采掘機(jī)械與液壓傳動

液壓傳動系統(tǒng)包括5個部分：⑴動力源元件，⑵執(zhí)行元件，⑶控制元件，⑷輔助元件，⑸工作液體。壓力液體流經(jīng)管路或液壓元件時要受到阻力，引起壓力損失。液體流經(jīng)圓形直管的壓力損失稱為沿程損失；流經(jīng)管路接頭、彎管和閥門等局部障礙時，由于產(chǎn)生撞擊和漩渦等現(xiàn)象而造成的壓力損失，則稱為局部損失。液體流動時，液體分子與固體壁面之間的附著力和液體分子間內(nèi)聚力的作用，導(dǎo)致液體分子間產(chǎn)生相對運動，從而在液體內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)摩擦力。內(nèi)摩擦力體現(xiàn)了油液流動的特性，稱為油液的粘性。表示油液粘性大小的指標(biāo)稱為粘度。采掘機(jī)械對工作液體的要求：⑴有較好的粘溫特性，⑵有良好的抗磨性能即潤滑性能，⑶抗氧化性好，⑷有良好的防銹性，⑸有良好的抗乳化性，⑹抗泡沫性能好，⑺經(jīng)濟(jì)性好。齒輪泵的困油現(xiàn)象：液壓泵的密閉工作容積吸滿油之后向壓油腔轉(zhuǎn)移的過程中，形成了一個閉死容積。如果這個閉死容積的大小發(fā)生變化，在閉死容積由大變小時，其中的油液受到擠壓，壓力急劇升高，使軸承受到周期性的壓力沖擊，而且導(dǎo)致油液發(fā)熱，在閉死容積由小變大時又因無油液補(bǔ)充產(chǎn)生真空，引起氣蝕和噪聲。這種因閉死容積大小發(fā)生變化導(dǎo)致壓力沖擊的氣蝕的現(xiàn)象稱為困油現(xiàn)象。困油現(xiàn)象將嚴(yán)重影響泵的使用壽命。原則上液壓泵都會產(chǎn)生困油現(xiàn)象。單作用葉片泵的定子一般都做成可以相對于轉(zhuǎn)子軸心移動，即可改變偏心距的大小，因此多為變量泵。而雙作用葉片泵都是定量泵。葉片泵的葉片里、外兩端的結(jié)構(gòu)并不一致：插入轉(zhuǎn)子槽一端是平的，與定子接觸的一端則加工成斜面或單邊倒棱。安裝時，必須使斜面或倒棱邊朝后，以防葉片在運轉(zhuǎn)時憋卡或折斷。改變斜盤的傾角，就可以改變柱塞的行程，從而改變泵的排量。當(dāng)斜盤傾角γ=0時，柱塞不再往復(fù)運動，油泵的流量為零。當(dāng)柱塞數(shù)和直徑一定時，徑向柱塞泵的排量與偏心距e的大小有關(guān)。/10、起溢流穩(wěn)壓作用的溢流閥與起安全保護(hù)作用的安全閥的工作狀態(tài)不同：前者在工作過程中處于常開狀態(tài)，且調(diào)定壓力較低；而后者則處于常閉狀態(tài)，且調(diào)定壓力為系統(tǒng)最高壓力，只有當(dāng)系統(tǒng)壓力超載時才動作。11、按減壓閥調(diào)節(jié)要求的不同，分為定壓、定比和定差減壓閥三種。減壓閥也有直動式和先導(dǎo)式兩種。12、節(jié)流閥的作用：節(jié)流閥主要應(yīng)用于由定量泵供油的小流量系統(tǒng)中。它利用改變通流面積來改變通過節(jié)流閥的流量，從而改變液壓缸或液壓馬達(dá)的運動速度。節(jié)流閥也可以用來進(jìn)行加載和提供背壓。13、液控單向閥常用于執(zhí)行元件的閉鎖回路中。實際往往使用兩個液控單向閥構(gòu)成組合閥，稱為雙向液壓鎖。液壓鎖可以在液壓泵停止工作以后，仍使液壓缸或其他執(zhí)行元件長時間地停在某一位置。14、滑閥式換向閥是目前應(yīng)用最普遍的一種換向閥。它是靠直線移動閥芯，改變閥芯在閥體內(nèi)的相對位置來改變油流方向的。15、三位換向閥的滑閥機(jī)能：O型機(jī)能、H型機(jī)能、Y型機(jī)能、P型機(jī)能、K型機(jī)能、J型機(jī)能、M型機(jī)能。機(jī)能特點：O型機(jī)能——閥芯處于中間位置時，各油口全閉，又稱中間封閉型。此時與之連接的油缸或油馬達(dá)被鎖緊，油泵不能卸荷，因此與之并聯(lián)的執(zhí)行元件動作不受影響。由于執(zhí)行元件的進(jìn)、出油腔內(nèi)部充滿油液，因此在啟動時比較平穩(wěn)。H型機(jī)能——閥芯處于中間位置時，各油口全通，又稱中間開啟型。此時所連接的執(zhí)行元件處于浮動狀態(tài)，油泵卸荷，其他執(zhí)行元件不能與之并聯(lián)使用。由于執(zhí)行元件進(jìn)、出油腔的油已流回油箱，啟動時會有沖擊。M型機(jī)能——閥芯處于中間位置時，A、B兩油口分別關(guān)閉，而P和O連通，又稱PO連接型。它具有O型和H型機(jī)能的綜合特點，即執(zhí)行機(jī)構(gòu)鎖緊，油泵卸荷，不能與其他執(zhí)行元件并聯(lián)使用，執(zhí)行元件啟動平穩(wěn)。Y型機(jī)能——閥芯在中間位置時，P口關(guān)閉，其余油口連通，又稱ABO連接型。此時和它連接的執(zhí)行元件處于浮動狀態(tài)，油泵不卸荷，因此可并聯(lián)其他執(zhí)行元件。P型機(jī)能——閥芯在中間位置時，回油口O關(guān)閉，泵口P和兩油缸口A、B連通，又稱PAB連接型。它可以形成差動回路。由于泵不卸荷，故可并聯(lián)其他執(zhí)行元件。16、漏油和油液污染時液壓系統(tǒng)時常出現(xiàn)的毛病，密封的作用是防止油液的泄漏以及防止外界的臟物灰塵和空氣進(jìn)入液壓系統(tǒng)。17、油箱的主要功用是儲油和散熱，此外還有沉淀雜質(zhì)和分離油液中空氣的作用。18、濾油器的作用：液壓傳動系統(tǒng)中的油液不可避免會混入雜質(zhì)。這些污物的存在，會使液壓元件中的相對滑動部分的磨損加劇，使閥芯卡死，堵塞節(jié)流小孔，加速密封材料的磨損，最終縮短液壓系統(tǒng)和元件的使用壽命。濾油器的基本作用就是使系統(tǒng)中的油液保持清潔，以防止上述情況的出現(xiàn)。蓄能器的作用：⑴儲蓄液壓能，⑵緩和液壓沖擊和消除脈動的影響。19、用流量控制閥進(jìn)行調(diào)速的回路叫節(jié)流調(diào)速回路。節(jié)流調(diào)速分為進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速、回油路節(jié)流調(diào)速和旁油路節(jié)流調(diào)速三種基本回路。20、機(jī)械化采煤工作面可分為普通機(jī)械化采煤工作面和綜合機(jī)械化采煤工作面。普采工作面的采煤工藝過程：⑴采煤機(jī)的滾筒進(jìn)入下缺口，然后由下向上采煤。⑵緊隨采煤機(jī)之后，清理頂煤，掛頂梁。⑶在采煤機(jī)后面清出機(jī)道，并在距采煤機(jī)10~15m處開始推移刮板輸送機(jī)。⑷當(dāng)輸送機(jī)移到新機(jī)道上以后，在懸掛的頂梁下面支撐金屬支柱或單體液壓支柱。綜采工作面的采煤工藝過程：⑴采煤機(jī)自工作面一端開始向另一端采煤。⑵隨著采煤機(jī)向前牽引，緊接著移動液壓支架，以便及時支護(hù)頂板。⑶在采煤機(jī)后面一定距離處，推移工作面刮板輸送機(jī)。21、當(dāng)滾筒直徑較大時，兩個滾筒的轉(zhuǎn)向一般為前順后逆，這種方式裝煤效果好，滾筒不向司機(jī)甩煤。當(dāng)滾筒直徑較小時，滾筒轉(zhuǎn)向一般為前逆后順，這時不經(jīng)搖臂下面裝煤，有利于提高裝煤效率。22、無鏈牽引機(jī)構(gòu)取消了固定在工作面兩端的牽引鏈，以采煤機(jī)牽引部的驅(qū)動輪或再經(jīng)中間輪與鋪設(shè)在輸送機(jī)槽幫上的齒軌相嚙合，從而使采煤機(jī)沿工作面移動。無鏈牽引主要有3種：⑴齒輪—銷軌型⑵滾輪—齒軌型⑶鏈輪—鏈軌型。23、牽引部傳動裝置的功用是將采煤機(jī)電動機(jī)的動力傳到主動鏈輪或驅(qū)動輪并實現(xiàn)調(diào)速。牽引部傳動裝置分為：機(jī)械牽引，液壓牽引和電牽引。24、《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，當(dāng)煤層傾角大于10°時，采煤機(jī)應(yīng)設(shè)防滑裝置。常用防滑裝置有防滑桿、制動器、液壓安全絞車等。25、對采煤機(jī)械的基本要求是高效、經(jīng)濟(jì)、安全。具體要求為：⑴采煤機(jī)械的生產(chǎn)率應(yīng)能滿足采煤工作面的產(chǎn)量要求。⑵工作機(jī)構(gòu)能在所給煤層力學(xué)特性（硬度、截割阻抗）的條件下正常截割；裝煤效果好；落煤塊度大、煤塵小、能耗低。⑶能調(diào)節(jié)采高，適應(yīng)工作面煤層厚度變化；能自開缺口。⑷有足夠的牽引力和良好的防滑、制動裝置，能在所給煤層傾角下安全生產(chǎn)；牽引速度能隨工作條件變化而調(diào)節(jié)，其大小能滿足工作要求。⑸有可靠的噴霧降塵裝置和完善的安全保護(hù)裝置，電氣設(shè)備必須能夠防爆。⑹采煤機(jī)械是機(jī)采工作面的關(guān)鍵設(shè)備，它的維護(hù)費用在噸煤成本中所占比例相當(dāng)大。因此，要求采煤機(jī)械的性能必須可靠，維持正常工作所必需的各種消耗（動力、液壓油、潤滑油、易損件等）應(yīng)較低。26、采高在1.1~2.0m左右的機(jī)采工作面，煤質(zhì)中硬，應(yīng)選用單滾筒采煤機(jī)；采高在1.3~2.5m時，應(yīng)選用雙滾筒采煤機(jī)或單滾筒采煤機(jī)。27、刨煤機(jī)的工作原理、結(jié)構(gòu)與滾筒式采煤機(jī)不同，它是一種截深很?。ㄒ话銥?0~100mm）而牽引速度又很快（一般為1.5~2.0m/s）的采煤機(jī)械。刨煤機(jī)主要由刨頭及其傳動裝置、工作面輸送機(jī)兩大部分組成，能同時完成落煤、裝煤和運煤。28、液壓支架的主要動作有升架、降架、推移輸送機(jī)和移架。這些動作是利用乳化液泵站提高的高壓乳化液，通過液壓控制系統(tǒng)控制不同功能的液壓缸來實現(xiàn)的。29、液壓支架分為支撐式、掩護(hù)式和支撐掩護(hù)式三種。支撐式支架的結(jié)構(gòu)特點是：呈框型結(jié)構(gòu)——頂梁較長，一般都帶有前探梁，其長度多在4m左右；立柱多，一般為4~6根，且垂直頂梁支撐；支架后部有簡單的擋矸裝置，一般設(shè)有立柱復(fù)位裝置，以承受指向煤壁方向的不大的水平推力。其支護(hù)性能特點：支撐力大，支撐力作用點靠近支架后部，切頂能力強(qiáng)；對頂板重復(fù)支撐的次數(shù)多，容易把本來完整的頂板壓碎；由于頂梁與底座僅通過立柱聯(lián)在一起，抵抗水平載荷的能力較差，不能帶壓移架；支架間不接觸，不密封，矸石容易竄入工作空間。此外，這種支架的作業(yè)空間和通風(fēng)斷面較大。支撐式支架適用于直接頂穩(wěn)定以上、基本頂有明顯或強(qiáng)烈周期來壓且水平力小的頂板條件。掩護(hù)式支架的性能特點：支撐力小，切頂能力弱，但支撐力集中作用于機(jī)道上方的頂板上，故支護(hù)強(qiáng)度較大，且均勻；對頂板的重復(fù)支撐次數(shù)少；密封掩護(hù)性好；能承受較大的水平力，且允許帶壓移架。由于立柱傾斜布置，且頂梁又較短，所以工作空間和通風(fēng)斷面較小。掩護(hù)式支架適用于頂板壓力來自機(jī)道上方的不穩(wěn)定或中等穩(wěn)定的松散破碎頂板條件。支撐掩護(hù)式支架式性能特點：它保留了垛式支架支撐力大、切頂性能好、工作空間寬敞的優(yōu)點，采用雙排立柱支撐；同時又吸取了掩護(hù)式支架擋矸掩護(hù)性能好、抗水平力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的長處，而且采用堅固的掩護(hù)梁及側(cè)護(hù)板，將工作空間與采空區(qū)完全隔開，并用前、后連桿連接掩護(hù)梁和底座。支撐掩護(hù)式支架可用于各種頂板條件，尤其適用于中等穩(wěn)定以上的頂板條件和大采高的條件，有逐漸取代垛式支架的趨勢。其缺點是：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，重量大，價格較貴。30、乳化液泵站是向綜采工作面液壓支架（或高檔普采工作面的外注式單體液壓支柱）輸送高壓乳化液的設(shè)備，液壓支架的動力源。它工作的好壞直接影響液壓支架的工作性能和使用效果。乳化液泵站由乳化液泵組和乳化液箱組成。它具有較完善的控制裝置及過濾系統(tǒng)。31、頂板根據(jù)巖層和煤層的相對位置及其特性分為三種：偽頂，直接頂，基本頂。32、選擇架型主要是根據(jù)頂板條件，考慮因素有：⑴煤層厚度；⑵煤層傾角；⑶底板強(qiáng)度；⑷瓦斯涌出量；⑸地質(zhì)構(gòu)造；⑹設(shè)備成本。33、沖擊配氣機(jī)構(gòu)是風(fēng)動鑿巖機(jī)的關(guān)鍵部件。配氣機(jī)構(gòu)的作用是將由操縱閥輸入的壓氣依次輸送到氣缸的后腔和前腔中，推動活塞作往復(fù)運動，從而獲得活塞對釬尾的連續(xù)沖擊動作。34、MG300—W牽引部液壓系統(tǒng)的低壓保護(hù)系統(tǒng)的原理：低壓保護(hù)的作用是使驅(qū)動液壓馬達(dá)的出油口維持一定的背壓，一方面可使液壓馬達(dá)運轉(zhuǎn)平衡；另一方面可保證熱交換回路的正常運行。低壓欠壓保護(hù)由失壓控制閥26和壓力繼電器47來實現(xiàn)，如圖所示，當(dāng)主回路低壓側(cè)低于1.5MPa時，失壓閥在彈簧的作用下復(fù)位，回零油缸27的彈簧腔與油箱接通，使主泵缸體擺角回零；同時由于低壓壓力過低，使液壓馬達(dá)制動閥在彈簧的作用下實施抱閘，采煤機(jī)停止?fàn)恳?。如若失壓控制閥26失靈，當(dāng)壓力低于1.3MPa時，壓力繼電器47動作，切斷電動機(jī)電源，采煤機(jī)停止?fàn)恳?5、液壓支架的掩護(hù)梁與底座之間用前、后連桿連接形成的四連桿機(jī)構(gòu)。四連桿機(jī)構(gòu)有兩種結(jié)構(gòu)形式，一種為前、后連桿都為單桿式；另一種是后連桿為整體鑄鋼件或焊接件，前連桿為左右分置的單桿鑄鋼件或焊接件這樣可增大支架的有效支護(hù)面積。四連桿機(jī)構(gòu)是掩護(hù)式支架和支撐掩護(hù)式支架的最重要部件之一。其作用概括起來主要有兩個：其一是當(dāng)支架由高到低變化時，借助四連桿機(jī)構(gòu)使支架頂梁前端點的運動軌跡呈近似雙紐線，從而使支架頂梁前端點與煤壁見距離的變化大大減小，提高了管理頂板的性能；其二是使支架能承受較大的水平力。36、簡要說明P—30B型耙斗式裝載機(jī)是如何耙裝巖石的？答：P—30B型耙斗式裝載機(jī)工作時，耙斗靠自重插入巖堆，耙斗前端的工作鋼絲繩和后端的返回鋼絲繩分別纏繞在絞車的工作滾筒和回程滾筒上，司機(jī)按動電動機(jī)按鈕使絞車主軸旋轉(zhuǎn)，再搬動工作滾筒上的操縱手把，使工作滾筒旋轉(zhuǎn)，工作鋼絲繩不斷纏繞到工作滾筒上，返回鋼絲繩不斷從回程滾筒上放出，牽引耙斗沿底板移動將巖石耙入機(jī)槽；由機(jī)槽尾部的卸載口卸入礦車；然后再搬動回程滾筒上的操縱手把，使回程滾筒旋轉(zhuǎn)，返回鋼絲繩不斷纏繞到回程滾筒上，工作鋼絲繩不斷從工作滾筒上放出，牽引耙斗返回到巖堆處，重新開始耙裝，耙斗不斷地往返直到把巖石裝完。37、滾筒采煤機(jī)截割部傳動裝置的特點：⑴采煤機(jī)電動機(jī)轉(zhuǎn)速為1460r/min左右，而滾筒轉(zhuǎn)速一般為30~50r/min，因此截割部總傳動比為50~30。通常有3~5級齒輪減速。⑵多數(shù)采煤機(jī)電動機(jī)軸心線與滾筒軸心線垂直，因此傳動裝置高速級總有一級圓錐齒輪傳動。⑶通常采煤機(jī)的電動機(jī)除驅(qū)動截割部外還要驅(qū)動牽引部，故截割部傳動系統(tǒng)中必須設(shè)置離合器，使采煤機(jī)在調(diào)動或檢修時將滾筒與電動機(jī)脫開，以保證作業(yè)安全。⑷為適應(yīng)開采不同性質(zhì)煤層的需要，有的采煤機(jī)備有兩種或三種滾筒轉(zhuǎn)速，利用變換齒輪變速。⑸為擴(kuò)大調(diào)高范圍，需加長搖臂，搖臂內(nèi)常裝有一串惰輪。⑹截割部承受很大的沖擊載荷，為保護(hù)傳動零件，在一些采煤機(jī)截割部中設(shè)有專門的安全保險箱。38、ELMB型掘進(jìn)機(jī)：整個液壓系統(tǒng)由一臺45KW的雙岀軸電動機(jī)驅(qū)動一臺CBZ2063/032型雙聯(lián)齒輪泵和一臺CBG1025/025型雙聯(lián)齒輪泵，分別向四個獨立的開式液壓回路供油。⑴裝運系統(tǒng)回路動力源為CBZ2063/032型雙聯(lián)齒輪泵中的063泵，該泵經(jīng)吸油過濾器從油箱中吸油，輸出的壓力油（14Mpa）通過手動換向閥控制裝運機(jī)構(gòu)的兩個擺線油馬達(dá)。在正常工作條件下，這兩個馬達(dá)都不能反轉(zhuǎn)，故這個換向閥采用定位裝置，以防止誤操作。當(dāng)滑閥處于中間位置時，油泵卸荷，油液經(jīng)回油過濾器、冷卻器回油箱。⑵行走系統(tǒng)回路CBZ2063/032泵中的032泵輸出的壓力油（16Mpa）通過分流閥以等流量流經(jīng)兩個手動換向閥，控制兩臺履帶行走機(jī)構(gòu)的內(nèi)曲線油馬達(dá)。兩個手動換向閥組成并聯(lián)閥組?；芈分胁捎梅至鏖y是為了保證兩條履帶的同步運行，防止履帶單邊打滑。⑶工作機(jī)構(gòu)及鏟板油缸系統(tǒng)回路動力源為CBG1025/025型雙聯(lián)齒輪泵中的前泵，通過四聯(lián)操縱閥組A，控制工作機(jī)構(gòu)的三組油缸和一組鏟板升降油缸，回路壓力為12Mpa。為了使工作機(jī)構(gòu)的進(jìn)給速度能適應(yīng)不同硬度的煤巖，在CBG1025/025泵中的前泵出口處設(shè)置了一個調(diào)速閥，通過調(diào)速閥可改變工作機(jī)構(gòu)三組油缸的工作速度。⑷轉(zhuǎn)載及起重