振動篩在線故障診斷系統(tǒng)研究與應(yīng)用.pdf

1、煤炭洗選是煤炭生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，而振動篩是整個洗選工藝的核心設(shè)備，主要起著原煤分級、洗前脫泥、洗后分級脫水、脫介等重要作用。自2007年初以來，某洗煤廠洗選中心的篩分設(shè)備進(jìn)入維護(hù)期，百余臺振動篩紛紛出現(xiàn)故障，導(dǎo)致系統(tǒng)停車七十余起。這期間，均衡生產(chǎn)的主要矛盾集中在振動篩上，其突出問題是人工點(diǎn)檢等日常檢查技術(shù)無法在設(shè)備運(yùn)行過程中實(shí)施，無法實(shí)現(xiàn)故障的早期發(fā)現(xiàn)和診斷，造成故障擴(kuò)大及計(jì)劃檢修、超前檢修無法實(shí)施。為避免由振動篩故障引起的生產(chǎn)系統(tǒng)聯(lián)動停

2、車而造成重大損失，本課題對振動篩負(fù)載工況在線監(jiān)測智能診斷系統(tǒng)進(jìn)行研究。
　　 本課題首先分析振動篩的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及裂紋成因，建立振動篩工作仿真模型，并進(jìn)行有限元分析;其次，開展試驗(yàn)分析，在振動篩試驗(yàn)臺上進(jìn)行模態(tài)試驗(yàn);在此基礎(chǔ)上完成監(jiān)測篩箱的異常振動、彈簧一致性和激振器軸承狀態(tài)監(jiān)測，研究并實(shí)現(xiàn)振動篩異常狀態(tài)的自學(xué)習(xí)報(bào)警技術(shù);基于金屬磁記憶檢測原理，離線查找可能導(dǎo)致事故的應(yīng)力集中區(qū)域與潛在微裂紋;最后，搭建振動篩負(fù)載工況在線故障診斷系

3、統(tǒng)，對彈簧不一致情況、異常振動、軸承故障等進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警;同時(shí)，在收集海量測試數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，以系統(tǒng)監(jiān)測參數(shù)為輸入量、常見故障類型為輸出量，建立基于遺傳算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障預(yù)測系統(tǒng)。還增加了系統(tǒng)遠(yuǎn)程訪問、故障庫維護(hù)等功能。
　　 本課題的技術(shù)方法主要從以下幾個方面展開:
　　 1)采用五個三向加速傳感器，監(jiān)測點(diǎn)為篩箱體與四個支撐彈簧的聯(lián)結(jié)點(diǎn)及激振大梁，同步采集五個位置X、Y和Z軸方向的振動加速度信號，監(jiān)測篩箱負(fù)載情況下

4、的振動異常，如橫擺、運(yùn)動紊亂、振動方向角超差等，防止篩箱因受到長期復(fù)雜的交變應(yīng)力（或附加動應(yīng)力）而產(chǎn)生側(cè)板及橫梁裂紋等故障。
　　 2)同步采集四組彈簧支座處的振動加速度信號，拾取產(chǎn)生的振動信號，通過監(jiān)測振動峰值、峭度指標(biāo)、故障特征頻率幅值等參數(shù)，辨識彈簧的異常和故障;檢測振動篩在工作時(shí)的載荷分布情況，能夠?qū)υO(shè)備的超載、偏載以及過共振區(qū)時(shí)的平穩(wěn)性、偏離度等技術(shù)參數(shù)進(jìn)行在線監(jiān)測。
　　 3)采用三個溫度傳感器結(jié)合相應(yīng)的溫度

5、變送器，將兩個溫度傳感器分別固定在激振器的油缸處，另外一個溫度傳感器監(jiān)測室溫。通過軸承油溫和室溫的溫升差值來檢測軸承溫度是否異常，防止軸承熱卡死等故障發(fā)生。
　　 4)將檢測到的振動、電量以及溫度信號通過計(jì)算機(jī)分析和處理，綜合評估振動篩在有載情況下的運(yùn)行狀態(tài)，確定其健康狀態(tài)，為制定振動篩維修管理計(jì)劃以及對振動篩剩余壽命進(jìn)行預(yù)測提供參考，最終實(shí)現(xiàn)在線智能自診斷。
　　 5)提供基于金屬磁記憶的篩箱裂紋無損檢測技術(shù)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)力