《露天采掘机械》复习题概论

13 钻孔机械 1. 了解岩石的主要物理机械性质。什么是岩石的坚固性？通常用什么来表示？（7） 答:岩石的主要物理力学性质有容重、松散性、硬度、弹性、脆性、强度、研磨性、稳定性、坚固性。坚固性——岩石抵抗破碎的综合性质，是岩石抵抗拉、压、剪切、弯曲和热力等作用的综合表现，通常用坚固性系数f表示。 2. 根据机械破碎岩石的方法，钻孔机械可分为哪几种？（11）各自的工作原理、特点和适用条件（12-14）。 答:可分为旋转式钻机、冲击转动式钻机、旋转冲击式钻机； 工作原理：旋转式钻机：靠回转中心与钻孔中心一致的切削钻头的回转实现连续破岩，同时需要有相当的轴向力；冲击转动式钻机：靠钻具的冲击力和回转切削力破碎岩石；旋转冲击式钻机:靠钻具的很大的（一般大于300kN）固定轴向静压和钻头的滚压作用破碎岩石。 3. 简述潜孔钻机的工作原理。（19） 答：钻机工作时，由回转供风机构带动钻杆、冲击器和钻头回转，产生对岩石刮削作用的剪切力；同时压气经钻杆进入冲击器，推动冲击器的活塞反复冲击钻头，使钻头侵入孔底产生挤压岩石的冲击力，钻头始终与孔底岩石接触；钻头在冲击器的活塞不断的作用下，改变每次破碎岩石的位置；在冲击器的冲击力和回转机构的剪切力作用下，孔底的岩石不断被压碎和剪碎，把破碎后的岩渣从钻杆与孔壁之间环形空间吹到孔外；另外，回转供风机构在推进调压机构5的作用下沿其轴向移动，推进冲击器和钻头，实现连续钻进。 4. 潜孔钻机的钻具包括钻头、冲击器、钻杆。（22） 5. 潜孔钻机的钻头按排气方式分为旁侧排气和中心排气两种；按结构形式分为整体式和分体式；按镶嵌硬质合金形状分为刃片型、柱齿型、片柱混合型。（24） 6. 潜孔钻机钻头按按镶嵌硬质合金形状不同分为哪几种形式？各自的特点。（25、26、30） 答：分为刃片型、柱齿钻头、片柱混合型。刃片型：是一种镶焊硬质合金片的钻头,修磨容易；这种钻头的主要缺陷是不能根据磨蚀载荷合理地分派硬质合金量,因而钻刃距钻头回转中心愈远时,承载负荷愈大,磨钝和磨损也愈快；钻刃磨损20%以上时容易卡钻,穿孔速度明显下降，因此,这种钻头只适合小直径浅孔凿岩作业。柱齿型钻头：柱齿型钻头是一种在钻头体上钻孔,然后用机械冷压法嵌装一定数量合金齿的钻头；这种钻头在钻孔过程中具有自行修磨的能力,使每个齿的凿岩面积大致相等，钻进速度趋于稳定,便于根据受力状态合理地布置合金柱齿,嵌装工艺简单，使用寿命较高，因此,柱齿型钻头在中、 13

大孔径潜孔钻进作业中得到了广泛的应用。 7. KQ-200型潜孔钻机总体结构有以下几部分组成：钻架和机架、液压提升机构、装卸钻杆机构、钻架起落机构、行走机构、除尘机构、司机棚和机棚净化装置、压气和电气系统。（65） 8. 潜孔钻机的主要工作参数包括钻具转速、钻具转矩、冲击功、轴压力、排碴风量。（120） 9. 简述牙轮钻机的工作原理。（144-146） 答：牙轮钻机是利用旋转冲击来破碎岩石形成钻孔，由钻具、回转机构、加压与提升机构、排粉装置来完成；钻机工作时，借助于回转机构带动钻具旋转，并借助于加压小车使钻具沿钻架上下运动，通过钻杆，将加压、回转机构的动力传递给牙轮钻头；当钻杆将钻头压在岩石上并带动钻头转动时，由于牙轮是自由地滑装在钻头轴承的轴颈上，加上岩石对牙轮的阻力作用，牙轮便沿着与钻头相反的方向旋转；牙轮对岩石的作用除了 由加压机构所施加的静压力外，在滚动过程中牙轮交替地由一个齿着地变为两个齿着地，柱齿还对岩石产生冲击的动压力；岩石就是在静压力和动压力的联合作用下被破碎的；实际上，牙轮相对于岩石表面的运动是带有滑动的滚动运动，所以牙轮钻头破碎岩石是凿碎、剪切和刮削等复合作用的结果；为了保证钻孔连续进行，利用一定压力和流速的压气将被破碎下来的岩石排出孔外。 10. 牙轮钻机牙轮钻头主要由牙爪、牙轮和轴承组成。（158、160、164） 11. 按牙齿形状，牙轮钻机牙轮钻头分为柱齿钻头和铣齿钻头。（165） 12. 牙轮钻机柱齿钻头和铣齿钻头的特点和适用范围。（166-167） 答：柱齿钻头是在牙轮锥体上镶嵌硬质合金柱，端面有各种形式，多用球形齿，能承受较大的轴压，破岩量大，耐磨性强；可用于中硬以上的岩石。铣齿钻头是在牙轮锥体上直接用铣刀铣出的楔形齿，齿尖角和齿刃宽随所凿岩石的硬度提高而加大，为了增加齿的耐磨性，在铣齿刃部表面焊有硬质合金；铣齿钻头适用在f=5～7的岩石中钻孔； 13. 牙轮钻机柱齿钻头和铣齿钻头从破岩原理上有何不同？（175-177） 答：使用柱齿牙轮时，随着工作齿在轴压力及冲击载荷作用下逐渐压入岩石，与其直接接触的部分岩石被压碎破坏，当牙齿压入一定深度后，周围的岩石在挤压力作用下剪切破坏，形成锥形凿痕，而使用铣齿钻头为了增大剪切破碎岩石的作用，除压碎、剪切破岩外，还应使牙轮相对岩石有一定的滑动，以借助牙齿产生的刮削破碎作用，每个齿产生的凿痕不是一个倒锥体，而是一般沟槽，多采用移轴布置。 14. KY-310型牙轮钻机由钻机和钻架、回转供风机构、加压提升机构、装卸钻杆机构、行走机构、钻架起落机构、除尘机构、司机棚和机棚净化装置、压气和电气系统等组成。（179） 13

15. 牙轮钻机的钻具包括钻头、钻杆、稳定器。（182） 16. 牙轮钻机的主要工作参数包括钻具转速、钻具转矩、轴压力、排碴风量、钻孔速度。（247）

机械式单斗挖掘机 1. 机械式单斗挖掘机每一个工作循环由挖掘、（装满铲斗）、回转至卸载地点、卸载、空斗回转等动作组成。（258） 2. 单斗挖掘机按用途分为建筑型、采矿型（书上写的是建筑型、采装型、剥离型）。（261） 3. 机械式单斗挖掘机选型时的主要影响因素有哪些？（289、291） 答：○1露天矿年产量及最大日产量○2汽车规格及道路情况○3挖掘机的工作方式○4煤岩性质。 4. WK-10型单斗挖掘机铲斗容量有10、12、14m3三种规格。（292） 5. 机械式单斗挖掘机的最大挖掘半径。（294） 答：最大挖掘半径Rwmax—铲斗最大伸出时铲尖到回转中心的距离。 6. 机械式单斗挖掘机的最大挖掘高度。（294） 答：最大挖掘高度Hwmax—铲斗提至最高时齿尖至站立水平的高度。 7. 机械式单斗挖掘机的站立水平上最大挖掘半径。（295） 答：站立水平上的最大挖掘半径Rwp—铲斗在站立水平上最大伸出时齿尖到回转中心的水平距离。 8. 机械式单斗挖掘机的最大卸载半径。（296） 答：最大卸载半径Rxmax—铲斗最大伸出时，铲斗中心至回转中心的水平距离。 9. 机械式单斗挖掘机的最大卸载高度。（296） 答：最大卸载高度Hxmax—铲斗伸至最高时的卸载高度。 10. 机械式单斗挖掘机的主要组成部分及各自的组成。（297、318、325） 答：主要组成部分○1工作装置○2回转装置○3行走装置；工作装置主要组成：铲斗、斗杆、动臂（大臂）、推压机构、开斗机构、A型架、绷绳装置等；回转装置主要组成：回转平台和回转驱动装置；行走装置主要组成：底座、履带装置、大齿圈。 11. WK-10挖掘机工作装置包括铲斗、斗杆、动臂、A型架、推压机构、开斗机构、绷绳装置等。（297） 12. WK-10挖掘机铲斗由斗底、斗后壁、提梁、斗前壁、斗齿、均衡轮构成。（298） 13. 简述WK-10挖掘机推压机构的工作原理及其特点。（317） 答：工作原理：推压轴上的齿轮带动固定在斗杆上的齿条作往复直线运动；特点：WK-10 13

型挖掘机采用齿轮齿条推压方式，刚性传动，工作可靠，满斗系数高，但不能缓和由于动载荷造成的冲击； 整个推压机构的重量和推压力都作用在动臂上，要求动臂有足够的强度； 14. 挖掘机的回转装置包括回转平台和回转驱动两部分。（318） 15. 简述WK-10挖掘机回转驱动装置的工作原理。 答：两套对称的系统；竖直布置的回转电动机经减速器带动输出端的小齿轮旋转，小齿轮与固定在行走底座上的大齿圈啮合，小齿轮与大齿圈之间发生动力传递，在固定的大齿圈反作用力的作用下，小齿轮带动回转平台回转。 16. 挖掘机行走装置的作用及主要组成部分。（327） 答:作用：行走装置是整个机器的支承基座，用以支承所有机构和部件的重量，承受挖掘机工作过程中产生的载荷，并且使挖掘机行走；主要组成部分：底座、中央枢轴孔、履带装置。 17. 什么是履带驱动装置的“四轮一带”，各自的作用。（325） 答：“四轮一带”：履带、主动轮、导向轮、支重轮、托链轮；履带作用：增大机体的接地比压、增大与地面的摩擦力、带动机体运动等；主动轮作用：将发动机的动力通传给履带；导向轮：引导履带正确绕转，防止其跑偏和越轨；支重轮：将挖掘机重量传给地面；托链轮：向上托住履带，使履带有一定的张紧度。 18. WK-10挖掘机的行走系统采用两套独立的电动机组驱动。 19. 简述395-BⅠ挖掘机推压机构的工作原理及其特点。（334） 答：工作原理:钢绳由推压卷筒上部引出，经扶柄套上两个滑轮并绕过斗杆前部绳槽，控制斗杆缩回；由推压卷筒下部引出，经滑轮绕斗杆尾部的推压滑轮，实现斗杆的伸出，卷筒顺时针旋转，斗杆推出；逆时针旋转，斗杆收回；特点：布置在平台上动臂根脚处，采用钢绳推压，圆形免扭斗杆，可减轻挖掘时的动载荷，推压机构布置在平台前部，使动臂重量减轻，提高了机器稳定性，减小了转动惯量。 20. 综述：机械式单斗挖掘机齿条推压机构和纲绳推压机构的结构、工作原理及特点。（317、334） 答：齿条推压机构：结构：推压轴上有齿轮、斗杆固定有齿条，推压轴和斗杆通过齿轮齿条啮合，推压电动机多装在动臂中部，有的挖掘机把推压电动机放在动臂的下部，采用皮带传动；工作原理：推压轴上的齿轮带动固定在斗杆上的齿条作往复直线运动；特点：刚性传动，工作可靠，但动载荷较大，推压齿轮寿命较短。钢绳推压机构：第一种形式：结构：推压卷筒通过两条钢丝和斗杆相连，每根钢丝绳的一端固定在斗杆上，另