液压作业习题

《采掘机械》习题与答案

第一章绪论

1 、机械化采煤工作面是如何划分的，它们有何不同？

机械化采煤工作面按机械化程度分为普采和综采，它们的不同主要在于支护设备为：普采工作面靠金属摩擦支柱或单体支柱和金属铰接顶梁支护，而综采工作面则由自移式液压支架来支护。

2、综合机械化采煤有什么特点? 综采工作面的主要配套设备有哪些?

综合机械化采煤可实现落煤、装煤、运煤、支护、顶板控制、工作面巷道运输等生产工序的全部机械化。综采工作面的主要配套设备为：双滚筒采煤机、刮板输送机和液压支架。

第二章滚筒式采煤机及其选型

1 、滚筒式采煤机的组成部分有哪些？各部分作用如何？

采煤机的组成包括截割部、牵引部、电气系统和辅助装置。

截割部的结构包括：摇臂、滚筒、机头减速箱，机头减速箱用来传递动力；滚筒用来实现落煤和装煤，摇臂用来传递动力并调高；

牵引部由牵引传动装置和牵引机构组成，它的功能是控制采煤机，使其按要求沿工作面运行，并对采煤机进行过载保护。

电气系统主要为采煤机提供动力，并对采煤机进行过载保护及控制其动作。

辅助装置包括底托架、电缆托移装置、冷却喷雾装置以及调高调斜装置等。它的主要作用:同各主要部件一起构成完整的采煤机功能体系。

2 、滚筒式采煤机是如何完成落煤和装煤的？

落煤装煤都是靠螺旋滚筒来完成的。螺旋滚筒的刀具（截齿）装在滚筒的螺旋叶片上。滚筒转动并沿着煤壁移动时，就截割破落煤炭。

装煤是由滚筒螺旋叶片的螺旋面进行装载，并利用螺旋叶片的轴向推力，将煤抛到刮板输送机溜槽内运走。

5、滚筒式采煤机的基本参数有哪些？

滚筒式采煤机的基本参数有生产率、采高、截深、牵引速度、截割速度、牵引力、装机功率。

9、简述截齿的类型及适用条件。

截齿的基本形式有径向扁截齿和切向镐形齿。扁截齿适用于各种硬度的煤，包括坚硬煤和粘性煤；镐形齿适用于脆性和节理发达的中硬以上的煤层。1分

10、什么是进刀？采煤机有哪几种进刀方式？

在采煤机重新开始截割下一刀之前，首先要使滚筒切入煤壁，推进一个截深，这一过程称为进刀。采煤机的进刀方式有：斜切进刀和正切进刀两种。

12、什么是顺转？什么是逆转？双滚筒采煤机两个滚筒的转向如何选择?

采煤机在往返过程中，滚筒的转向不能改变，故出现两种情况：截割方向与牵引方向相同为顺转，截割方向与牵引方向相反为逆转。

为使采煤机两个滚筒的截割阻力相互抵消，增加机器的稳定性，两个滚筒的转向必须相反即相背转动，这样出现反向对滚（前顺后逆）和正向对滚（前逆后顺）两种情况。

13、截割部传动方式有哪些？截割部传动有哪些主要特点？

截割部传动方式有1）电动机—机头减速箱—摇臂—滚筒；2）电动机—机头减速箱—摇臂—行星齿轮传动—滚筒；3）电动机—机头减速箱—滚筒；4）电动机—摇臂—行星齿轮传动—滚筒。

截割部传动的主要特点有：

（1）采煤机截割部通常有3~5级齿轮减速。

（2）采煤机电动机轴心线与滚筒轴心线垂直时，要有一级圆锥齿轮传动；

（3）通常采煤机电动机除驱动截割部还要驱动牵引部，截割部传动系统中必须设置离合器；

（4）为开采不同性质煤层的需要，有的采煤机备有两种或三种滚筒转速，利用变换齿轮变速；

（5）为扩大调高范围，需加长摇臂，摇臂内常装有一串惰轮；

（6）末级常采用行星齿轮传动。

（7）截割部承受冲击载荷，为保护零件，一些采煤机中设有安全保险销。

16 、无链牵引的结构形式有哪些？无链牵引机构有哪些优缺点？

无链牵引结构形式有齿轮—销轨型、滚轮—齿轨型、链轮—链轨型等。

无链牵引机构的优点：

(1) 采煤机移动平稳，振动小，载荷均匀，延长了机器使用寿命。

(2) 可采用多级牵引，使牵引力提高也可在大倾角条件下工作。

(3) 可实现工作面多台采煤机同时工作，以提高产量。

(4)啮合效率高，可将牵引力有效地用在割煤上。

(5) 消除了断链、反链敲缸等事故，增大了安全性。

无链牵引机构的缺点：

1）对输送机的弯曲和起伏不平要求高。

2）对煤层地质条件变化的适应性差。

3）使机道宽度增加，并加长了支架的控顶距离。

18、采煤机辅助装置有哪些？

辅助装置包括底托架、挡煤板、防滑装置、电缆托移装置、冷却喷雾装置以及调高调斜装置等。

21、采煤机的滑靴有什么作用？

采空区侧的两个导向滑靴套装在输送机或无链牵引的行走轨上，防止采煤机运行时掉道；煤壁侧的两个支撑滑靴支撑在槽帮或铲煤板上，对采煤机主要起支承作用。

22、什么是喷雾灭尘？喷雾灭尘有哪几种形式?

喷雾灭尘就是用喷嘴把压力水高度扩散，使其雾化，形成把粉尘源与外界隔离的水幕。

喷雾灭尘有内喷雾和外喷雾两种形式，

23、采煤机在什么情况下需要设置防滑装置？

采煤机在工作面倾角在15°以上时，必须有可靠的防滑装置。

26．采煤机牵引部有哪几种调速方式？采用液压牵引的采煤机是如何实现调速、换向的？

采煤机牵引部的调速方式有：液压调速和电气调速两种。

采用液压牵引的采煤机一般都采用变量泵——定量马达的容积调速系统，它是通过改变液压泵的排量来实现调速；

通过改变液压泵的吸、排液方向来实现换向的。

第三章液压牵引采煤机

1、什么是液压牵引采煤机？

液压牵引采煤机就是利用液压传动来驱动采煤机行走的采煤机。

4、6MG200-W型采煤机牵引部液压系统包括哪几部分？各部分的工作原理是怎样的？

牵引液压系统主要由主回路系统、调速换向系统和保护系统等组成。

1）主回路系统：由主回路与补油和热交换回路组成。

主回路是由两只并联的定量液压马达2和斜轴式轴向柱塞变量泵1组合而成的闭式系统；补油和热交换回路原理：辅助泵6→过滤器7 →补油单向阀27(28) →主泵1的低压侧。马达2排热油→梭形阀3→背压阀5→冷却器8 →单向阀30→油池

2) 调速换向系统：用来调节牵引速度的大小和改变牵引方向。

低压控制油的路线：

补油泵6 （低压油）→滤油器7 →电磁阀13 →失压控制阀18 →伺服阀16 。

调速过程：

转动手把14 →（动力）→调速套15向上→伺服阀16 向上（以17为支点）→16下阀位→变量油缸17上腔进油→17活塞向下→主油泵摆动的角度↗→排量↗→马达2的转速↗→采煤机的牵引速度↗。

同时，17活塞向下→伺服阀16 向下（以15为支点）→伺服阀16 回到中位→变量油缸17的活塞不动→主油泵摆动的角度不变→排量不变→牵引速度不变。

3）保护系统：

包括：高压保护回路、低压保护回路、自动回零保护、电动机功率保护、系统的充油排气保护

（1）高压保护回路

当p>15MPa时，高压溢流阀4打开，油液→背压阀5→冷却器8 →单向阀30→油池。

同时19溢流，油液→失压控制阀18左→18复位（左位）→16油路切断→17上下两腔相通→活塞复位→主泵摆角↘→排量↘→牵引速度↘至0 。

（2）低压保护回路和主油泵自动回零

当背压<1.5MPa时，失压控制阀18动作→18复位（左位）→16油路切断→17上下两腔相通→活塞复位→主泵摆角↘→排量↘→牵引速度↘至0。

（3）电动机功率保护

电机功率处于满载和欠载工况时，阀13不通电而处于右位，采煤机正常牵引

当电机功率超载时，13通电左位→低压控制油路切断→18失压复位→后同低压保护; 过载消除后，13断电复位→牵引速度↗恢复原速度。

（4）系统的充油排气保护

靠手压泵9实现。

8、MG300/690型采煤机有哪几种操纵方式？可实现哪些操纵？

操纵牵引启停、调速和换向、摇臂调高等，可通过中间手动或两端液控操纵来实现。

第四章电牵引采煤机

5、简述MG300/720-AWD型采煤机型号的意义。

MG—双滚筒采煤机；300—截割电动机功率；720—总装机功率；W—无链牵引；D—电牵引；

7、MG300/720-AWD型采煤机的离合机构中的柔性轴起什么作用？

可以弹性吸振、存储能量；安全销的作用，对截割机构进行机械过载保护。

第五章连续采煤机

1、连续采煤机是一种什么设备？有哪些作用？

连续采煤机具有截割、装载、转载、调动行走和喷雾除尘等多种功能，配备梭车、皮带输送机和锚杆支护，可在房柱式采煤法中实现综合机械化采煤。也可在长壁工作面掘进煤巷和回收边角煤。

2、简述连续采煤机的工作原理。

1）截割滚筒升至位置。

2.）行走履带推进，滚筒切入煤层一定深度（截槽深度）。

3）履带停止，滚筒向下截割至底板。

4.）截出宽为滚筒长度，厚为截槽深度的弧形条带煤体。

3.、简述连续采煤机的基本组成和特点。

基本组成有：截割机构、装运机构、行走机构、液压系统、电气系统、冷却喷雾除尘装置以及安全保护装置等。

特点：（1）多电机驱动，模块式布置（2）横轴式滚筒，强力截割机构（3）侧式装载，刮板运输机构（4）履带行走机构（5）液压、供水系统，液压系统普遍为泵-缸开式系统(6)

电气系统包括电动机，主电路过载、漏电和短路保护。

4、简述连续采煤机的典型配套设备。

连续采煤机的典型配套设备包括：工作面运输设备、顶板支护设备、辅助作业设备和工作面供电设备。

5、说明12CMl8–10D型连续采煤机有几台电机？各自的作用是什么？

12CMl8–10D型连续采煤机有7台电动机：

2台140 kW交流电动机驱动左、右截煤滚筒；2台26 kW直流电动机驱动行走部左、右履带；1台45 kW交流电动机驱动装载运输机构；1台52 kW和1台19kW交流电动机分别驱动液压系统液压泵和湿式吸尘装置的风机，装机总容量448kW。

6、说明12CMl8–10D型连续采煤机的装载运输机构形式。

12CMl8–10D型连续采煤机有扒爪式和拨盘式装载装置；有单链刮板输送机的转载机构。

第六章液压支架

1、液压支护设备的作用是什么？

液压支护设备的作用是对工作面的顶板及顶板冒落岩石进行支护，保证安全的工作空间。

2、液压支护设备的种类有哪些？

液压支护设备的种类有金属摩擦支柱、单体液压支柱和液压支架。

3、液压支架的组成部分有哪些？

支架的结构主要包括：顶梁、立柱、底座、掩护梁、操纵控制装置、推移装置和其它辅助装置。

4、分析液压支架的工作原理，即四个基本动作是如何完成的？

液压支架在工作过程中，具备升、降、推、移四个基本动作。

（1）支架的升降

①初撑阶段：操纵阀置于升架位置，由泵站来的高压液体进入立柱下腔，立柱上腔回液，支架升起。当顶梁接触顶板后，立柱下腔液体压力逐渐升高，直到达到泵站工作压力，乳化液泵卸载，液控单向阀关闭，立柱下腔液体被封闭，此阶段为初撑阶段。

②增阻阶段：初撑结束后，随着顶板下沉，立柱下腔内液体压力逐渐升高，支架的支撑力逐步增大，直到立柱安全阀即将打开。此为承载增阻阶段。

③恒阻阶段：当立柱下腔内的液体压力随顶板压力的增大而升高到立柱安全阀的调定压力时，安全阀开启溢流，立柱回缩，压力随之降低，低于安全阀调定值时，安全阀又关闭。随顶板下沉，安全阀重复这种脉动承载的过程，为支架的恒阻阶段。

④卸载降柱：需要移架时，应先使支架卸载。此时将操纵阀置于降架位置，高压液体进入

立柱下腔，同时打开液控单向阀，立柱上腔回液，支架下降。

（2）支架的推移

移架时，先使支架卸载，再将操纵阀置于移架位置，高压液体进入推移千斤顶杆腔，活塞腔回液，支架以输送机为支点前移。

推溜时，将操纵阀置于推溜位置，高压液体进入推移千斤顶活塞腔，杆腔回液，此时以支架为支点将输送机推向煤壁。

5．什么是超前支护，什么是滞后支护，它对液压支架四个基本动作的顺序有什么影响？

超前支护也称为及时支护，就是先采煤然后对暴露出来的顶板进行支护，再进行输送机的推移。这时，液压支架四个基本动作的顺序为：降架——移架——升架——推溜；滞后支护就是先采煤然后先进行输送机的推移，再对暴露出来的顶板进行支护。这时，液压支架四个基本动作的顺序为：推溜——降架——移架——升架。

6．什么是液压支架的初撑力？初撑力由哪些因素决定？初撑力偏低的主要原因有哪些？

初撑力指由泵站压力决定的支架对顶板的最初支撑能力。初撑力大小由立柱数量、立柱直径、泵站额定压力决定。

初撑力偏低的主要原因有：乳化液泵站压力低，系统漏液，操作时充液时间短。

7、什么是液压支架的工作阻力？工作阻力由哪些因素决定？

由支架本身安全阀压力决定的支架对顶板的最大的支撑能力。工作阻力大小由立柱数量、立柱直径、支架本身安全阀的调定压力决定。

9．按液压支架与围岩的相互作用关系进行分类，将液压支架分为哪几种形式？它们有什么特点？分别适用于什么条件的煤层？

液压支架按其对顶扳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。

支撑式支架：

1）结构特点：

无掩护梁，设复位装置和挡矸装置；顶梁较长，立柱数较多，且垂直布置；

2）支护性能:

支撑力大，切顶性能好；重复支撑次数多，抗水平载荷的能力差，稳定性；工作空间和通风断面大；

3）适用条件：

适用于缓倾斜、顶板稳定的薄或中厚煤层。

掩护式支架：

1）结构特点：

有掩护梁，有四连杆机构；顶梁较短，立柱数较少，且倾斜布置；两侧有侧护板，实

现架间密封。

2）支护性能:：

支撑力较小，切顶性能差；支护强度较大，掩护性好，能承受较大的水平推力；工作空间和通风断面小；对顶板反复支撑的次数少。

3）适用条件：

适用于直接顶中等稳定以下、顶板周期来压不强烈的工作面。（即顶板破碎的工作面）支撑掩护式支架：

1）结构特点：

结构上结合以上两种的优点，有掩护梁，有四连杆机构；顶梁较长，立柱数较多，且倾斜布置，但倾斜度小，故支撑效率高。

2）支护性能:：

支撑力在顶梁后部，切顶性能好；工作阻力和支护强度高，工作空间和通风断面大；调高范围较小，适应煤层厚度的变化能力和移架速度不如掩护式液压支架。

3）适用条件：

适用于直接顶中等稳定、稳定和坚硬，周期来压强烈的工作面。

10、液压支架中的液压缸是怎么称呼的，各起什么作用？

液压支架中的液压缸有立柱和千斤顶两大类。立柱用于承受顶板载荷、调节支架高度；千斤顶用于推溜、移架、护帮、侧护、前梁伸缩、防滑防倒等。

11、立柱有哪几种结构形式，各有何特点？

立柱的结构形式有：单伸缩立柱、单伸缩机械加长杆立柱、双伸缩立柱。单伸缩立柱为一级行程，调高范围小。单伸缩机械加长杆立柱为液压行程＋机械行程，调高范围大。双伸缩立柱为两级液压行程，调高范围大。

12、液压支架的一柱三阀包括哪些元件，它们的作用是什么？

液压支架的一柱三阀包括液控单向阀、安全阀和操纵阀。

液控单向阀作用：控制立柱与千斤顶工作腔的液流方向，并闭锁工作腔内的液体。

安全阀作用：使立柱保持恒定的工作阻力，并起过载保护作用。

操纵阀作用：控制各种液压缸的动作。

15、掩护梁的作用是什么？

掩护梁的作用有：隔离采空区，阻止冒落矸石，承受冲击载荷；与前后连杆、底座组成四连杆机构，承受支架的水平分力。

16、四连杆机构由哪些构件组成？四连杆机构有何作用？

四连杆机构由掩护梁、前后连杆和底座组成；

四连杆机构的作用有：承受支架的水平分力、侧向力和扭转力矩；使梁端距近似保持不变。

19、液压支架上的辅助装置有哪些？

液压支架上的辅助装置有：推移装置、侧护装置、护帮装置、防滑防倒装置等。

20、护帮装置的作用是什么？常用的护帮装置有哪几种结构形式？

护帮装置的作用：①护帮②作临时前梁③当移架步距不足时，也能支护煤壁。

常用的护帮装置结构形式有：①下垂式②普通翻转式

21、液压支架上侧护装置的作用是什么？

液压支架上侧护装置的作用：①消除支架间间隙，防止冒落矸石窜入工作面。（挡矸）

②移架时起导向作用。（导向）③防止支架倾倒，调整支架间距。（防倒、调架）

22、导向装置的作用是什么？常用的导向装置是什么？

导向装置的作用是：在支架移架时对其进行导向，防止支架出现下滑或偏移。常用的导向装置是导向梁。

23、推移装置的作用是什么？常用的推移装置有哪两种？哪些可以实现移架力大于推溜力？

推移装置的作用是实现支架的自身前移和输送机前推。常用的推移装置有无框架式推移装置和有框架式推移装置。

可以实现移架力大于推溜力的有：差动式、浮动活塞式和框架式。

24、端头支架的作用有哪些？

①维护工作面端头的顶板．保证足够的工作空间。

②锚固刮板输送机，防止刮板输送机和工作面支架下滑。

③保证刮板输送机与巷道转载机的正常搭接关系。

④可以自身前移，并推移刮板输送机的机头、机尾及转载机。