采掘机械与液压传动.doc

第九章1、采煤机主要组成及各部分的的作用：电动机是滚筒采煤机的动力部分，他通过两端输出轴分别驱动两个截割部和牵引部。牵引部通过主动链轮与固定在工作面输送机两端的牵引链啮合，使采煤机沿工作面移动，因此牵引部是采煤机的的行走机构。左右截割部减速箱将电动机的动力经齿轮减速后传给摇臂的齿轮，驱动滚筒旋转。为提高滚筒采煤机的装煤效果滚筒一侧装有弧形挡煤板。底托架是固定和承托整台采煤机的底价，通过其下部的四个滑靴将采煤机骑在刮板输送机上，其中采空区侧的两个滑靴套在输送机的导向管上，保证采煤机的可靠导向。底托架内的调高液压缸可使摇臂连同滚筒升降，调节采煤机的采高。调斜液压缸用于调整采煤机的纵向倾斜度，以适应煤层沿走向起伏不平时的截割要求。带内控控制箱装有各种电控元件，用于采煤机的各种电气控制和保护。2、普采工作面的主要机械设备有：单滚筒采煤机、可弯曲刮板输送机，金属支柱或单体液压支柱和铰接顶梁配套。综采工作面的主要机械设备有：双滚筒采煤机，可弯曲刮板输送机、自移式液压支架。3、画出左右螺旋滚筒示意图并说明其旋转规律：为向输送机推运煤，滚筒的旋转方向必须与滚筒的螺旋方向一致对逆时针向旋转（站在采空区侧看滚筒）的滚筒，叶片应为左旋；顺时转向针旋转的滚筒，叶片应为右旋，及应符合通常所说的“左转左旋，右转旋右旋转的规律。4、双滚筒采煤机滚筒转向的规律：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5、画图说明左右工作面6、截割部传动装置的特点：采煤机电动机转速为1460r/min，而滚筒的转速一般为30-50r/min，因此截割部传动比为50-30左右，通常有3-5级减速齿轮；多数采煤机电动机轴心线与滚筒轴心线垂直，因此传动装置高速级总有一级圆锥齿轮传动；通常采煤机的电动机除去东风截割部外还驱动牵引部，故截割部传动系统中必须设置离合器，使采煤机在调动或检修时将滚筒与电动机脱开，以保证作业安全：为适应开采不同性质煤层的需要有的采煤机备有两到三种滚筒转速，利用变换齿轮变速：为扩大调高范围，需加长摇臂，摇臂内常装有一串惰轮：截割部承受很大的冲击载荷，为保护传动零件，在一些采煤截割部中设有专门的安全保险销7、采煤机的牵引机构有：有链牵引和无链牵引其中无链牵引又分：机械牵引和液压牵引8、画出液压紧链原理图并说明各液压元件的功用：液压紧链器是利用支架泵站的乳化液工作的，高压液经截止阀4、减压阀5、单向阀6进入近紧链缸3，使连接在活塞杆的导向轮2伸出而张紧牵引链。其预紧力为活塞推力的一半。将紧边液压缸活塞全部收缩，松边液压缸使牵引链达到预紧力。紧边因拉力大而有很大的弹性伸长量，随着机器向右移动，紧边的弹性伸长量逐渐转向松边，使松边拉力大于预紧力，一旦拉力大到使液压缸内的压力超过安全阀的调定压力，安全阀开启，从而使松边链保持恒定的初拉力。9、采煤机的主要附属装置有：调高和调斜装置：为了适应煤层厚度的变化，在每层高度范围内上下调整滚筒位置称为调高。为了使下滚筒能适应底板沿煤层走向的起伏不平，使采煤机机身绕纵轴摆动称为调斜。喷雾降尘装置：喷雾降尘是利用喷嘴把压力水高度扩散，使其雾化，形成将粉尘源与外界隔离的水幕，雾化水能拦截飞扬的粉尘而使其沉降，并有冲淡瓦斯冷却截齿湿润煤层和防止截割火花等作用。防滑装置：当煤层倾角大于十度时采煤机应设有防滑装置，特别是链牵引采煤机上行工作时，一旦断链就会造成机器下滑的重大事故。电缆拖移装置：采煤机上下采煤时需要收放电缆和水管。通常把电缆和水管装在电缆夹里，由采煤机拖着一起移动。10、采煤机齿轮传动转速的计算11、画出滚筒采煤机调高液压图，标注各元件名称，说明调高动作的操作方法：调高泵2经过滤油器1吸油，操纵换向阀3通过双向液压锁4调高千斤顶5升降。双向液压锁用来锁紧千斤顶活塞的两腔，使滚筒保持在所需要的位置。安全阀6的作用是保护整个系统。第十章1、 弯摇臂与直摇臂相比的优点是：弯摇臂外形呈弯状，加大了煤臂下面过煤口的面积，使煤流更加畅通。摇臂壳体为整体结构，靠采空区侧的外面焊有一水套，以冷却摇臂。2、 破碎装的用途：破碎装置位于采煤机靠回风巷道的固定箱端部，它的用途是破碎片帮大块煤，使之顺利通过采煤机与输送机之间的过煤空间。3、 MG300-W型采煤机有完善的保护系统，分别说明之：电动机功率超载保护是当电动机功率超载，使采煤机速度自动减慢，以减小电动机的功率输出，而当外载减小时牵引速度又可自动增大，资质护肤原来的选定速度，这样既可避免损坏电动机，又可充分发挥电动机的功率。恒压控制是当牵引力小于额定值时，采煤机以调速手把所整定的速度运行；牵引力大于额定值时牵引速度自动降低，直到回零：而当牵引速度降低使牵引力小于额定值时，牵引速度又自动增到整定的数值。高压保护：高压保护由高压安全阀实现，当远程调压阀失灵时可由高压安全阀来保护高压系统。低压欠压保护：低压欠压保护是为了使系统维持一定的背压。由失压控制阀和压力继电器来实现，当主回路低压侧压力低于1.2MPa时，失压控制阀复位，回零液压缸的油腔与油箱连接，使主泵回零，机器停止牵引。若失压控制阀失灵，当压力低于1.3MPa时，压力继电器动作，切断电动机电源，采煤机停止工作。停机液压泵自动回零：当采煤机在某一整定牵引速度下工作时，由于刹车电磁阀断电和失压控制阀失压，回零液压缸中弹簧推动主泵自动回零，从而保证下次开机时在零位启动。过零保护：是为了防止机器在从一个牵引方向减速后向另一个牵引方向牵引时由于突然换向而产生冲击。超速和防滑保护：该采煤机采用四个制动器并通过二位三通换向阀来实现松闸和抱闸采煤机正常运转时，两位三通电磁阀带电，制动器对液压马达松闸，四个液压马达基本同步运转。而当其中一套牵引系统出现故障时，就会发生四个液压马达运转不同步，其中一个液压马达超速运转，这样主油路的压力就建立不起来，采煤机就会在自重分力作用下开始下滑当下滑速度超过10m/min或四个牵引滚轮间速度差大于2m/min时，装在马达传动齿轮上的速度传感器便发出信号，使两位三通电磁阀断电，制动器就立即制动，及时阻止采煤机下滑第十一章1、MG400/920-WD型采煤机的主要特点:截割部电动机横向布置在摇臂上，摇臂和机身连接没有动力传递，取消了螺旋伞齿轮传动的结构复杂的通轴，使机身长度缩短；所有截割反力、调高液压缸支撑反力和牵引的反作用力均由大框架承受，而电控箱左右调高泵站等均不受外力，不仅外形尺寸减小而且可靠性提高；用来支撑安装各部件的托架采用框架结构，取代了传统采煤机的平板式底托架大框架结构简单、强度大、可靠性高又便于拆装；每个主要部件都可以从大框架中由老塘侧或煤壁侧抽出，不必拆动其他部件，故更换容易，维修方便；采用交流变频调速，摆线轮-销轨无链牵引机构系统体积小，调速范围广、牵引速度和牵引力大，故障少，能适应高产高效工作面的要求；调高液压系统采用集成阀块，管路少，维修方便；行走箱为独立的箱体，配套多种槽宽的输送机时，只需选用行走箱及改变煤壁的滑靴即可，而主机不变；变频器设置在巷道内，冷却条件好，能防止因震动而带来的不良影响，提高了可靠性各动力部件都由单独电动机驱动，可减少相互间复杂传动关系，通用性、互换性增强2、目前大功率采煤机的定义：是指采煤机摇臂单个截割功率超过650kW总装机功率达到1600kW以上的采煤机第十二章1、薄煤层采煤机的发展规律：薄煤层采煤机技术上从电动机单一纵向布置向多电动机横像布置发展，由液压牵引向电牵引发展，由箱体之间有传动关系向无传动关系的积木式发展，由有底托架向无底托架发展，并逐渐研制出具有双截割电动机摇臂、适用于大倾角开采的四项限调速系统、中压机载等新技术的交流电牵引采煤机。2、薄煤层滚筒采煤机主要的两种结构：机身骑在工作面输送机上的骑溜子式和机身落在工作面输送机靠煤壁侧底板上的爬底板式。3、薄煤层采煤机的特点：机身矮，电动机功率要足够大；机身短以适应底板的起伏不平；一般采用外牵引式，要有足够的过煤、过机高度和人行通道尺寸，能自开缺口。4、画出BM-100型采煤机调高液压系统并说明个液压元件的功用及操作方法5、大倾角采煤机：在倾角大于35度煤层工作中的采煤机称为大倾角采煤机。目前大致有两类，一类用于缓倾斜煤层的单双滚筒无链双牵引或三牵引的采煤机。这类采煤机由于牵引力大、爬坡能力强，又有可靠的制动装置，再配上液压安全绞车，可用到倾角54度的煤层。另一类是能在倾角54-90度煤层条件工作的滚筒式采煤机。这类采煤机除采用无链牵引和可靠的制动装置外，在工作面上平巷还安装有辅助牵引绞车，以增大牵引力，防止机器下滑；此外还设有附加安全设施。为实现安全作业，采煤机中通常都装有无线电遥控装置或由平巷控制台控制。第十三章1、对采煤机械的基本要求具体为哪几个方面：采煤机械生产率应能满足采煤工作面的产量要求；工作机构能在所给煤层力学特性的条件下正常截割；装煤效果好；落煤块度大，煤尘少，能耗小；能调节采高，适应工作面煤层厚度变化，能自开缺口；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；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；采煤机械的性能必须可靠，维持正常工作所必须的各种消耗较低，经济效益好。2、选用采煤机时要考虑那几个方面？分别说明之：1）根据煤层厚度选择采煤机械（煤层厚度决定着所需采煤机的最小采高、最大采高、机面高度、过煤高度、过机高度以及电动机功率大小等；2)根据煤的力学性质选择采煤机械（煤的力学性质主要包括煤的坚硬度系数、抗压强度、截割阻抗、韧性、层理和节理的发育状况、夹石含量及分部等。这些因素关系到选择采煤机械的工作机构形式和采煤机械的功率大小；3）煤层倾角对选择采煤机械的影响；4）顶板性质对采煤机的影响（顶板性质主要影响顶板管理方法和支护设备的选择。因此，选择采煤机时应同时考虑选择何种采煤机支护设备）3、采煤机主要参数的计算：（1）理论生产率：Qt =60HBVq p H工作面采高，m；B滚筒有效截深,m；Vq 最大工作牵引速度，m/min；P煤的实体密度(2)技术生产率：Q=Qt K1K1为与采煤技术上的可靠性和完备性有关的系数，一般为0.5-0.7（3）实际生产率：Qm=QK2K2为考虑由于工作面其他配套设备的影响、处理顶板事故、劳动组织不周等原因造成的采煤机被迫停机所占用时间的系数，一般为0.6-0.65。第十四章1、刨煤机的两种类型为：静力刨煤机和动力刨煤机2、刨煤机的优点：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，出煤块度大，粉煤量少，煤尘少，劳动条件好；结构简单，工作可靠、维护工作量小；刨头可以设计的很低，可用来开采薄煤层和及薄煤层；司机可以不必跟机操作，而在平巷的集中控制台控制机器运行。缺点：对地质条件适应性远不如滚筒采煤机强；调高比较困难，只能事先根据煤层厚度增加或减少刨头上的加高块，而不像滚筒采煤机那样可以随时调节采高，摩擦损失大，功率利用率低。适用条件：煤质在中硬及中硬以下时选用脱钩刨煤机，中硬以上采用滑行刨煤机，硬煤不宜采用刨煤机；煤层顶板中等稳定；煤层沿走向和倾斜方向无大的断层和皱曲，落差在0.3-0.5米的断层还可以用刨煤机开采，大于0.5米的断层应超前处理；刨煤机一般适合开采0.5-2.0米缓倾斜煤层。层后在1.4m以下、倾角小于15度的煤层对刨煤机开采最为有利；刨头高度应比煤层最小采高小250-400mm，以利于刨头顺利刨削。第十五章1、单体液压支柱的分类：内注式和外注式两类2、内注式液压支柱的动作有：升柱、初撑、承载、回柱3、外注式单体液压支柱的三用阀包括：单向阀、安全阀和卸载阀。功用：分别承担支柱的进液升柱过载保护和卸载降柱三种职能。4、 与金属摩擦支柱相比，单体液压支柱的优点：初撑力大；工作阻力大而且稳定；回柱安全灵活，可根据工作面顶板情况逐渐卸载；工作面的产量和效率都比金属支柱高得多，而且材料消耗也少。5、 画出金属铰接顶梁示意图，并标注各零部件名称6、 切顶支柱的特点如何：支柱上有螺纹加长杆，可无级调高；支柱的中部设有复位橡胶，他可使支柱工作中不致因横向力过大而损坏；支柱的柱帽与活柱为球面接触，可适应顶板的起伏；底座地面焊有垂直于煤层倾斜方向的防滑筋，可适应倾角小于15度的条件。7、 画出滑移顶梁支架动作示意图，并标注各动作第十六章 1、液压支架的主要动作：升架、降架、推移输送机和移架。掌握液压支架的工作原理图2、画出液压支架工作特性曲线并说明其各阶段：初撑阶段、增阻阶段、恒阻阶段。3、支护强度：支撑式支架的工作阻力与支护面积之比为支护强度。计算：q=P/F*10-3（MPa）4、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、掩护式、支撑掩护式三种5、支撑式的特点：支撑力大，支撑力作用点靠近支架后部，切顶力强；对顶板重复支撑的次数多，容易把本来完整的顶板破碎；由于顶梁与底座仅通过立柱联在一起，抵抗水平载荷的能力较差，不能带压移架；支架间不接触，不密封，矸石容易窜入工作空间；此外，这种支架的作业空间和通风断面较大。 掩护式的特点：这种支架的性能特点是：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。由于立柱倾斜布置，且顶梁又较短，所以工作空间和通风断面较小。支撑掩护式的特点：它保留了垛式支架支撑力大、切顶性能好、工作空间宽敞的优点，采用双排立柱支撑，同时又吸取了掩护式支架挡矸掩护性能好、抗水平力强、结构稳定的长处，而且，采用坚固的掩护梁及侧护板，将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。第十七章 1、特种液压支架主要有哪几种：SDA型端头支架：该支架用于支护平巷与工作面连接处的顶板，隔离采空区，阻挡矸石进入工作空间，并能自身前移和推进转载机和输送机机头。BC400-17/35型铺联网支架：该支架除具有普通液压支架所具有的支撑和管理采煤工作面顶板、隔离采空区、自动移架和推输送机等功能外，还可用做厚煤层分层开采的上分层支护和实现机械化铺底网及联网。FZ300-1.5/3型放顶煤支架：该支架不但架前具有普通综采支架的特点和后部放煤功能，而且还有以下用途：1、可用作分层开采；2、可用作走向长壁综采水力放煤支架。2、乳化液泵站的功用：乳化液泵站是向综采工作面液压支架输送高压乳化液的设备，是液压支架的动力源 组成：乳化液泵站由乳化液泵组和乳化液箱组成。它具有较完善的控制装置和过滤系统。乳化液泵组有乳化液泵、防爆电动机、联轴节和底座架等组成；乳化液箱是用来贮存、回收、过滤和沉淀乳化液的装置，它配有液压控制系统。第18章 1、采煤工作面顶板分为：伪顶、直接顶、基本顶。2、直接顶分为：不稳定顶板、中等稳定顶板、稳定顶板、坚硬顶板。基本顶分为：级顶板，周期来压不明显；级顶板，周期来压明显；级顶板，周期来压强烈；级顶板，周期来压极强烈。3、选择架型时主要是根据煤层顶板条件，但同时还要考虑：煤层厚度、煤层倾角、顶板强度、瓦斯涌出量、地质构造、设备成本。此外，对于特定的开采要求，应选用特种支架。4、何为支架的支护面积： F=（L+C）（B+K） 式中，L为支架顶梁长度，m；C为端梁距，m；B为支架顶梁宽度，m；K为架间距，m。支架覆盖率：是顶梁接触顶板的面积和支架的支护面积之比，即： = BL/（L+C）（B+K） *100第十九章 1、液压支架一般都具有升架、降架、移驾和推溜4个基本动作及调架、防倒、防滑、侧护、护帮、平衡千斤顶等辅助动作。2、液压支架的五检分别是：班随检、日小检、周中检、月大检、总检。第二十章 1、凿岩机按其动力的不同分为：气动凿岩机、液压凿岩机、电动凿岩机和内燃凿岩机。2、凿岩机的主要性能参数：冲击功，即活塞每次冲击钎尾所做的功；冲击频率，每次转钎角度；转钎扭矩和凿岩机重量等。3、气动凿岩机按其安装和推进方式不同分为：手持式、气腿式、伸缩式和导轨式等4、气动凿岩机必须具备：冲击配气机构、转钎机构、排粉机构、推进机构、操纵机构和润滑机构。5、和气动凿岩机相比，液压凿岩机的优点：动力消耗少，能量利用率高；机械性能好，凿岩速度快；消除了气动凿岩机的排气噪声和油雾，改善了作业条件；液压凿岩机的运动件均在油液中工作，润滑条件好，因而提高了零件寿命。6、凿岩台车的概念：凿岩台车又称钻车，它是将一台或几台凿岩机连同推进器一起安装在特制的钻臂或台车上，并配以行走机构，使凿岩作业实现机械化。 分类：目前煤矿中使用的均为钻臂式平巷凿岩台车。按照凿岩台车钻臂的数目，即安装凿岩机的台数不同分为单机、双机、三机和多机凿岩台车，一般以双机和三机凿岩台车为多；按照钻臂调位方式不同，可分为直角坐标调位方式和极坐标调位方式两种；按照行走装置的不同，凿岩台车可分为轮轨式、轮胎式和履带式3种；按照凿岩机所用动力分为气动、液压凿岩台车；按照自动化程度可分有全自动、半自动和手动控制的凿岩台车。7、锚杆钻机的分类：按结构分有单体式、钻车式和机载式3大类；按动力分有电动、液压、气动3大类。第二十一章 1、装载机的分类：按其工作机构的形式来分，有耙斗、铲斗、爪式等；按其行走方式，也有轮轨、履带、和轮胎3种。近年还发展了将凿岩台车和装载机结成一体，形成既能钻孔，又能装载的钻装机。2、铲斗装载机的分类：根据铲斗取岩石后的卸载方式，有后卸式和侧卸式；有的直接向矿车卸载，有的先卸入转载机然后装车。行走机构有轮轨式、胶轮式和履带式。我国煤矿多用轮轨行走后卸式铲斗装载机和履带行走侧卸式铲斗装载机。3、侧卸式铲斗装载机的优点：铲斗宽度不受机身宽度的限制，所以铲斗面积可以选的较大；铲斗侧壁很低，甚至无侧壁，故插入料堆的阻力小，容易装满铲斗，并能装块度较大的岩石；采用履带行走机构，调动灵活，装载面宽度没有限制；铲斗的升降和翻转行程较短，有利于提高生产率；司机可以坐着操作，安全省力。4、画出ZLC-60型侧卸式铲斗装载机的液压系统，并写出各元件名称。第二十二章 1、 掘进机的优点：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%-5