采掘机械与支护设备复习考试

《采掘机械和支护设备》作业题

1、叙述综合机械化采煤工作面设备的组成、各自完成的工序（任务）及如何配套使用？★

答：（1）采煤机：主要完成的工序是落煤和装煤（2）液压支架：主要完成的工序是支护顶板，保障作用空间的安全（3）刮板运输机: 主要完成的工序是将采煤机落下的煤运出工作面

配套问题：

①生产能力配套：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。否则工作面割下的煤有可能运不出去

②移架速度和牵引速度配套：支架沿工作面长度的追机速度（移架速度）应能跟上采煤机的工作牵引速度。

否则采煤机后面的空顶面积将增大，易造成梁端顶板的冒落

③相关尺寸配套：采煤机依靠工作面输送机导向并在其上移动，而工作面输送机和液压支架又互为支点移

架和推溜，故此三者的相关尺寸应能协调配套

2、目前采煤机械最常用什么样的落煤方式，对其主要技术要求表现那些方面?

对采煤机械的技术要求：1．功能要求适应一定的地质条件，具有碎落和装运煤岩的功能，截割机构能够横向切入煤壁功能，具有自动调高、调斜和调速的功能等。 2．生产率要求具有较高的生产率和较低的采煤比能耗，以利增加工作面产量，降低生产成本。且采煤机械的生产率应和矿井运输系统的运输能力相适应。 3．劳动保护要求装备防止过载及下滑的装置和灭尘装置等，电气设备防爆或为本质安全型4．可靠性要求

3、概述纵轴式和横轴式采煤机在总体布置方面各自的特点。★

答：横轴式采煤机特点：(1)截割部结构简化，取消圆锥齿轮、离合齿轮或离合器，制造、装配和维修简单，可靠性高；(2) 多电动机分别驱动，各传动系统互相独立，无过轴、无分流齿轮等，各部件独立封闭，结构简单；(3)摇臂和机身铰接，不传递功率，摇臂支承结构简单、可靠；(4)组装、拆卸和维修方便。

纵轴式特点：合理利用空间，结构紧凑。通常把截割传动部件布置在靠煤壁侧，行走传动部件布置

在采空区侧，分别驱动摇臂减速箱和行走齿轨轮或链轮→传动路线合理，结构简单，连接环节少，机身长度缩短，传动效率高。

4、叙述采煤机、掘进机，其机械传动中传动构件；齿轮★、轴、轴承及箱体的材料、热处理★、结构等方

面的设计、选择特点。

5、叙述采煤机截割部传动在使用中的失效形式和主要原因。

6、液压系统回答★

A．如下图所示该液压系统属何液压系统？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，油液和空气长期接触空气和杂质容易混入

B．下图中各职能符号表示什么液压元件？在系统中各起什么作用？

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

C ．如果液压泵的转速为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

动机理论功率N 是多少？

解：所需电动机的理论功率即为泵的理论功率即为液压泵的输出压力P 和流量q 的乘积

661131950121010010396010N p q P n q KW --=∙=∆∙∙=⨯⨯⨯⨯=⨯

D 、液压马达进出口压力差△P =12MPa ，马达的理论排量q 2=2800mL/r ，求此马达的理论输出转矩是多大？在和

图2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2M M M mM p V T ηπ∆=

式中M p ∆为马达的进出油口压力差

mM

η为马达的机械效率，此时取为1 M V 为马达的排量

6-6

1210280010==5347.6()22 3.14M M M mM p V T NM ηπ∆⨯⨯⨯=⨯ 则马达的输出转速为21280028/min 100M VM M M q q n r V q η=

===

由此可知该马达为低转速大转矩的液压马达

7、 采煤机问答、计算★

下图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=21，Z9=14，Z10=70。

A 、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、实现变速和换向，在较

小的空间内实现大功率传动，实现分路传动，实现运动的合成和分解，以及实现复杂的运动轨迹

B 、用公式表示该采煤机截割部总传动比i = ?

解;

123

1117

23

10

391i i i i Z i Z Z i Z Z i Z =∙∙=

==+

其中

C 、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：71021231392440701121.224141421Z Z Z i i i i Z Z Z ⎛⎫⎛⎫=∙∙=

+=⨯+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 故滚筒转速为146068.79/min 21.224n r =

=

D 、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

E 、此种采煤机截割部传动系统主要用于哪类采煤机上？

8、画出液压支架的工作特性曲线，简要说明其工作过程。★

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。