用CDMS系統(tǒng)對(duì)主井提升機(jī)監(jiān)測(cè)診斷

烈度及頻譜，并根據(jù)信息處理結(jié)果得出診斷結(jié)論，提出相應(yīng)措施。主題詞：提升機(jī)；振動(dòng)分析；故障診斷；DMS1概述為提高設(shè)備現(xiàn)代化管理水平，確保礦井安全生產(chǎn)，克服現(xiàn)行設(shè)備維修體制造成的設(shè)備維修過(guò)剩和維修不足，逐步由計(jì)劃維修轉(zhuǎn)向預(yù)知維修，平頂山煤業(yè)集團(tuán)公司與重慶大學(xué)合作，采用CDMS系統(tǒng)開(kāi)展了機(jī)電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)故障診斷工作。CDMS信息處理、故障診斷、振動(dòng)分析系統(tǒng)，硬件由傳感器、接口箱、微型計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、繪圖儀等組成，軟件為中英文兩種文體的CDMS，具有數(shù)據(jù)采集、信號(hào)處理、系統(tǒng)分析、振動(dòng)監(jiān)測(cè)、故障診斷等多種功能，是機(jī)電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)故障診斷的基本工具，可根據(jù)需要用于設(shè)備在線監(jiān)測(cè)，也可進(jìn)行隨機(jī)診斷。現(xiàn)將對(duì)我公司四礦主井提升機(jī)的監(jiān)測(cè)診斷情況介紹如下。2.1主井提升機(jī)基本參數(shù)主井提升機(jī)由電機(jī)、減速機(jī)、卷筒組成，屬低速重載設(shè)備，各轉(zhuǎn)軸部分均采用滑動(dòng)軸承，潤(rùn)滑方式為集中稀油潤(rùn)滑，其基本性能參數(shù)為：根據(jù)上述性能參數(shù)對(duì)主要振源分析如下：電磁基波產(chǎn)生電磁振動(dòng)的特征頻率為50、100、電機(jī)磁場(chǎng)不均產(chǎn)生的電磁振動(dòng)的特征頻率為第1級(jí)軸轉(zhuǎn)頻12.33Hz第3級(jí)軸轉(zhuǎn)頻2.47XZ22/Z3=0.62Hz第1級(jí)齒輪嚙合頻率各級(jí)齒輪嚙合頻率及其倍頻見(jiàn)表1.表1各級(jí)齒輪嚙合頻率及倍頻2.2傳感器選擇及測(cè)點(diǎn)布置主井提升機(jī)屬旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備，其振動(dòng)監(jiān)測(cè)有位移、速度、加速度3種參數(shù)，測(cè)定頻帶在0100Hz采用位移測(cè)定，101000Hz采用速度測(cè)定，1000Hz以上則采用加速度測(cè)定，以保證測(cè)試有較高的靈敏度。由主井提升機(jī)基本參數(shù)及前述計(jì)算的主要振源頻率，顯然應(yīng)以速度作為測(cè)定參數(shù)，采用速度傳感器。而對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械各類(lèi)振動(dòng)參數(shù)測(cè)試中，又分為對(duì)軸的測(cè)定和對(duì)軸承的測(cè)定。實(shí)踐證明，非高速旋轉(zhuǎn)體測(cè)定軸承振動(dòng)較方便可靠，因此測(cè)點(diǎn)選在各軸承處，測(cè)定軸承的徑向振動(dòng)。測(cè)點(diǎn)布置如所示。2.3測(cè)試系統(tǒng)組成升驅(qū)放大。濾波-波形監(jiān)視一-數(shù)據(jù)存貯一系統(tǒng)顯示一打印1各軸轉(zhuǎn)頻、各齒輪嚙合頻率及其倍||：士publishingHuse.AUright3測(cè)點(diǎn)振動(dòng)烈度分析及頻譜分析3.1振動(dòng)烈度時(shí)域分析利用CDMS系統(tǒng)對(duì)所示的各測(cè)點(diǎn)進(jìn)行振動(dòng)監(jiān)測(cè)，得到時(shí)域速度有效值見(jiàn)表2.表2時(shí)域速度有效值mm/s測(cè)點(diǎn)振動(dòng)烈度0.動(dòng)烈度較大，處于臨界狀態(tài)，必須查明原因，同時(shí)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控，掌握其變化情況。其余各測(cè)點(diǎn)振動(dòng)均在允許范圍內(nèi)，屬正常情況。3.2頻譜分析為了更清楚地示各測(cè)點(diǎn)的信號(hào)組成及性質(zhì)，了解各信號(hào)中的頻率成份及對(duì)應(yīng)的幅值大小，利用CDMS系統(tǒng)對(duì)各信號(hào)進(jìn)行了頻域分析及細(xì)化處理。限于篇幅，下面以振動(dòng)烈度較大的5、6號(hào)測(cè)點(diǎn)為例分析。5、6號(hào)測(cè)點(diǎn)布置在減速機(jī)第2軸兩端軸承處，該軸上裝有齒數(shù)分別為Z2i=100、Z22=24的兩個(gè)齒輪，嚙合頻率分別為246.6Hz、59.2Hz，第2軸轉(zhuǎn)頻為2.47Hz.5、6號(hào)測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)頻譜見(jiàn)、4.從譜圖看，振幅較大各點(diǎn)的頻率位于兩級(jí)齒輪嚙合頻率及其高次諧頻處，且各頻率成分周?chē)即嬖谥{(diào)制邊頻帶，基頻59.2Hz及246.6Hz處振動(dòng)幅值最大，說(shuō)明該軸上兩個(gè)齒輪均有缺陷。而且以59.2Hz處最為嚴(yán)重。為更清楚地示故障原因，將頻率中心為59.2Hz的嚙合頻段進(jìn)行頻譜細(xì)化處理，5、6號(hào)測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的頻譜細(xì)化圖如、所示，在59.2Hz至2倍頻118.4Hz這一段頻譜圖上邊頻帶較寬，并在61.67處出現(xiàn)了振幅較大的振動(dòng)分量，該頻率成分與基頻的差值恰為2.47Hz，等于第2軸的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率，邊頻帶上其它振幅較大點(diǎn)之間的頻率之差都接近2.47Hz，顯然各諧波的邊頻帶是受第2軸轉(zhuǎn)頻調(diào)制造成的。據(jù)此可得出結(jié)論，第2軸上兩齒輪都存在均勻磨損，除此之外尚有集中缺陷?？赡苁瞧幕蛘邆€(gè)別齒面點(diǎn)蝕剝落，而且齒數(shù)為24的齒輪的集中缺陷最為嚴(yán)重，均勻磨損形成調(diào)制信號(hào)，集中缺陷則產(chǎn)生頻譜圖上的振動(dòng)峰值。另外，細(xì)化頻譜上出現(xiàn)了14.67Hz的低頻振動(dòng)，可能是該滑動(dòng)軸承預(yù)緊力不足，造成軸瓦松動(dòng)引起的。4監(jiān)測(cè)結(jié)論和建議4.1監(jiān)測(cè)結(jié)論6號(hào)測(cè)點(diǎn)頻譜細(xì)化圖見(jiàn)：減速機(jī)中與第2軸上兩齒輪相嚙合的兩對(duì)齒輪都存在均勻磨損，且有點(diǎn)蝕、剝落和偏心，第2軸上Z22=24的齒輪缺陷最為嚴(yán)重，6號(hào)測(cè)點(diǎn)滑動(dòng)軸承軸瓦松動(dòng)，5、6號(hào)測(cè)點(diǎn)振動(dòng)烈度過(guò)大是齒輪均勻磨損、點(diǎn)蝕剝落和軸承軸瓦松動(dòng)共同作用的結(jié)果。對(duì)其它各測(cè)點(diǎn)進(jìn)行同樣的分析后得出綜合結(jié)正常。卷筒和減速機(jī)聯(lián)軸節(jié)有輕度不對(duì)中，由于減速機(jī)磨損較嚴(yán)重，使齒輪嚙合間隙增大，造成沖擊，1通過(guò)對(duì)5端測(cè)點(diǎn)的時(shí)域、頻域振動(dòng)分析可秘此現(xiàn)噥機(jī)、機(jī)寸十分顯著箕斗裝載控制裝置的改造劉峰，趙鳳舞（山東省七五煤礦，山東微山277606）效果較好。主題詞：箕斗；給煤機(jī)；自動(dòng)控制；裝置我礦主井采用箕斗提升，裝載采用給煤機(jī)與計(jì)量斗相配合的裝煤方式，隨著礦井生產(chǎn)能力的提高，對(duì)主井電控系統(tǒng)及箕斗進(jìn)行了改造。改造后的提升系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化提升，但是裝載控制裝置一直影響著提升效率，已不適應(yīng)自動(dòng)化提升的需要，嚴(yán)重制約著礦井生產(chǎn)。a）原裝載控制裝置采用人工控制，當(dāng)需要向計(jì)量斗給煤時(shí)，由司機(jī)起動(dòng)給煤機(jī)，給煤機(jī)向計(jì)量斗給多少次煤，由司機(jī)計(jì)數(shù)。這種方式給煤次數(shù)不準(zhǔn)，造成箕斗裝煤多少不一，有時(shí)箕斗裝載過(guò)多，甚至造成絞車(chē)過(guò)卷，而引起其它故障；有時(shí)箕斗裝載過(guò)少，即增加了提升鉤數(shù)，延長(zhǎng)了提升時(shí)間，也增加了設(shè)備磨損量，增加了設(shè)備的維修量。原計(jì)數(shù)方式也分散值班司機(jī)的精力，司機(jī)要邊操作設(shè)備，邊計(jì)數(shù)，不符合安全操作。a）計(jì)量斗扇形門(mén)與給煤機(jī)之間沒(méi)有電氣閉鎖，扇形門(mén)有時(shí)閉合不到位，司機(jī)就起動(dòng)給煤機(jī)，造成煤亂撒，增加了井底清理煤的工作量，有時(shí)由于扇形門(mén)閉合不好，甚至產(chǎn)生被箕斗撞壞的現(xiàn)象，這樣既增加了維修量、、提高了維修費(fèi)用，同時(shí)也耽誤了正常提升，影響了礦井正常生產(chǎn)。a）給煤機(jī)的起動(dòng)與停止全由司機(jī)操作，有時(shí)司機(jī)操作不及時(shí)，造成不能及時(shí)向箕斗裝載，延長(zhǎng)了提升時(shí)間；有時(shí)甚至空載提升，浪費(fèi)了電能。2改造的方法及原理2.1改造方法a）在1和2給煤機(jī)的搖臂上安裝霍爾傳感器作為給煤計(jì)數(shù)的取樣信號(hào)，給煤機(jī)每給一次煤，該傳感器便輸出一脈沖信號(hào)作為計(jì)數(shù)信號(hào)。（2）在1和2計(jì)量斗的扇形門(mén)上安裝接近開(kāi)關(guān)，作為給煤機(jī)起動(dòng)的控制信號(hào)，只有扇形門(mén)閉合到位，接近開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，給煤機(jī)才能運(yùn)行，否則給煤機(jī)就無(wú)法起動(dòng)。4.2診斷建議a）加強(qiáng)對(duì)減速機(jī)第2軸的振動(dòng)監(jiān)測(cè)，振動(dòng)有顯著變化時(shí)開(kāi)箱檢修，以免工作情況進(jìn)一步惡化造成突發(fā)事故。a）采用鐵譜分析法監(jiān)測(cè)減速機(jī)磨損趨勢(shì)，進(jìn)行潤(rùn)滑油品質(zhì)分析，必要時(shí)更換潤(rùn)滑油。（4）消除卷筒與減速機(jī)間聯(lián)軸節(jié)的不對(duì)中。實(shí)踐證明，上述監(jiān)測(cè)結(jié)論和措施是正確的，該系統(tǒng)為確保