提升機(jī)故障診斷系統(tǒng)

1、提升機(jī)故障診斷系統(tǒng)提升機(jī)故障診斷系統(tǒng)中國(guó)礦業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院中國(guó)礦業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院徐州大恒測(cè)控技術(shù)有限公司徐州大恒測(cè)控技術(shù)有限公司徐桂云徐桂云 保證提升機(jī)安全運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)有驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)部件、制動(dòng)系保證提升機(jī)安全運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)有驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)部件、制動(dòng)系統(tǒng)、高壓配電柜等，其中，驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)部件由電動(dòng)機(jī)（或液壓統(tǒng)、高壓配電柜等，其中，驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)部件由電動(dòng)機(jī)（或液壓馬達(dá)）、減速器、滾筒、天輪等組成，制動(dòng)系統(tǒng)由液壓站和馬達(dá)）、減速器、滾筒、天輪等組成，制動(dòng)系統(tǒng)由液壓站和制動(dòng)閘組成。制動(dòng)閘組成。 驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)部件的機(jī)械故障主要是以轉(zhuǎn)子的振動(dòng)、溫度形式驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)部件的機(jī)械故障主要是以轉(zhuǎn)子的振動(dòng)、溫度形式表現(xiàn)；表現(xiàn)； 高壓配

2、電柜的觸頭和母線排連接處等部位因過熱引起絕高壓配電柜的觸頭和母線排連接處等部位因過熱引起絕緣老化甚至擊穿，從而引發(fā)短路的現(xiàn)象，是以溫度形式表現(xiàn)。緣老化甚至擊穿，從而引發(fā)短路的現(xiàn)象，是以溫度形式表現(xiàn)。 1 1、項(xiàng)目現(xiàn)狀及問題、項(xiàng)目現(xiàn)狀及問題2 2、項(xiàng)目目標(biāo)、主要研究?jī)?nèi)容、項(xiàng)目目標(biāo)、主要研究?jī)?nèi)容項(xiàng)目目標(biāo)項(xiàng)目目標(biāo) 對(duì)提升機(jī)電機(jī)、減速器、滾筒和天輪的軸承的振動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)提升機(jī)電機(jī)、減速器、滾筒和天輪的軸承的振動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行功率譜、頻譜分析等相關(guān)分析，診斷旋轉(zhuǎn)機(jī)械對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行功率譜、頻譜分析等相關(guān)分析，診斷旋轉(zhuǎn)機(jī)械部分可能存在的故障。部分可能存在的故障。 監(jiān)測(cè)軸承、液壓站、潤(rùn)滑油站、高壓

3、配電柜等的溫度，分析監(jiān)測(cè)軸承、液壓站、潤(rùn)滑油站、高壓配電柜等的溫度，分析溫度的變化趨勢(shì)，對(duì)超出閾值的溫度進(jìn)行報(bào)警。高壓配電柜內(nèi)溫度的變化趨勢(shì)，對(duì)超出閾值的溫度進(jìn)行報(bào)警。高壓配電柜內(nèi)部溫度無法引線，設(shè)置無線溫度傳感器進(jìn)行無線監(jiān)測(cè)。部溫度無法引線，設(shè)置無線溫度傳感器進(jìn)行無線監(jiān)測(cè)。出現(xiàn)故障后語言報(bào)警或閉鎖提升機(jī)；具備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)瀏覽、曲線出現(xiàn)故障后語言報(bào)警或閉鎖提升機(jī)；具備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)瀏覽、曲線繪制及歷史數(shù)據(jù)查詢等功能；提供網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程瀏覽和標(biāo)準(zhǔn)接口接繪制及歷史數(shù)據(jù)查詢等功能；提供網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程瀏覽和標(biāo)準(zhǔn)接口接入數(shù)字化平臺(tái)。入數(shù)字化平臺(tái)。主要研究?jī)?nèi)容主要研究?jī)?nèi)容1、振動(dòng)監(jiān)測(cè)、振動(dòng)監(jiān)測(cè) 將振動(dòng)傳感器安裝在電機(jī)、減速器、

4、將振動(dòng)傳感器安裝在電機(jī)、減速器、滾筒的軸承座上，監(jiān)測(cè)垂直、水平和軸滾筒的軸承座上，監(jiān)測(cè)垂直、水平和軸向的振動(dòng)。對(duì)機(jī)械振動(dòng)進(jìn)行信號(hào)采集處向的振動(dòng)。對(duì)機(jī)械振動(dòng)進(jìn)行信號(hào)采集處理后，根據(jù)振幅、頻率、相位及相關(guān)圖理后，根據(jù)振幅、頻率、相位及相關(guān)圖譜所進(jìn)行故障分析。譜所進(jìn)行故障分析。 振動(dòng)故障分析的步驟為：振動(dòng)故障分析的步驟為： 初級(jí)判斷：計(jì)算監(jiān)測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)烈度，依據(jù)國(guó)標(biāo)初級(jí)判斷：計(jì)算監(jiān)測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)烈度，依據(jù)國(guó)標(biāo)ISO2372標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)某處烈度大于標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)某處烈度大于6mm/s時(shí)表明此處振動(dòng)時(shí)表明此處振動(dòng)偏大，可能存在異常。需要對(duì)該處信號(hào)做進(jìn)一步分析。偏大，可能存在異常。需要對(duì)該處信號(hào)做進(jìn)一步分析。 進(jìn)一步分析

5、：在分析子程序中對(duì)信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步分進(jìn)一步分析：在分析子程序中對(duì)信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步分析。分析的內(nèi)容包括時(shí)域無量綱分析、析。分析的內(nèi)容包括時(shí)域無量綱分析、HHT譜分析和譜分析和二代小波分析。根據(jù)時(shí)域標(biāo)準(zhǔn)和頻域標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)故障作二代小波分析。根據(jù)時(shí)域標(biāo)準(zhǔn)和頻域標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)故障作更詳細(xì)的定位。更詳細(xì)的定位。振動(dòng)監(jiān)測(cè)界面振動(dòng)監(jiān)測(cè)界面實(shí)時(shí)曲線界面實(shí)時(shí)曲線界面故障診斷界面故障診斷界面2、溫度監(jiān)測(cè)、溫度監(jiān)測(cè) 監(jiān)測(cè)軸承、液壓站、潤(rùn)滑油站、高壓配電柜等的溫度，分析監(jiān)測(cè)軸承、液壓站、潤(rùn)滑油站、高壓配電柜等的溫度，分析溫度的變化趨勢(shì)，對(duì)超出閾值的溫度進(jìn)行報(bào)警。溫度的變化趨勢(shì)，對(duì)超出閾值的溫度進(jìn)行報(bào)警。 將溫度傳感器探頭插入軸承座

6、的安裝孔內(nèi)，離軸承最近。將溫度傳感器探頭插入軸承座的安裝孔內(nèi)，離軸承最近。 高壓配電柜內(nèi)部溫度無法引線，將無線溫度傳感器安裝于調(diào)速高壓配電柜內(nèi)部溫度無法引線，將無線溫度傳感器安裝于調(diào)速柜、換向柜、高壓進(jìn)線柜的三相輸入端，進(jìn)行無線溫度監(jiān)測(cè)。柜、換向柜、高壓進(jìn)線柜的三相輸入端，進(jìn)行無線溫度監(jiān)測(cè)。溫度監(jiān)測(cè)界面溫度監(jiān)測(cè)界面項(xiàng)目實(shí)施方案項(xiàng)目實(shí)施方案 在提升機(jī)電機(jī)、減速器、滾筒的軸承上安裝振動(dòng)傳感器，對(duì)在提升機(jī)電機(jī)、減速器、滾筒的軸承上安裝振動(dòng)傳感器，對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分析，診斷旋轉(zhuǎn)機(jī)械部分可能存在的故障；振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分析，診斷旋轉(zhuǎn)機(jī)械部分可能存在的故障； 在軸承、液壓站、潤(rùn)滑油站、高壓配電柜上安裝溫度傳感器

7、，在軸承、液壓站、潤(rùn)滑油站、高壓配電柜上安裝溫度傳感器，分析溫度的變化趨勢(shì)，溫度超限進(jìn)行報(bào)警。分析溫度的變化趨勢(shì)，溫度超限進(jìn)行報(bào)警。 高壓配電柜內(nèi)部溫度無法引線，設(shè)置無線溫度傳感器進(jìn)行無高壓配電柜內(nèi)部溫度無法引線，設(shè)置無線溫度傳感器進(jìn)行無線監(jiān)測(cè)。選擇線監(jiān)測(cè)。選擇ZigBee 技術(shù)組建無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。技術(shù)組建無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。采集傳感器信號(hào)，編制監(jiān)測(cè)軟件，對(duì)故障進(jìn)行診斷。采集傳感器信號(hào)，編制監(jiān)測(cè)軟件，對(duì)故障進(jìn)行診斷。3、項(xiàng)目實(shí)施方案、技術(shù)關(guān)鍵、項(xiàng)目實(shí)施方案、技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵（1）采用基于）采用基于IEEE802.15.4協(xié)議且將發(fā)射模塊與傳感器融為協(xié)議且將發(fā)射模塊與傳感器融為一體的溫度節(jié)點(diǎn)

8、遠(yuǎn)距離測(cè)量，以無線節(jié)點(diǎn)為依托，通過網(wǎng)橋一體的溫度節(jié)點(diǎn)遠(yuǎn)距離測(cè)量，以無線節(jié)點(diǎn)為依托，通過網(wǎng)橋?qū)⒕嚯x較遠(yuǎn)的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，以網(wǎng)關(guān)作為簇節(jié)點(diǎn)接收各節(jié)點(diǎn)傳輸將距離較遠(yuǎn)的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，以網(wǎng)關(guān)作為簇節(jié)點(diǎn)接收各節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)從而形成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。的數(shù)據(jù)從而形成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。（2）以頻譜分析法作為故障診斷的主要手段，利用傅立葉變）以頻譜分析法作為故障診斷的主要手段，利用傅立葉變換、相關(guān)性分析、倒頻譜分析等信號(hào)處理方法對(duì)采集到的振換、相關(guān)性分析、倒頻譜分析等信號(hào)處理方法對(duì)采集到的振動(dòng)信號(hào)提取頻率成分，與故障信號(hào)頻率進(jìn)行比較，從而給出動(dòng)信號(hào)提取頻率成分，與故障信號(hào)頻率進(jìn)行比較，從而給出可能發(fā)生故障的概率大小?？赡馨l(fā)生故障的概率大小。（3）在制動(dòng)系統(tǒng)中，）在制動(dòng)系統(tǒng)中， 回油時(shí)間計(jì)時(shí)板和手動(dòng)二級(jí)制動(dòng)回油回油時(shí)間計(jì)時(shí)板和手動(dòng)二級(jí)制動(dòng)回油閥的研制；制動(dòng)正壓力傳感器的研制；閥的研制；制動(dòng)正壓力傳感器的研制； 漸開線形制動(dòng)力漸開線形制動(dòng)力矩測(cè)量裝置的研制。矩測(cè)量