采煤机摇臂齿轮箱故障诊断技术研究

发布时间：2017-04-13 08:26

  本文关键词：采煤机摇臂齿轮箱故障诊断技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：采煤机是煤矿综采工作面关键设备之一，大功率、高强度、高可靠性是现代采煤机发展方向。然而作为采煤机可靠性最为薄弱环节，摇臂齿轮箱频繁出现机械故障，据对神东矿区进口采煤机故障率的统计，近年来其平均故障率占采煤机故障率的34.2%，已严重制约着采煤机开机率的提高，影响到综采工作面均衡生产。 而目前神东矿区针对摇臂齿轮箱状态监测的传统方法—铁谱分析技术，并不能快速有效地做出准确的判断，有时因种种因素甚至误判，给生产实践带来很大的不确定性，现场急需要一种能快速简便监测诊断技术来判断摇臂齿轮箱运行状态，并及时提供科学决策支持。 本文在查找大量资料的基础之上，首先针对课题研究的背景、意义及国内外研究现状进行分析论述，说明采煤机摇臂齿轮箱故障诊断的难点及特点及现有方法的不足，，再通过对摇臂齿轮箱安装、运行工况进行分析，详细分析其结构、常见故障模式，对比分析两类进口采煤机摇臂齿轮箱结构、故障规律等，研究齿轮箱振动故障机理、现代信号分析技术，结合摇臂齿轮箱故障规律的统计，针对其中的高速区故障、低速区故障齿轮、轴承提出采用成熟的振动检测、信号处理方法进行故障诊断方案。针对维修后摇臂齿轮箱进行地面加载试验方案，以快速检测并判断其技术状态；针对煤矿井下现场采煤机摇臂齿轮箱故障隐患方面，由于煤矿井下生产环境恶劣，摇臂齿轮箱安装特殊性，提出在现场采用便捷式振动检测仪器对摇臂齿轮箱在空载离线情况下进行振动检测方案。
【关键词】：摇臂齿轮箱 故障诊断 振动 信号分析
【学位授予单位】：重庆理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TD42;TH165.3
【目录】：

• 摘要8-9
• Abstract9-10
• 1 引言10-19
• 1.1 课题研究的背景10-12
• 1.2 课题的意义12
• 1.3 采煤机摇臂齿轮箱故障诊断研究现状12-17
• 1.3.1 设备状态监测与故障诊断国内外现状12-13
• 1.3.2 齿轮箱状态监测与故障诊断国内外现状13-14
• 1.3.3 振动在齿轮箱状态监测与诊断的国内外现状14-16
• 1.3.4 采煤机摇臂齿轮箱故障诊断研究国内外现状16-17
• 1.4 课题研究的主要内容及安排17-19
• 2 采煤机摇臂齿轮箱故障分析及结构分析19-35
• 2.1 电牵引双滚筒采煤机简介19-20
• 2.2 摇臂齿轮箱故障分析20-22
• 2.2.1 摇臂齿轮箱故障统计分析20
• 2.2.2 摇臂齿轮箱故障原因分析20-22
• 2.3 摇臂齿轮箱工况分析22-23
• 2.4 摇臂齿轮箱结构分析23-30
• 2.4.1 JOY 7LS06 型摇臂齿轮箱结构分析23-29
• 2.4.2 EICK HOFF SL1000 摇臂齿轮箱简介29-30
• 2.5 JOY 采煤机摇臂齿轮箱与 EICKHOFF 采煤机摇臂齿轮箱对比分析30-34
• 2.5.1 结构对比分析30-31
• 2.5.2 故障对比分析31-34
• 2.6 本章小结34-35
• 3 采煤机摇臂齿轮箱振动机理及故障特征分析35-58
• 3.1 齿轮故障振动机理分析35-44
• 3.1.1 齿轮系统振动动态激励分析36-37
• 3.1.2 齿轮故障失效形式分析37-39
• 3.1.3 齿轮振动信号的调制分析39-44
• 3.1.4 齿轮振动的其他成分44
• 3.2 滚动轴承故障机理分析44-49
• 3.2.1 滚动轴承振动机理分析44-45
• 3.2.2 滚动轴承故障特征频率分析45-48
• 3.2.3 滚动轴承失效形式分析48-49
• 3.3 齿轮箱故障振动信号频谱特征分析49-52
• 3.3.1 正常状态49-50
• 3.3.2 齿面磨损故障50
• 3.3.3 齿形误差50
• 3.3.4 断齿故障50-51
• 3.3.5 轴承疲劳剥落和点蚀51
• 3.3.6 箱体共振51-52
• 3.4 摇臂齿轮箱故障振动信号频谱特征分析52-54
• 3.5 摇臂齿轮箱故障形式分析54-55
• 3.6 摇臂齿轮箱齿轮故障与动力学模型分析55-57
• 3.7 本章小结57-58
• 4 振动信号分析方法研究58-68
• 4.1 振动信号时域分析58-62
• 4.1.1 时域波形分析58-59
• 4.1.2 时域特征值统计分析59-60
• 4.1.3 时域平均分析60-61
• 4.1.4 相关分析61-62
• 4.2 振动信号频域分析62-64
• 4.2.1 功率谱分析62-63
• 4.2.2 倒频谱分析63
• 4.2.3 共振解调分析63-64
• 4.3 信号的时频分析64-66
• 4.3.1 短时傅里叶变换64-65
• 4.3.2 希尔伯特黄变换65-66
• 4.4 摇臂齿轮箱故障诊断振动信号策略分析66-67
• 4.5 本章小结67-68
• 5 采煤机摇臂齿轮箱振动测试与分析68-101
• 5.1 JOY 7LS06 摇臂齿轮箱地面加载试验台试验检测分析68-94
• 5.1.1 采煤机摇臂齿轮箱加载试验台简介68-69
• 5.1.2 测试对象及目的69
• 5.1.3 测点的布置69-72
• 5.1.4 测试仪器72-73
• 5.1.5 实验台架固有频率分析73-77
• 5.1.6 采煤机摇臂齿轮箱加载振动试验77-92
• 5.1.7 采煤机摇臂齿轮箱加载振动试验结果分析92-94
• 5.2 采煤机摇臂齿轮箱故障振动现场测试与分析94-100
• 5.2.1 测试对象94-97
• 5.2.2 测点的选择97-98
• 5.2.3 测试仪器98-99
• 5.2.4 测试结果与分析99-100
• 5.3 本章小结100-101
• 6 总结与展望101-103
• 6.1 总结101-102
• 6.2 展望102-103
• 参考文献103-106
• 致谢106-107
• 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果107

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：303212