
此系统是变量泵——定量马达（液压缸）调速回路。具有恒转矩调速的特性，速度与排量成正比，最大的排量对应最大的速度，最小的排量对应最小的速度和马达的低速稳定性。
2、图1中各职能符号表示什么液压元件？在系统中各起什么作用；
答：过滤器的作用是保证油液的清洁，使系统稳定可靠地工作。
液压泵的作用是向系统提供高压的液体，供执行机构工作。
溢流阀的作用是保护系统的安全。
两位四通换向阀的作用是保证工作机构的换向。
3、如果图1（右图）液压泵的转速为n1=1950r/min，进出口压力差△p=12mpa，液压泵的最大排量q1=100ml/r，求所需电动机理**率n是多少；
解：所需电动机的理**率即为泵的理**率即为液压泵的输出压力p与流量q的乘积。
4、液压马达进出口压力差△p=12mpa，马达的理论排量q2=2800ml/r，求此马达的理论输出转矩是多大？在和图1液压泵组成的该系统中其最大理论转速是多少；
解：马达的理论输出转矩为。
式中为马达的进出油口压力差。
为马达的机械效率，此时取为1
为马达的排量。
则马达的输出转速为。
由此可知该马达为低转速大转矩的液压马达。
三、采煤机问答、计算。
图2所示为某型采煤机截割部传动系统示意图。已知 z1= 14， z2= 24，z3= 14，z4= 25， z5= 25，z6=25，z7= 40，z8=14，z9=21，z10=70；
1、说明z8 、 z9 、z10组成的传动是什么传动？有什么传动特点；
答：z8 、 z9 、z10 组成的传动是行星齿轮的传动，其特点是能实现大的传动比、实现变速与换向，在较小的空间内实现大功率传动，实现分路传动，实现运动的合成与分解，以及实现复杂的运动轨迹。
2、用公式表示该采煤机截割部总传动比i =
解；3、已知电动机的转速为1460r/min，根据总传动比计算滚筒转速为多少？
解： 故滚筒转速为。
4、如果要改变滚筒的转速最好用的办法是改变哪两个齿轮的齿数比；
答：如果要改变滚筒的转速最好用的办法是改变1和2两个齿轮的齿数。
5、此种采煤机截割部传动系统主要用于哪类采煤机上？
图2四、液压支架问答、计算。
1、一般的液压支架主要由结构件、液压缸、乳化液泵站及各类阀组成，请叙述它们的作用，各类阀是指哪几种；
答：结构件：能使顶梁较好的适应顶板的起伏不平，改善其接顶性能。
液压缸： 可以实现顶梁的升降和进行推溜、移架工作。
乳化液泵站：向综采工作面液压支架（或普采工作面的单体液压支柱）输送高压乳化液的设备，是液压支架的动力源。
各类阀是指液控单向阀、安全阀和操纵阀。
2、支架工作时的支撑力变化分三个阶段，对照图3分别说明这三个阶段的工作意义；
图3答：（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上升到泵站的工作压力止，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，其大小取决于泵站的工作压力、立柱缸径和立柱数量。较大的初撑力能防止直接顶过早地因下沉而离层，减缓顶板的下沉速度，增加其稳定性。通常用提高泵站工作压力的办法提高初撑力，以免立柱缸径过大。
2）增阻阶段：初撑结束后，操纵阀移到中间阀位，液控单向阀关闭，立柱下腔的液体被封闭。随着顶板的下沉，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：当立柱下腔的液体压力随顶板压力的增大而升高到安全阀的调定压力时，安全阀开始溢流，立柱下缩，立柱下腔的液体压力也随之降低。当压力降低到安全阀的调定值时，安全阀有关闭。
支架承载时，随着顶板的继续下沉，安全阀重复着这一过程。由于安全阀调定压力的限制，支架的支撑力维持在某一恒定数值上，即呈恒阻特性，这就是支架的恒阻阶段。此时，支架对顶板的支撑力称为工作阻力，它是由支架安全阀的调定压力决定的。
3、简述单体液压支柱所用三用阀的结构特点及其升柱、承载、降柱过程；
答：单向阀由钢球、小弹簧、尼龙阀座和阀体组成。
安全阀为平面密封式，由阀针、阀垫、法座弹簧组成。
卸载阀由阀垫和卸载弹簧组成。
升柱：将注液管插入三用阀注液阀体上，挂好锁紧套，扳动手把，通过顶杆顶开单向阀的阀芯，此时，由泵站来的高压液体便通过单向阀和注液管注入支柱，式支柱升起。
承载：当支柱接顶后，松开手把，顶杆在高压液和弹簧的作用下复位，阀芯压向阀座，切断供液管的高压液体，完成承载过程。
降柱：将专用把手插入左端孔，并扳动手柄，通过安全阀套的右移，压缩卸载弹簧，使卸载阀垫与右阀套内的台阶分离，于是活柱下腔液体便从该分离口处排出。完成支柱下降。
4、某4立柱支撑式液压支架的支护强度为0.7mpa，支架支护面积6m2，支架安全阀的调定压力p为42mpa，支撑效率为100％，计算支架立柱的缸径；
解：由支护强度的定义（支架的工作阻力与支护面积之比）可得
所以 又由支架的工作阻力由支架安全阀的调定压力决定的。支架的工作阻力为（其中支架安全阀的调定压力，mpa）
所以液压缸的直径为。
五、掘进机械。
1、简述凿岩机冲击破碎原理；
答：在工作时，凿岩机需要完成两个基本动作，即击钎和转钎。当凿岩机缸体内的活塞冲击钎杆的尾端时，由于钎头呈尖楔状。
在冲击力的作用下，钎头钻入岩石一定深度形成一道凹痕，凹痕处岩石被压碎。为了形成圆形的炮眼，每冲击一次后，活塞回程时，还需使钎杆回转一定的角度，然后活塞再次冲击钎尾，形成新的凹痕，凹痕之间的扇形岩块将由钎头上产生的水平分力剪切破坏掉。活塞不断地冲击钎尾，即可在岩石上形成一定深度的炮孔。
工作时活塞做高频往复运动，不断地冲击钎尾。在冲击力的作用下，呈尖楔状的钎头将岩石压碎并凿入一定深度，形成一道凹痕。
活塞退回后，钎杆转过一定角度，活塞向前运动，再次冲击钎尾，又形成一道新的凹痕。两凹痕之间的扇形岩块被由钎头上产生的水平分力剪碎。
活塞不断地冲击钎尾，并从钎杆的中心孔连续输入压缩空气或压力水，将岩渣排出孔外，即可形成一定深度的圆形钻孔。
2、部分断面掘进机主要由几部分组成；
答：（1）悬臂工作机构，利用电动机通过减速器驱动截割头旋转，利用装在截割头上的截齿破碎煤岩。
2）悬臂支撑机构：支撑铰接在回转装置上的悬臂，并使悬臂实现垂直和水平方向的摆动。
3） 转运机构，将截割下来的煤岩集中装载，转运到**机或其他运输设备中，运出工作面。
4） 行走机构，使机器实现推进，调动和转弯等。
5） 液压系统，提供压力油驱动和控制各液压缸和马达，使机器实现相应的动作，并进行液压保护。
6） 电气系统，向机器提供动力、驱动和控制机器中的所有电动机、电控装置、照明装置，并可实现电气保护。
7） 防尘系统，向工作面喷雾，除去截割时产生的粉尘。
8）机架，用来安装、支承和连接上述各机构及装置，使机器形成一个有机的整体。
3、简述横轴式、纵轴式部分断面掘进机截割机构的布置特点；
答：横轴式截割头的形状近似为双半球形，不易切出光滑轮廓的巷道，也不能利用截割头开挖水沟和柱窝。横轴式截割头上多安装锥形截齿，齿尖的运动方向和煤体下落方向相同，易将切下的煤岩推到铲板上及时装载运走，装在效率较高。
但截割头的转速高、齿数较多，且不被煤岩体所包埋，因而产尘量较多。
纵轴式掘进机多采用锥形截割头，其结构简单，容易实现内喷雾，较易切出光滑轮廓的巷道，便于用截割头开挖水沟和柱窝。截割头上即可安装扁形截齿，也可安装锥形截齿。截割煤岩时，锥形截齿的寿命比扁形截齿长。
一般情况下，纵轴式截割头破碎的煤岩向两侧堆积，需用截割头在工作面下部进行辅助装载作业，影响装载效果。由于截割头是埋在被切煤岩中工作，且转速低，产尘量较少。
4、掘进机截割减速器的作用是什么？对截割减速器的要求是什么？常见的截割减速器常用哪些传动形式；
答：作用：将电动机的运动和动力传递到截割头。
要求：减速器可靠性高，过载能力大；箱体作为悬臂的一部分，应有较大的刚性，联接螺栓应有可靠的防松装置；减速器最好能实现变速，以适应煤岩硬度的变化，增强机器的适应能力。
采掘机械检修作业安全规定
第三章采掘机械检修作业安全规定。第一节检修工安全操作规程。一 检修工地面安全操作规程。上岗条件 1.采掘机械检修工必须经过技术培训并考试合格后，持证上岗。2.具备一定的钳工基本操作技能 液压基础知识及电气维修基础知识。3.应熟知 煤矿安全规程 有关内容 煤矿矿井机电设备好标准 矿机电设备检修质量标准...
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机械英语教学大纲。1.课程性质。机械英语是数控加工技术专业的一门基础课程，主要培养学生对机械专业常用词汇 专业术语的认知，帮助学生掌握基本的日常口语交流，使学生能借助词典和翻译工具阅读机械专业英语书籍和说明书等。2.课程目标。1 掌握基本的发音规则。2 掌握机械专业单词简单的构词法。3 掌握专业词汇...