王务峰机械工程论文二..docVIP

煤矿提升机传动系统振动故障诊断 王务峰 （山西西山煤电股份有限公司西曲矿选煤厂，山西 古交030200） 摘要：本文将同态滤波技术用于提升机卷筒轴轴承的故障诊断，准确诊断出卷筒轴振动的主要原因，为实现煤矿机械设备维修提供了依据。对煤矿大型关键设备进行诊断，实现由定期维修到预知维修的转变，是一项值得推广应用的新技术。 关键词：煤矿提升机；传动系统振动；故障诊断 1概况 随着科学技术的发展，监测手段也从依靠人的感官和简单仪器向精密电子仪器以及以计算机为核心的监测系统发展，由此可逐步根据设备运行的实际状态确定维修决策，最终实现“预知维修”或“状态维修”。而目前煤矿机械采用的是“定期维修”，这种维修方式存在着明显不足，一是“维修不足”，即还没到维修时间，设备却已出现故障，甚至产生突发性故障，煤矿重要的大型机械设备若出现这类故障，不仅严重影响煤矿生产，甚至造成人身伤亡的重大事故；二是“过剩维修”，即到了规定的维修时间，设备还处于正常的工作状态，却不得不按规定进行检修，这样势必造成大量人力、物力、财力的浪费。实现“预知维修”的技术基础是应用设备状态监测与故障诊断技术。目前设备诊断技术已成为保证现代化工业正常、安全生产不可缺少的重要技术，是现代工业生产的主要标志之一。故障诊断技术的应用，对保证设备的正常运行，提高设备的维修管理水平可起到巨大的推动作用，并可取得较好的社会经济效益。 2提升机传动系统轴承故障 提升机是煤矿提升煤炭、输送物料、上下人员的关键设备，提升机机械传动系统故障形式既有典型机械零部件故障又有旋转机械的常见故障。 当轴承出现点蚀、剥落、磨损、胶合等故障时，与轴承接触的其它元件表面产生周期性振动，此振动以一定的频率表现出来，该频率称为轴承元件工作时的故障特征频率，可通过轴承的几何尺寸及风机转轴转速频率求得，具体的计算公式如下： 外圈特征频率　　　 （1） 内圈特征频率　　 （2） 滚动体特征频率　 　 （3） 保持架特征频率　 　 　 （4） 式中： －滚动体直径（mm）；D－轴承节径（mm）；－滚动体与滚道间接触角；－滚动体数目；?r－风机转轴旋转频率（Hz）。 以上各特征频率是利用振动诊断法有效诊断滚动轴承故障的基础。 几种常见的滚动轴承故障形式及其振动特征频率如下： （1）轴承有偏心时的振动特征频率为（）； （2）轴承内圈有点蚀时的振动特征频率有两种情况：一是在滚动轴承无径向间隙时，会产生特征频率为（）的冲击振动；二是轴承有径向间隙，且为单边载荷时，振动的振幅大小会发生周期性的变化，即振幅调制现象，其特征频率为或（）； （3）轴承外圈有点蚀时的振动特征频率为； （4）轴承滚动体上有点蚀时，若点蚀部分通过内圈或外圈滚道表面则会产生冲击振动。在轴承无径向间隙时，会产生特征频率为的冲击振动；不过通常情况下轴承都有径向间隙，所以会产生以滚动体的公转频率（即保持架旋转频率）为调制频率的振动，此时的特征频率为。 3提升机传动系统振动诊断 3.1振动测试 提升机主要参数如下： 电机参数：型号 YR800-12/1430；功率 800千瓦；转速 492rpm 减速机参数：型号 XP 1120；速比 11.5； 为了解提升机机械传动系统的振动情况,首先采用便携式测振仪对提升机传动系统各主要测点进行测试，测试物理参量为振动速度均方根值(即振动烈度)和振动位移。振动烈度测试数据见表1。 表1　 　振动烈度测试数据 测点 　 项目 1# 2# 3# V H A V H A V H A 位移峰－峰值（um） 11-14 7-10 11-13 13-15 9-11 13-14 5-7 4-5 6-7 8-9 10-12 10-12 26-30 12-14 18-21 7-9 4-6 7-11 振动烈度（mm/s） 0.2-0.3 0.2-0.3 0.5-0.6 0.4-0.6 0.2-0.5 0.5-0.8 0.9-1.1 0.5-0.7 0.5-0.6 0.2 0.3 0.5-0.6 0.5-0.6 0.2-0.3 0.5-0.7 0.8-1.0 0.6-0.8 0.6-0.8 4# 5# 6# 7# V H A V H A V H A V H A 14-15 9-11 13-15 1-3 3-6 8-15 2-4 2-5 32-86 1-2 3-6 22-121 27-30 12-14 18-20 2-3 2-4 5-7 2-4 4-9 29-90 2-4 1-3 15-50 0.3-0.6 0.2-0.5 0.5-0.7 0.2-0.3 0.4-0.8 0.6-0.8 0.1-0.2 0.2-0.3