采煤机摇臂系统维修状态评估方法研究

发布时间：2020-11-10 06:10

　　 随着现代工业技术的飞速发展,矿用设备在功能和性能上不断提升,设备组成结构的复杂程度和故障风险也在持续增加,其在可靠性和维修保障等方面的问题日益受到重视。采煤机作为矿用设备中最重要的设备之一,在投入使用前除满足设计质量和制造质量要求之外,还必须注重其全寿命周期内的品质,即保证设备具备良好的可用性。然而,受制造水平、材料和费用等限制,矿用设备可靠性不能无限制提高,因此,设备的可用性将更依赖于维修性水平,需要通过良好的维修性设计避免维护困难、维护费用高涨等问题。摇臂是采煤机最容易发生故障的部位,研究采煤机摇臂系统的维修性对掌握摇臂维修状态和实施维修工作等具有非常重要的理论和现实意义。基于此,本文以采煤机摇臂系统为研究对象,深入研究了其维修状态评估方法,开展的主要研究内容包括:(1)首先介绍了采煤机摇臂系统的结构组成及其功能原理,在此基础上,绘制了摇臂系统的功能框图,分析了系统整体可靠性与各组成部分可靠性间的关系,建立了串并联混合的可靠性分析模型,随后,对摇臂系统进行了初步的维修性分析,建立了相应的维修性物理关系模型,包括维修职能流程图和系统功能层次图,最后,基于FMEA分析构建了故障模式及维修信息库,可以实现对采煤机摇臂系统故障进行初步判别并提供相应的维修策略,为后文采煤机摇臂系统维修状态评估奠定基础。(2)研究了采煤机摇臂系统基于定性指标的维修状态综合评估方法:结合采煤机摇臂布局与结构及实际维修情况,建立了维修性评价指标体系,并通过三角模糊层次分析法TFAHP确定了各评估指标的权重,其次,将采煤机摇臂系统自上而下分解为各子系统,建立了各子系统的两级模糊综合评价模型,对各子系统进行维修性水平评价,然后根据各子系统的故障率确定了各子系统的权重,最终确定了摇臂系统基于定性评估的维修性水平,同时,确定了影响摇臂系统维修状态的关键子系统和关键指标。(3)研究了采煤机摇臂系统基于定量数据的维修状态综合评估方法:充分利用维修时间数据,通过理论分布拟合的方法,确定了维修时间数据服从的分布类型,并确定了维修度函数和维修密度函数模型,随后,通过极大似然估计确定了摇臂系统维修性定量指标的点估计和区间估计值,用以衡量摇臂系统的维修状态,最后,考虑到单一指标的可信度较低,选取多个定量指标进行灰色聚类评估,从总体角度确定了摇臂系统基于定量评估的维修性水平。(4)针对在实际应用中,上述分析过程存在处理不方便、人机交互性差等问题,开发了基于LABVIEW和MATLAB的采煤机摇臂维修状态评估软件系统。实现了故障诊断维修、定性评估和定量评估一键式计算,该软件平台界面友好、操作方便。文章最后对工作进行了总结,并对相关的研究技术进行了展望。
【学位单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TD421.6
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 课题来源和意义
    1.2 研究背景与现状
    1.3 论文研究内容和章节安排
2 采煤机摇臂系统故障模式及维修信息库建立
    2.1 引言
    2.2 结构与功能原理
    2.3 采煤机摇臂系统可靠性分析模型
    2.4 采煤机摇臂系统维修性物理关系模型
    2.5 故障模式及维修信息库
    2.6 本章小结
3 基于模糊综合评价模型的采煤机摇臂系统维修性定性评估
    3.1 引言
    3.2 三角模糊层次分析法和模糊综合评价
    3.3 采煤机摇臂系统维修性评价指标体系
    3.4 采煤机摇臂系统维修性综合评分
    3.5 实例分析
    3.6 本章小结
4 基于灰色理论的采煤机摇臂系统维修性定量评估
    4.1 引言
    4.2 采煤机摇臂系统维修数据分析
    4.3 维修性定量指标估计
    4.4 采煤机摇臂系统维修性灰色聚类评估
    4.5 实例分析
    4.6 本章小结
5 采煤机摇臂维修状态评估软件系统开发
    5.1 引言
    5.2 系统设计平台简介
    5.3 系统设计思路
    5.4 软件系统各板块实现
    5.5 本章小结
6 总结展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

【参考文献】

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本文编号：2877581