矿井提升机天轮健康诊断与预测
发布时间：2021-02-09 22:28
在超过千米的深井中,多绳摩擦或多绳缠绕式提升机运用广泛,而对于落地多绳摩擦和多绳缠绕提升系统,天轮是必不可少的重要部件。天轮在提升系统中担负着支撑与引导钢丝绳的作用,是主要的受力部件之一。如果天轮出现故障,可能会导致提升系统故障,造成人员的伤亡和巨大的经济损失。为保障提升天轮的安全运行,需要对天轮故障进行分析研究,提出合理、适用的健康诊断和预测方法。因此,开展天轮健康诊断和预测研究对保证提升系统安全运行具有理论意义和实际应用价值。首先,建立了天轮系统的故障树,对天轮系统故障机理进行了分析。根据天轮系统故障树的定性分析结果,确定了天轮健康诊断建模的特征参数。利用有限元软件ANSYS Workbench对天轮进行了模态分析,通过模态分析的结果,结合天轮的振动特性,得到了天轮故障对振动幅值变化的影响规律。为提升机天轮振动确立了故障特征参数。其次,构建了天轮运行监测软硬件系统,包括天轮运行状态监测硬件系统仪器设备的选择以及相关监测软件的选取。使用了磁吸式加速度传感器和非接触式位移传感器实现天轮运行状态的监测。分析了傅立叶变换和小波变换对天轮振动信号处理的优势,根据所测天轮振动信号的特征,采用了...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
1.1 选题背景及意义
1.2 天轮的国内外研究现状及存在的问题
1.3 研究内容与方案
1.4 本章小结
2 基于故障树的提升机天轮特征参数确定
2.1 概述
2.2 矿井提升机天轮故障分析
2.3 天轮故障特征参数决定
2.4 本章小结
3 基于模态分析的天轮振动故障特征提取
3.1 概述
3.2 天轮振动的模态分析过程
3.3 天轮轴承和偏摆对幅值的影响
3.4 本章小结
4 天轮振动信号监测与滤波
4.1 概述
4.2 天轮运行监测系统软硬件构建
4.3 天轮运行信号处理
4.4 本章小结
5 天轮隐马尔可夫模型的建立
5.1 概述
5.2 隐马尔可夫模型的建立过程
5.3 天轮健康预测模型的建立方法
5.4 本章小结
6 基于隐马尔科夫模型的矿井提升机天轮健康诊断
6.1 多绳缠绕式提升实验台介绍
6.2 实验过程
6.3 数据处理
6.4 结果分析
6.5 本章小结
7 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]提升机天轮轴承机械故障诊断分析[J]. 王栋. 能源与节能. 2018(07)
[2]内燃动车组柴油发电机组振动特性分析[J]. 周春平,贺小龙. 北京交通大学学报. 2018(01)
[3]摩擦提升机防滑制动结构的CAE分析[J]. 孔超,于存贵,周成,刘天腾. 煤矿机械. 2017(10)
[4]论矿井提升机制动系统安全可靠性分析[J]. 宋俊毅,陈斌. 国防制造技术. 2017(03)
[5]矿山提升机检测技术的研究[J]. 吴忠海. 世界有色金属. 2017(14)
[6]2017年上半年煤炭产业报告[J]. 李帅. 能源. 2017(09)
[7]基于时间-小波能量谱样本熵的滚动轴承智能诊断方法[J]. 邓飞跃,唐贵基. 振动与冲击. 2017(09)
[8]深井钢丝绳罐道提升容器的摆动特征和影响因素[J]. 徐长磊,郭相参,过曾明,崔传杰. 中国矿山工程. 2017(02)
[9]缠绕提升钢丝绳绕入冲击摩擦特性研究[J]. 彭玉兴,孙士生,朱真才,龚宪生,王大刚. 摩擦学学报. 2017(01)
[10]基于有序二元决策图的动态故障树定性分析方法[J]. 高迎平,李洋,田楷. 计算机与数字工程. 2016(12)
博士论文
[1]落地摩擦提升悬绳多源耦合振动特性及故障诊断研究[D]. 姚建南.中国矿业大学 2016
[2]基于隐马尔可夫模型的故障诊断及相关算法研究[D]. 夏丽莎.华中科技大学 2014
硕士论文
[1]大型矿用提升机恒减速制动电液控制系统性能研究[D]. 康喜富.太原理工大学 2017
[2]矿井提升机数字交流变频控制系统的设计与实现[D]. 孙剑锋.电子科技大学 2016
[3]矿井提升安全状态异常预警系统的研究[D]. 王振起.青岛科技大学 2016
[4]提升机衬垫摩擦损伤及性能评判研究[D]. 于永立.中国矿业大学 2016
[5]立井缠绕提升系统钢丝绳卷放运动特性研究[D]. 牛岩军.中国矿业大学 2016
[6]有限元复合单元的构造方法及编程[D]. 马宁宁.重庆大学 2016
[7]小波去噪和概率神经网络在发动机声信号识别中的应用[D]. 阚磊.重庆大学 2016
[8]基于振动信号的滚动轴承故障特征提取研究[D]. 孙美岩.东北石油大学 2015
[9]箱型截面钢井架天轮平台梁数值计算方法研究[D]. 曹海通.中国矿业大学 2015
[10]矿井垂直救援绳缆提升系统的研究[D]. 赤文林.太原理工大学 2015
本文编号：3026333
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
1.1 选题背景及意义
1.2 天轮的国内外研究现状及存在的问题
1.3 研究内容与方案
1.4 本章小结
2 基于故障树的提升机天轮特征参数确定
2.1 概述
2.2 矿井提升机天轮故障分析
2.3 天轮故障特征参数决定
2.4 本章小结
3 基于模态分析的天轮振动故障特征提取
3.1 概述
3.2 天轮振动的模态分析过程
3.3 天轮轴承和偏摆对幅值的影响
3.4 本章小结
4 天轮振动信号监测与滤波
4.1 概述
4.2 天轮运行监测系统软硬件构建
4.3 天轮运行信号处理
4.4 本章小结
5 天轮隐马尔可夫模型的建立
5.1 概述
5.2 隐马尔可夫模型的建立过程
5.3 天轮健康预测模型的建立方法
5.4 本章小结
6 基于隐马尔科夫模型的矿井提升机天轮健康诊断
6.1 多绳缠绕式提升实验台介绍
6.2 实验过程
6.3 数据处理
6.4 结果分析
6.5 本章小结
7 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]提升机天轮轴承机械故障诊断分析[J]. 王栋. 能源与节能. 2018(07)
[2]内燃动车组柴油发电机组振动特性分析[J]. 周春平,贺小龙. 北京交通大学学报. 2018(01)
[3]摩擦提升机防滑制动结构的CAE分析[J]. 孔超,于存贵,周成,刘天腾. 煤矿机械. 2017(10)
[4]论矿井提升机制动系统安全可靠性分析[J]. 宋俊毅,陈斌. 国防制造技术. 2017(03)
[5]矿山提升机检测技术的研究[J]. 吴忠海. 世界有色金属. 2017(14)
[6]2017年上半年煤炭产业报告[J]. 李帅. 能源. 2017(09)
[7]基于时间-小波能量谱样本熵的滚动轴承智能诊断方法[J]. 邓飞跃,唐贵基. 振动与冲击. 2017(09)
[8]深井钢丝绳罐道提升容器的摆动特征和影响因素[J]. 徐长磊,郭相参,过曾明,崔传杰. 中国矿山工程. 2017(02)
[9]缠绕提升钢丝绳绕入冲击摩擦特性研究[J]. 彭玉兴,孙士生,朱真才,龚宪生,王大刚. 摩擦学学报. 2017(01)
[10]基于有序二元决策图的动态故障树定性分析方法[J]. 高迎平,李洋,田楷. 计算机与数字工程. 2016(12)
博士论文
[1]落地摩擦提升悬绳多源耦合振动特性及故障诊断研究[D]. 姚建南.中国矿业大学 2016
[2]基于隐马尔可夫模型的故障诊断及相关算法研究[D]. 夏丽莎.华中科技大学 2014
硕士论文
[1]大型矿用提升机恒减速制动电液控制系统性能研究[D]. 康喜富.太原理工大学 2017
[2]矿井提升机数字交流变频控制系统的设计与实现[D]. 孙剑锋.电子科技大学 2016
[3]矿井提升安全状态异常预警系统的研究[D]. 王振起.青岛科技大学 2016
[4]提升机衬垫摩擦损伤及性能评判研究[D]. 于永立.中国矿业大学 2016
[5]立井缠绕提升系统钢丝绳卷放运动特性研究[D]. 牛岩军.中国矿业大学 2016
[6]有限元复合单元的构造方法及编程[D]. 马宁宁.重庆大学 2016
[7]小波去噪和概率神经网络在发动机声信号识别中的应用[D]. 阚磊.重庆大学 2016
[8]基于振动信号的滚动轴承故障特征提取研究[D]. 孙美岩.东北石油大学 2015
[9]箱型截面钢井架天轮平台梁数值计算方法研究[D]. 曹海通.中国矿业大学 2015
[10]矿井垂直救援绳缆提升系统的研究[D]. 赤文林.太原理工大学 2015
本文编号：3026333
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