提升機(jī)故障診斷技術(shù)及主軸承磨損的鐵譜分析設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文答辯資料】

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　煤礦提升設(shè)備是礦井運(yùn)輸中的咽喉設(shè)備，是溝通礦井上下的紐帶。它的運(yùn)行狀態(tài)好壞對(duì)煤礦安全生產(chǎn)起著重要的作用。實(shí)踐表明，因提升設(shè)備故障造成生產(chǎn)損失的情況時(shí)有發(fā)生。因此，對(duì)其開展故障診斷和狀態(tài)監(jiān)測(cè)維修工作是十分必要的。</p><p>　　本文能過(guò)對(duì)機(jī)械故障診斷方法的介紹，找到了適用于礦井提升機(jī)各個(gè)部位的故障

2、診斷方法。電磁檢測(cè)法、振動(dòng)檢測(cè)法、以及鐵譜分析法，而對(duì)于提升機(jī)來(lái)說(shuō)，并不是一種方法就夠了。有時(shí)候需要用多種方法進(jìn)行綜合檢測(cè)，來(lái)預(yù)防和診斷故障的產(chǎn)生，從而避免大事故的發(fā)生。</p><p>　　文中分析了提升機(jī)的常見故障現(xiàn)象，通過(guò)對(duì)提升機(jī)主軸承進(jìn)行潤(rùn)滑及磨損狀態(tài)分析后，發(fā)現(xiàn)存在嚴(yán)重磨損現(xiàn)象，認(rèn)為尤其在加減速階段，應(yīng)該對(duì)提升機(jī)進(jìn)行故障診斷和狀態(tài)監(jiān)測(cè)。提出了狀態(tài)監(jiān)測(cè)維修的必要性，并將狀態(tài)監(jiān)測(cè)維修與其他監(jiān)測(cè)方法比較，得出

3、狀態(tài)監(jiān)測(cè)維修的優(yōu)勢(shì)所在。本人進(jìn)行了故障診斷方法的研究，，認(rèn)為鐵譜監(jiān)測(cè)方法為有效的方法。</p><p>　　關(guān)鍵詞：礦井提升機(jī)；故障診斷； 鐵譜技術(shù)； 磁化液；</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　The coal mine hoisting technique is in the mine pit tra

4、nsportation pharynx and larynx equipment, is communicates about the mine pit. Its running status quality produces the vital role to the coal mine safety. The practice indicated the hoisting technique breakdown creates th

5、e situation which the production loses to sometimes occur. Therefore, to its development breakdown diagnosis and the condition monitor maintenance work is extremely essential.</p><p>　　This text can lead the

6、 introduction to diagnose the method to mechanical trouble and found out to be applicable to mineral well to promote the diagnosis method of break down of the machine each part. Electromagnetism examination method, vibra

7、tion examination method, and iron table analysis method, but for promote machine to say, isn't a kind of method enough. Sometimes need to carry on a comprehensive examination with various methods, prevent from with d

8、iagnosis breakdown of creation, avoid impo</p><p>　　In the article, the hoisting common breakdown phenomenon has been analyzed, through carries on the lubrication and the attrition state analysis after the h

9、oisting main bearing, discovered the existence serious attrition phenomenon, thought is adding the deboost phase especially, should carry on the breakdown diagnosis and the condition monitor to the hoisting. Proposed the

10、 condition monitor service necessity, and compares the condition monitor service with other monitor method, obtains the condi</p><p>　　Keywords：Mine hoist; Fault diagnose; Ferrography; Magnetic fluid;</

11、p><p>　　買文檔送全套圖紙 扣扣414951605</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　緒論……………………………………………………………………………01</p><p>　　1.礦井提升機(jī)的概述…………………………………………………………02</p><p>

12、　　1.1礦井提升設(shè)備的組成和分類…………………………………………02</p><p>　　1.1.1礦井提升設(shè)備的組成…………………………………………02</p><p>　　1.1.2提升機(jī)分類……………………………………………………06</p><p>　　1.1.3礦井提升設(shè)備的特點(diǎn)…………………………………………07</p><p>

13、;　　1.2礦井提升機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu)………………………………………07</p><p>　　1.2.1礦井提升機(jī)的工作原理………………………………………07</p><p>　　1.2.2礦井提升機(jī)的主要組成部分和各部分的作用………………08</p><p>　　2.礦井提升機(jī)的工況監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)………………………………………12</p><p

14、>　　2.1故障診斷技術(shù)和狀態(tài)監(jiān)測(cè)……………………………………………12</p><p>　　2.1.1機(jī)械故障診斷的內(nèi)容…………………………………………12</p><p>　　2.1.2機(jī)械故障診斷的發(fā)展歷程……………………………………13</p><p>　　2.1.3機(jī)械故障產(chǎn)生的原因分析……………………………………14</p><

15、p>　　2.1.4設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)…………………………………………………14</p><p>　　2.1.5監(jiān)測(cè)和診斷的主要方法………………………………………15</p><p>　　2.2礦井提升機(jī)故障診斷技術(shù)……………………………………………18</p><p>　　2.2.1概述……………………………………………………………18</p><

16、;p>　　2.2.2礦井提升機(jī)常見故障分析……………………………………19</p><p>　　3.鋼絲繩的故障診斷…………………………………………………………24</p><p>　　3.1礦用鋼絲繩……………………………………………………………24</p><p>　　3.1.1礦用鋼絲繩的特點(diǎn)……………………………………………24</p>

17、<p>　　3.1.2礦用鋼絲繩結(jié)構(gòu)、分類與使用………………………………25</p><p>　　3.2礦用鋼絲繩的故障診斷………………………………………………27</p><p>　　3.2.1鋼絲繩的缺陷…………………………………………………27</p><p>　　3.2.2鋼絲繩無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的分類…………………………………28</p>

18、<p>　　3.2.3鋼絲繩電磁檢測(cè)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)……………………29</p><p>　　3.2.4電磁檢測(cè)原理與方法…………………………………………31</p><p>　　4.減速器與制動(dòng)器的故障診斷………………………………………………34</p><p>　　4.1減速器的故障診斷……………………………………………………34</p&g

19、t;<p>　　4.1.1減速器的故障類型及原因……………………………………34</p><p>　　4.1.2齒輪的故障診斷………………………………………………35</p><p>　　4.1.3滾動(dòng)軸承故障診斷……………………………………………40</p><p>　　4.2提升機(jī)制動(dòng)器故障診斷………………………………………………44</p&

20、gt;<p>　　4.2.1盤式制動(dòng)器監(jiān)測(cè)………………………………………………44</p><p>　　4.2.2盤式制動(dòng)器的故障診斷………………………………………45</p><p>　　5.鐵譜技術(shù)在主軸滑動(dòng)軸承的應(yīng)用…………………………………………47</p><p>　　5.1主軸承常見故障現(xiàn)象及處理方法……………………………………47<

21、/p><p>　　5.1.1主軸承………………………………………………………………47</p><p>　　5.2鐵譜技術(shù)………………………………………………………………48</p><p>　　5.2.1鐵譜技術(shù)的基本原理…………………………………………48</p><p>　　5.2.2鐵譜技術(shù)方法及儀器…………………………………………48&

22、lt;/p><p>　　5.2.3鐵譜技術(shù)的優(yōu)越性……………………………………………49</p><p>　　5.2.4鐵譜技術(shù)的局限性……………………………………………50</p><p>　　5.2.5鐵譜技術(shù)的發(fā)展概況及應(yīng)用…………………………………50</p><p>　　5.2.6旋轉(zhuǎn)式鐵譜儀…………………………………………………50&

23、lt;/p><p>　　5.3鐵譜技術(shù)在滑動(dòng)軸承中的應(yīng)用………………………………………51</p><p>　　5.3.1油樣采集………………………………………………………52</p><p>　　5.3.2實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)………………………………………………53</p><p>　　5.3.3磨損實(shí)驗(yàn)過(guò)程…………………………………………………53

24、</p><p>　　5.4制譜準(zhǔn)備………………………………………………………………54</p><p>　　5.4.1油樣處理………………………………………………………54</p><p>　　5.4.2制譜前的準(zhǔn)備…………………………………………………54</p><p>　　5.4.3譜片制作………………………………………………………5

25、4</p><p>　　5.5正交試驗(yàn)法……………………………………………………………55</p><p>　　5.5.1正交試驗(yàn)法簡(jiǎn)介………………………………………………55</p><p>　　5.5.2正交試驗(yàn)的基本方法…………………………………………56</p><p>　　5.6正交試驗(yàn)……………………………………………………………

26、…57</p><p>　　5.6.1確定因素水平…………………………………………………57</p><p>　　5.6.2正交試驗(yàn)及試驗(yàn)結(jié)果…………………………………………59</p><p>　　5.7實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析…………………………………………………………60</p><p>　　5.7.1直觀分析…………………………………………………

27、……60</p><p>　　5.7.2計(jì)算分析………………………………………………………60</p><p>　　5.7.3因素和指標(biāo)示意圖……………………………………………61</p><p>　　5.8實(shí)驗(yàn)結(jié)論………………………………………………………………63</p><p>　　5.8.1磁化液的濃度…………………………………………

28、………63</p><p>　　5.8.2油樣的放置時(shí)間………………………………………………63</p><p>　　5.8.3制譜前的溫度…………………………………………………64</p><p>　　6.單繩纏繞提升機(jī)主要部件的校核…………………………………………67</p><p>　　6.1鋼絲繩的校核…………………………………………

29、………………67</p><p>　　6.2軸的校核………………………………………………………………69</p><p>　　6.3主要零部件的校核……………………………………………………70</p><p>　　參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………72</p><p>　　結(jié)論…………………………………………………

30、…………………………74</p><p>　　致謝……………………………………………………………………………75</p><p><b>　　緒 論</b></p><p>　　煤礦提升設(shè)備是煤礦機(jī)械的四大組成部分之一。它的運(yùn)行狀態(tài)好壞對(duì)煤礦安全生產(chǎn)起著重要的作用。實(shí)踐表明，因提升設(shè)備故障造成生產(chǎn)損失的情況時(shí)有發(fā)生。因此，作為預(yù)防措施．對(duì)其

31、故障進(jìn)行診斷是十分必要的。礦山提升設(shè)備的維護(hù)通常采用定期檢修的方法，在日常設(shè)備維修中，人們常常根據(jù)異響或溫升變化等外部因素來(lái)判斷設(shè)備的故障。提升設(shè)備常見故障有多種類型，如斷繩、過(guò)卷、滑動(dòng)、制動(dòng)失靈及軸承和齒輪磨損等。但按此安排的停機(jī)檢修，有時(shí)卻發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部零件(如軸、軸承、齒輪等)并沒(méi)有達(dá)到失效的程度，于是如何準(zhǔn)確地判斷設(shè)備的故障并及時(shí)維修，就成為有關(guān)人員十分關(guān)注的問(wèn)題。</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)提升

32、機(jī)主軸承等進(jìn)行潤(rùn)滑狀態(tài)分析后，發(fā)現(xiàn)存在嚴(yán)重磨損現(xiàn)象，應(yīng)該開展故障診斷和狀態(tài)監(jiān)測(cè)維修工作，本人進(jìn)行了故障診斷和狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法方面的研究，發(fā)現(xiàn)鐵譜監(jiān)測(cè)方法是有效的方法。然后選擇我校研制的KTP-1型旋轉(zhuǎn)式鐵譜儀用于試驗(yàn)。</p><p>　　對(duì)提升機(jī)主軸滑動(dòng)軸承油樣進(jìn)行鐵譜分析，提出鐵譜制譜規(guī)范，特別是影響鐵譜沉積狀態(tài)的幾個(gè)主要因素的取值范圍和最佳組合，國(guó)內(nèi)外一直沒(méi)有正式相關(guān)規(guī)程報(bào)道，本人查閱國(guó)內(nèi)外大量資料后，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)

33、推薦值，進(jìn)行鐵譜優(yōu)化組合試驗(yàn)，得出最佳組合值，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)該有一定參考意義。</p><p>　　1 礦井提升機(jī)的概述</p><p>　　礦井提升設(shè)備是沿井筒提升煤炭、矸石、升降人員和設(shè)備，下放材料的大型機(jī)械設(shè)備。它是礦山井下生產(chǎn)系統(tǒng)和地面工業(yè)廣場(chǎng)相聯(lián)接的樞紐，在工作中一旦發(fā)生故障，就會(huì)嚴(yán)重影響礦井的正常生產(chǎn)，甚至造成人身事故，為此，根據(jù)礦井提升設(shè)備的構(gòu)造、工作原理、性能、設(shè)備選擇、運(yùn)轉(zhuǎn)理論

34、等方面的知識(shí)，分析提升機(jī)制造和維護(hù)使用的全過(guò)程并加強(qiáng)故障診斷監(jiān)控管理，使其確保高效率和安全可靠的運(yùn)轉(zhuǎn)，有著極其重要的意義。</p><p>　　早在公元前1100年左右我國(guó)就發(fā)明和使用了轆轤提水和提升重物，這就是現(xiàn)代提升機(jī)的始祖。但由于我國(guó)長(zhǎng)期處于封建社會(huì)，工業(yè)技術(shù)沒(méi)有得到發(fā)展，直到解放我國(guó)還不能生產(chǎn)提升機(jī)。解放后，我國(guó)建立了自己的提升機(jī)制造業(yè)，并且不斷發(fā)展。1953年撫順重型機(jī)器廠制造了第一臺(tái)單繩纏繞式提升機(jī)；

35、1958年洛陽(yáng)礦山機(jī)器廠（現(xiàn)改名為“中信重型機(jī)械公司”）制造了第一臺(tái)多繩摩擦提升機(jī)。1986年中信重型機(jī)械公司從瑞典ABB公司引進(jìn)了具有八十年代世界先進(jìn)水平的礦井提升機(jī)全套技術(shù)（包括設(shè)計(jì)、工藝、裝配、檢查、計(jì)算等），并于1987年經(jīng)ABB公司專家來(lái)廠檢驗(yàn)認(rèn)證合格。誕生了JK--E、2JK-E新一代單繩纏繞式提升機(jī)，JKM-C型和JKMD-C型多繩摩擦式提升機(jī)。九十年代經(jīng)整頓后的新型多繩摩擦式提升機(jī)JKM-E和JKMD-E已生產(chǎn)至今。中信

36、重型機(jī)械公司設(shè)計(jì)制造的礦井提升機(jī)占我國(guó)礦山提升機(jī)擁有量的87%（包括單繩、多繩提升機(jī)），總產(chǎn)量已達(dá)4600余臺(tái)。目前我國(guó)可以成批生產(chǎn)各種現(xiàn)代化大型礦井提升機(jī)以及各種配套設(shè)備，無(wú)論從設(shè)計(jì)、制造、自動(dòng)控制等各方面，我國(guó)生產(chǎn)的礦井提升設(shè)備都正在跨入世界先進(jìn)的行列。</p><p>　　國(guó)外礦井提升機(jī)的發(fā)展已有170多年歷史。其中幾個(gè)有代表性的時(shí)期是：1827年出現(xiàn)第一臺(tái)蒸汽提升機(jī)；1877年制造了第一臺(tái)單繩摩擦提升機(jī)；

37、1905年使用了第一臺(tái)電動(dòng)提升機(jī)；1938年創(chuàng)造了第一臺(tái)多繩摩擦提升機(jī)；1957年發(fā)明了多繩纏繞式提升機(jī)（Blair提升機(jī)）。此外，提升設(shè)備的各項(xiàng)具體技術(shù)都有飛速發(fā)展。</p><p>　　世界上經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的一些國(guó)家，提升機(jī)的運(yùn)行速度已達(dá)20—25m/s，一次提升量達(dá)到50T，電動(dòng)機(jī)容量已超過(guò)10000KW。現(xiàn)在礦井提升設(shè)備日新月異，正向大型化，高功率和自動(dòng)控制方向發(fā)展。</p><p>　

38、　1.1礦井提升設(shè)備的組成和分類</p><p>　　1.1.1礦井提升設(shè)備的組成：</p><p>　　礦井提升設(shè)備的主要組成部分是：提升鋼絲繩，提升機(jī)（包括機(jī)械及拖動(dòng)控制），井架或井塔以及裝卸載設(shè)備等。這些構(gòu)成了礦井提升系統(tǒng)。礦井提升系統(tǒng)主要有兩大類，即用以提升煤炭、礦石的主井箕斗提升系統(tǒng)和完成其它輔助任務(wù)的副井罐籠提升系統(tǒng)。</p><p>　　圖1－1 單繩

39、纏繞式箕斗系統(tǒng)示意圖</p><p>　　1—提升機(jī)；2—天輪；3—井架；4—箕斗；5—卸載曲軌；6—地面煤倉(cāng)；</p><p>　　7—提升鋼絲繩；8—翻車機(jī)；９—井底煤倉(cāng)；10—給煤機(jī)；11—裝載設(shè)備</p><p>　　工作過(guò)程：處在井底車場(chǎng)的重礦車，由推車機(jī)推人翻車機(jī)8(也稱翻籠)，把礦車內(nèi)煤炭卸入井底煤倉(cāng)，再經(jīng)裝載設(shè)備11把煤炭裝入主井底的箕斗內(nèi)。與此同時(shí)

40、，已提至井口卸載位置的重箕斗，通過(guò)井架上的卸載曲軌的作用，箕斗底部的閘門開啟，把煤炭卸入地面煤倉(cāng)6。處在井上、井下的兩箕斗分別通過(guò)接裝置與兩根提升鋼絲繩7相連接，兩根提升鋼絲繩7的另一端則繞過(guò)安裝在井架3上的天輪2，以相反的方向固接在提升機(jī)卷筒l上。啟動(dòng)提升機(jī)，一根鋼絲繩向卷筒上纏繞，使井底重箕斗向上運(yùn)動(dòng)；與此同時(shí)，另一根鋼絲繩自卷筒上松放，使井口輕箕斗向下運(yùn)動(dòng)，從而完成了提升煤炭的任務(wù)。</p><p>　　圖

41、1－2所示是多繩摩擦式罐籠提升系統(tǒng)示意圖</p><p>　　結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程：多繩摩擦輪1安裝在提升井塔上，主繩8搭放在摩擦輪l上，其兩端通過(guò)連接裝置分別與處于井口和井底的兩個(gè)罐籠3，7連接，兩罐籠底部通過(guò)尾繩環(huán)與尾繩 6連接。當(dāng)啟動(dòng)摩擦輪時(shí)，重載罐籠3被提升到井口上車場(chǎng)(圖示位置)，重礦車4被推車機(jī)推出罐籠，經(jīng)翻車機(jī)5卸載后，煤炭由膠帶輸送機(jī)運(yùn)出。當(dāng)升降人員或設(shè)備時(shí)，可在井口下車場(chǎng)進(jìn)、出罐籠或裝卸物料。 <

42、;/p><p>　　圖1－2 多繩摩擦式罐籠提升系統(tǒng)示意圖</p><p>　　1—摩擦輪；2—導(dǎo)向輪；3、7—罐籠；4—礦車； 5—翻車機(jī)；</p><p>　　6—尾繩；8—主繩；9—搖臺(tái)</p><p>　　圖1-3 斜井箕斗提升系統(tǒng)示意圖</p><p>　　1—翻籠硐室；2—裝載倉(cāng)； 3—裝載閘門；4—箕斗；5—

43、井筒；</p><p>　　6—井架棧橋；7—卸載曲軌； 8—卸載倉(cāng)；9—天輪；10—提升機(jī)</p><p>　　結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程：與豎井單繩纏繞式提升系統(tǒng)相似，在井底車場(chǎng)設(shè)有翻車機(jī)1和井底煤倉(cāng)2，地面也設(shè)有卸載設(shè)備7和地面煤倉(cāng)8。</p><p>　　當(dāng)年產(chǎn)量和井筒傾角較小時(shí)，可采用串車提升。 </p><p>　　1.1.2提升機(jī)分類<

44、;/p><p>　　根據(jù)不同的出發(fā)點(diǎn)礦井提升設(shè)備有以下幾種分類方法：</p><p>　　(1)按用途可分：主井提升設(shè)備，提升煤炭或礦物；副井提升設(shè)備，完成輔助提升任務(wù)，主要是提升矸石、升降人員、下放材料和設(shè)備；按提升容器可分為：箕斗提升設(shè)備，用于主井提升；罐籠提升設(shè)備，大型礦井用于副井提升，小型礦井也可兼作主井提升；礦車提升設(shè)備，用于斜井提升，有單、雙鉤提升之分；吊桶提升設(shè)備，專用于豎井井筒

45、開鑿時(shí)的提升。按提升機(jī)類型可分為：纏繞式提升設(shè)備，分為單繩和雙繩（布雷爾）摩擦式提升設(shè)備，分為單繩和雙繩；二者都可以用于主井或副井提升。按拖動(dòng)方式可分為：交流提升設(shè)備和直流提升設(shè)備（又有電動(dòng)——發(fā)電機(jī)組供電與可控硅供電之分）。按井筒的角度可分為；立井提升設(shè)備、斜井提升設(shè)備和露天礦斜坡提升設(shè)備。常用的分類方法如下：</p><p><b>　　單卷筒</b></p><p&

46、gt;　　纏繞提升機(jī) 單繩纏繞 可分離單卷筒</p><p><b>　　雙卷筒</b></p><p><b>　　多繩纏繞—布雷爾式</b></p><p>　　礦井提升機(jī) 塔式</p><p>　　單繩摩擦 落地式</p>

47、;<p>　　摩擦提升機(jī) 塔式</p><p>　　多繩摩擦 落地式</p><p>　　1.1.3礦井提升設(shè)備的特點(diǎn)</p><p>　　1. 礦井提升設(shè)備是礦山較復(fù)雜且龐大的機(jī)電設(shè)備，它不僅承擔(dān)物料的提升與下放任務(wù)，同時(shí)還上下人員，在工作中一旦發(fā)生故障，不僅影響到礦井的生產(chǎn)，而且涉及到人員的生命安全。因此，礦井提升設(shè)備

48、的安全性是極為重要的。我國(guó)在《煤礦安全規(guī)程》中對(duì)提升設(shè)備作了極嚴(yán)格的要求。</p><p>　　2. 礦井提升設(shè)備是周期動(dòng)作式輸送設(shè)備，需要頻繁地起動(dòng)和停車，工作條件苛刻，其機(jī)械電氣設(shè)備設(shè)計(jì)必須可靠。</p><p>　　3. 礦井提升設(shè)備是礦山大型設(shè)備，合理的選擇，正確的使用和維護(hù)具有重要的經(jīng)濟(jì)意義。</p><p>　　1.2礦井提升機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu)</

49、p><p>　　礦井提升機(jī)是礦井運(yùn)輸中的咽喉設(shè)備，是溝通礦井上下的紐帶，因此它占有特殊的地位。它與壓氣，通風(fēng)和排水設(shè)備組成礦山四大固定設(shè)備，是一套較復(fù)雜的機(jī)械——電氣機(jī)組。</p><p>　　1.2.1礦井提升機(jī)的工作原理</p><p>　　按工作原理不同可分為兩大類：即單繩纏繞式和多繩摩擦式</p><p>　　單繩纏繞式提升機(jī)是較早出現(xiàn)的

50、一種提升機(jī)，單繩纏繞式提升機(jī)的工作原理如圖1-1所示，簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是用一根較粗的鋼絲繩在卷筒上纏上和纏下來(lái)實(shí)現(xiàn)容器的提升和下放運(yùn)動(dòng)。提升機(jī)安裝在地面提升機(jī)房里，鋼絲繩一端固定在卷筒上，另一端繞過(guò)天輪后懸掛提升容器。圖1-1所示為單繩纏繞式單卷筒提升機(jī)，卷筒上固定兩根鋼絲繩，并應(yīng)使每根鋼絲繩在卷筒上的纏繞方向相反。這樣，當(dāng)電動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)減速器帶動(dòng)卷筒旋轉(zhuǎn)時(shí)，兩根鋼絲繩便經(jīng)過(guò)天輪在卷筒上纏上和纏下，從而使升容器在井筒里上下運(yùn)動(dòng)。不難看出，單繩纏

51、繞式提升機(jī)的一個(gè)根本特點(diǎn)和缺點(diǎn)是鋼絲繩在卷筒上不斷的纏上和纏下，這要求卷筒必須具備一定的纏繞表面積，以便能容納下根據(jù)井深或提升高度所確定的鋼絲繩懸掛長(zhǎng)度。單繩纏繞式雙卷筒提升機(jī)具有兩個(gè)卷筒，每個(gè)卷筒上固定一根鋼絲繩，并應(yīng)使鋼絲繩在兩卷筒上的纏繞方向相反，其工作原理和特點(diǎn)與單卷筒提升機(jī)完全相同。多繩摩擦式提升機(jī)的工作原理與單繩纏繞式提升機(jī)不同，鋼絲繩不是固定和纏繞在主導(dǎo)輪上，而是搭放在主導(dǎo)輪的摩擦襯墊上，如圖1-2所示，提升容器懸掛在鋼絲

52、繩的兩端，在容器的底部還懸掛有平衡尾繩。提升機(jī)工作時(shí)，拉緊的鋼絲繩必須以一定的正壓力緊壓在摩</p><p>　　多繩摩擦式提升機(jī)和單繩纏繞式提升機(jī)比較，在規(guī)格性能、應(yīng)用范圍、機(jī)械結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)效果等方面都優(yōu)越的多，就深井和大產(chǎn)量來(lái)說(shuō)，是豎井提升的發(fā)展方向。而單繩提升機(jī)適用于提升能力較小的場(chǎng)合。</p><p>　　國(guó)產(chǎn)單繩纏繞式提升機(jī)有JT和JK兩個(gè)系列：JT系列提升機(jī)卷筒直徑800～160

53、0mm，主要用于井下運(yùn)輸提升工作；JK系列提升機(jī)卷筒直徑為2～5m,主要用于地面井口提升工作。中信重型機(jī)械公司（原洛陽(yáng)礦山機(jī)器廠）自1958年開始生產(chǎn)礦井提升機(jī)，并形成了大批量生產(chǎn)能力。設(shè)計(jì)、制造了6M和26M系列、KJ系列、XKT系列、JK和2JK、JUE和2JUE系列等單繩纏繞式提升機(jī)。1986年中信重型機(jī)械公司從瑞典ABB公司引進(jìn)了具有八十年代世界先進(jìn)水平的礦井提升機(jī)全套技術(shù)（包括設(shè)計(jì)、工藝、裝配、檢查、計(jì)算等），并于1987年經(jīng)

54、ABB公司專家來(lái)廠檢驗(yàn)認(rèn)證合格。誕生了JK-E、2JK-E新一代單繩纏繞式提升機(jī)。</p><p>　　1.2.2礦井提升機(jī)的主要組成部分和各部分的作用</p><p>　　礦井提升機(jī)作為一個(gè)完整的機(jī)械一電氣機(jī)組，它的組成部分如圖1.4所示。</p><p>　　工作機(jī)構(gòu)———主軸裝置和主軸承</p><p><b>　　制動(dòng)器&l

55、t;/b></p><p>　　制動(dòng)系統(tǒng) 減壓傳動(dòng)裝置</p><p>　　減速器（包括微拖動(dòng)減速器）</p><p><b>　　機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng) </b></p><p><b>　　聯(lián)軸器</b></p><p>　　潤(rùn)滑系統(tǒng)————潤(rùn)滑油站</p>

56、<p>　　礦井提升機(jī) 斜面操縱臺(tái)</p><p>　　觀測(cè)和操縱系統(tǒng) 深度指示器和傳動(dòng)裝置 </p><p><b>　　測(cè)速發(fā)電機(jī)裝置</b></p><p>　　主電動(dòng)機(jī)和微拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)</p><p>　　拖動(dòng)、控制和自動(dòng) 電氣控制系統(tǒng)</p>&l

57、t;p>　　保護(hù)系統(tǒng) 自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)</p><p>　　司機(jī)椅子、機(jī)座、機(jī)架</p><p>　　輔助部分 護(hù)欄、護(hù)板、護(hù)罩</p><p>　　導(dǎo)向輪裝置、車槽裝置（多繩摩擦繩提升機(jī)）</p><p>　　圖1.4 礦井提升機(jī)的主要組成部分</p><p>　　下面扼要介紹一下各個(gè)部分的功能

58、。</p><p><b>　　一、工作機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　工作機(jī)構(gòu)主要是指主軸裝置和主軸承等，它的作用是:</p><p>　　1.纏繞和搭放提升鋼絲繩；</p><p>　　2.承受各種正常負(fù)荷(包括固定靜載荷和工作載荷)。并將此載荷經(jīng)過(guò)軸承傳給基礎(chǔ)；</p><p>　　3.承

59、受在各種緊急事故情況下所造成的非常負(fù)荷，在非常負(fù)荷作用下，主軸承裝置的各部分不應(yīng)有殘余變形；</p><p>　　4.當(dāng)更換提升水平時(shí)，能調(diào)節(jié)鋼絲繩的長(zhǎng)度(僅限于單繩纏繞式雙卷筒提升機(jī))。</p><p><b>　　二、制動(dòng)系統(tǒng)</b></p><p>　　制動(dòng)系統(tǒng)包括制動(dòng)器和液壓傳動(dòng)裝置兩部分。制動(dòng)器的作用是:</p><

60、;p>　　1.在提升機(jī)停止工作時(shí)，能可靠的閘住機(jī)器。</p><p>　　2.在減速階段及下放重物時(shí)，參與提升機(jī)的控制。</p><p>　　3.緊急事故情況時(shí)，能使提升機(jī)安全制動(dòng)，迅速停車，避免事故的擴(kuò)大。</p><p>　　4.雙筒提升機(jī)在調(diào)節(jié)鋼絲繩長(zhǎng)度時(shí)，應(yīng)能閘住提升機(jī)的游動(dòng)卷筒。</p><p><b>　　三、機(jī)械

61、傳動(dòng)系統(tǒng)</b></p><p>　　機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)包括減速器和聯(lián)軸器。</p><p><b>　　1.減速器的作用</b></p><p>　　礦井提升機(jī)主軸的轉(zhuǎn)數(shù)由于受到提升速度的限制，一般在10～60r/min分之間，而拖動(dòng)提升機(jī)的交流電機(jī)轉(zhuǎn)速通常在480～960r/min的范圍內(nèi)，這樣，除采用低速直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)之外，一般情況

62、下不能將主軸與電動(dòng)機(jī)直接連接，中間必須經(jīng)過(guò)減速器。因而減速器的作用是減速和傳遞的動(dòng)力。</p><p>　　JK型提升機(jī)采用圓弧齒輪減速器，其速比為11.5，20，30。型號(hào)為ZHLR-130，ZHLR-150，ZHfLR-170Ⅱ等。還有采用共軸減速器的，這種減速器如加工制造精度達(dá)到要求，裝配得當(dāng)，則齒輪受力較小，布置較為合理?，F(xiàn)在已用了行星齒輪減速器，這種減速器體積小，重量輕，傳動(dòng)效率高。</p>

63、<p>　　2.聯(lián)軸器是用來(lái)連接提升機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分，并傳遞動(dòng)力。</p><p><b>　　四、潤(rùn)滑系統(tǒng)</b></p><p>　　潤(rùn)滑系統(tǒng)的作用是:在提升機(jī)工作的時(shí)候，不間斷的向主軸、減速器軸承和嚙合齒面送潤(rùn)滑油，以保證軸承和齒輪能良好的工作。潤(rùn)滑系統(tǒng)必須與自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)和主電動(dòng)機(jī)聯(lián)鎖：即潤(rùn)滑系統(tǒng)失靈時(shí)(如潤(rùn)滑油壓力過(guò)高或過(guò)低、軸承溫升過(guò)高等)，主電動(dòng)

64、機(jī)斷電。提升機(jī)進(jìn)行安全制動(dòng)。啟動(dòng)主電動(dòng)機(jī)之前，必須先開動(dòng)潤(rùn)滑油泵，以確保機(jī)器在充分潤(rùn)滑的條件下工作。</p><p><b>　　五、觀測(cè)和操縱系統(tǒng)</b></p><p>　　觀測(cè)和操縱系統(tǒng)包括斜面操縱臺(tái)、深度指示器和測(cè)速發(fā)電機(jī)裝置。</p><p>　　1.操縱臺(tái)是司機(jī)用以操縱提升機(jī)的裝置，是提升設(shè)備的控制中樞。</p>&l

65、t;p>　　2.深度指示器是礦井提升機(jī)中的一個(gè)主要部件，其主要用途是：</p><p>　　1）指示井筒中提升容器的實(shí)際位置；</p><p>　　2）容器接近井口時(shí)發(fā)出減速開始訊號(hào)；</p><p>　　3）在全提升過(guò)程的各階段監(jiān)督提升速度圖的完成，起限速保護(hù)作用；</p><p>　　4）在制動(dòng)或半自動(dòng)化提升中給定加速，減速階段的速

66、度；</p><p>　　5）在鋼絲繩因滑動(dòng)或蠕動(dòng)及襯墊磨損等原因而使容器位置與深度指示器位置不一致時(shí)，在停車時(shí)自動(dòng)調(diào)零。</p><p><b>　　3.測(cè)速發(fā)電機(jī)</b></p><p>　　測(cè)速發(fā)電機(jī)裝置主要用于機(jī)器的測(cè)速和超速保護(hù)。它由減速器高速軸上的大皮帶輪（其直徑由提升機(jī)所配的減速器高速軸軸徑而更換），通過(guò)三角皮帶帶動(dòng)測(cè)速發(fā)電機(jī)軸頭

67、上的小皮帶輪組成（其直徑按提升主電機(jī)的轉(zhuǎn)速而更換），為便于張緊三角皮帶有螺釘可使發(fā)電機(jī)在導(dǎo)軌上移動(dòng)，為保證安全免出人身事故還設(shè)有護(hù)罩。</p><p>　　另外測(cè)速發(fā)電機(jī)在提升運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中發(fā)出的電壓還在斜面操縱臺(tái)的電流電壓表上反映鋼絲繩實(shí)際速度（電壓表上刻度單位是米/秒），供司機(jī)了解提升容器在井筒上、下的運(yùn)行速度。</p><p>　　六、拖動(dòng)、控制和自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)</p>&l

68、t;p>　　拖動(dòng)和自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)包括主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)和微拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)、電氣控制系統(tǒng)和自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)。</p><p>　　從以上所述可知主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)、工作機(jī)構(gòu)是礦井提升機(jī)的核心工作部件，其余系統(tǒng)為輔助系統(tǒng)。因此，對(duì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中的減速器進(jìn)行監(jiān)測(cè)對(duì)保證礦井提升機(jī)正常運(yùn)行具有重要意義。</p><p><b>　　1.3本章小結(jié)</b></p>&

69、lt;p>　　本章著重介紹了提升機(jī)的發(fā)展史，以及提升機(jī)的種類、結(jié)構(gòu)和各部分的作用，為進(jìn)行故障診斷奠定了基礎(chǔ)。</p><p>　　2 礦井提升機(jī)的工況監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)</p><p>　　2.1故障診斷技術(shù)和狀態(tài)監(jiān)測(cè)</p><p>　　2.1.1機(jī)械故障診斷的內(nèi)容</p><p>　　故障診斷技術(shù)是一門緊密結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際的工程科學(xué)，是現(xiàn)代

70、化生產(chǎn)發(fā)展的產(chǎn)物，它對(duì)設(shè)備管理的影響很大。所謂設(shè)備故障故障技術(shù)，就是在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中或基本上不拆卸設(shè)備的情況下，了解和掌握設(shè)備的運(yùn)行技術(shù)狀態(tài)，確定其整體或局部正常與否，早期發(fā)現(xiàn)故障及其原因，判斷故障的部位和程度，預(yù)測(cè)故障發(fā)展的趨勢(shì)和往后技術(shù)狀態(tài)變化的技術(shù)。</p><p>　　設(shè)備故障診斷技術(shù)，與人們熟知的醫(yī)學(xué)診斷技術(shù)十分相似，而且一些診斷方法和診斷的癥狀特征信息也十分類同。</p><p&g

71、t;　　機(jī)械故障診斷的內(nèi)容包括狀態(tài)監(jiān)測(cè)、分析診斷和故障預(yù)測(cè)3個(gè)方面，其具體實(shí)施過(guò)程可以歸納為信號(hào)采集、信號(hào)處理、狀態(tài)識(shí)別與診斷決策4個(gè)方面</p><p><b>　　設(shè)備允許參數(shù)</b></p><p>　　信號(hào)采集 信號(hào)處理 故障確定</p><p>　　被測(cè)設(shè)備

72、獲取檢測(cè)信號(hào) 設(shè)備特征信息 對(duì)比</p><p><b>　　趨勢(shì)分析</b></p><p><b>　　診斷決策</b></p><p>　　圖2.1 機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)</p><p>　　機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中必然會(huì)有壓力、溫度、振動(dòng)等各種參量的變化，由此會(huì)產(chǎn)生各種不同的信息。

73、根據(jù)不同的診斷需要，選擇能表征機(jī)械設(shè)備工作狀態(tài)的不同信號(hào)，如振動(dòng)、壓力、溫度等是十分必要的，這些信號(hào)一般是通過(guò)使用不同的傳感器來(lái)獲取的。</p><p>　　信號(hào)處理是將采集到的信號(hào)進(jìn)行分類處理、加工，獲得能表征其特征的過(guò)程，也稱為特征參量提取過(guò)程。</p><p>　　狀態(tài)識(shí)別是將經(jīng)過(guò)處理后獲得的設(shè)備特征參數(shù)與規(guī)定的允許參數(shù)或判別參數(shù)進(jìn)行比較，以確定設(shè)備所處的狀態(tài)是否存在故障以及故障的類

74、型和性質(zhì)等，為此應(yīng)正確制定相應(yīng)的判別準(zhǔn)則和診斷策略。</p><p>　　診斷決策是根據(jù)對(duì)設(shè)備狀態(tài)的判斷，來(lái)決定應(yīng)采取的對(duì)策與措施，同時(shí)應(yīng)根據(jù)當(dāng)前的信號(hào)，預(yù)測(cè)設(shè)備狀態(tài)可能變化的趨勢(shì)，進(jìn)行趨勢(shì)分析。</p><p>　　2.1.2機(jī)械故障診斷的發(fā)展歷程</p><p>　　對(duì)設(shè)備的故障診斷，實(shí)際上自有工業(yè)生產(chǎn)以來(lái)就已存在。早期人們依據(jù)對(duì)設(shè)備的觸摸，對(duì)聲音、振動(dòng)等狀態(tài)特

75、征的感受，憑借工匠的經(jīng)驗(yàn)，判斷某些故障的存在，并提出修復(fù)的措施。故障診斷作為一門學(xué)科，則是在2O世紀(jì)6O年代以后才發(fā)展起來(lái)的。最早開展故障診斷技術(shù)研究的是美國(guó)，日本、英國(guó)、瑞典、挪威、丹麥等國(guó)緊隨其后。美國(guó)1961年開始執(zhí)行阿波羅計(jì)劃以后出現(xiàn)了一系列的設(shè)備故障，1967年在美國(guó)宇航局(NASA)倡導(dǎo)下，由美國(guó)海軍研究室(ONR)主持美國(guó)機(jī)械故障預(yù)防小組(MFPG)積極從事故障診斷技術(shù)的研究和開發(fā)，并成功地運(yùn)用于航天、航空、軍事等行業(yè)的機(jī)

76、械設(shè)備中；英國(guó)在6O年代末7O年代初，以R.A.Coilacott為首的英國(guó)機(jī)械保健中心(UK Mechanical Health Monitoring Center)開始診斷技術(shù)的開發(fā)研究；日本鋼鐵、化工、鐵路等民用工業(yè)部門的診斷技術(shù)方面發(fā)展很快，并具有較高的水平；丹麥在機(jī)械振動(dòng)監(jiān)測(cè)診斷和聲發(fā)射檢測(cè)儀器方面具有較高水平。1971年，Beard在博士論文中提出通過(guò)系統(tǒng)的自組織使系統(tǒng)閉環(huán)穩(wěn)定。通過(guò)比較觀測(cè)器的輸出得到系統(tǒng)故障信息的新

77、思想，標(biāo)志著基于解析冗余</p><p>　　經(jīng)過(guò)近4O年的發(fā)展，作為新興的綜合性的邊緣學(xué)科，機(jī)械故障診斷技術(shù)在理論上已初步形成了比較完整的學(xué)科體系，就其技術(shù)手段而言，已逐步形成以振動(dòng)診斷、油樣分析、溫度監(jiān)測(cè)和無(wú)損檢測(cè)傷為主，一些新技術(shù)或方法不斷興起和發(fā)展的局面。計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的發(fā)展以及軟件技術(shù)的日新月異，極大地促進(jìn)了信號(hào)分析與處理技術(shù)的發(fā)展，從而更進(jìn)一步推動(dòng)了機(jī)械故障診斷和監(jiān)測(cè)技術(shù)向著科學(xué)化和實(shí)用化的方向發(fā)展。

78、</p><p>　　2.1.3機(jī)械故障產(chǎn)生的原因分析</p><p>　　機(jī)械故障是指設(shè)備在運(yùn)行中，由于不可避免的或意外的原因而使其性能降低，甚至根本不能工作，但就其產(chǎn)生故障的客觀原因有以下幾個(gè)方面：</p><p>　　1.先天性的原因：設(shè)計(jì)不當(dāng)；材料有先天性缺陷如裂紋、氣孔、砂眼等；零件加工、裝配質(zhì)量不符合設(shè)計(jì)要求等。</p><p>

79、　　2.使用方面的原因：工作環(huán)境不良。在超載的條件下運(yùn)行。</p><p>　　3.操作方面的原因：操作不當(dāng)或失誤；沒(méi)有按規(guī)定進(jìn)行保養(yǎng)。</p><p>　　4.檢修方面的原因：檢修措施不當(dāng)；檢修質(zhì)量不良，沒(méi)有為有效潤(rùn)滑創(chuàng)造條件。</p><p>　　5.意外的原因：如井下頂板冒頂引起設(shè)備損壞等。</p><p>　　6.暫時(shí)還無(wú)法完全改變的

80、自然規(guī)律如正常的磨損、老化等。</p><p>　　設(shè)備診斷技術(shù)按要求、對(duì)象不同，可分成簡(jiǎn)易診斷和精密診斷兩個(gè)層次。</p><p>　?。?）簡(jiǎn)易診斷技術(shù) 對(duì)設(shè)備的技術(shù)狀況簡(jiǎn)便而迅速地作出概括評(píng)價(jià)，相當(dāng)于對(duì)人體進(jìn)行健康檢查，普遍有效地用于大量設(shè)備的檢測(cè)。</p><p>　?。?）精密診斷技術(shù) 對(duì)經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)易診斷判定為異常的設(shè)備，作為進(jìn)一步的細(xì)致診斷，確定就采取的

81、措施，以解決設(shè)備存在的問(wèn)題，相當(dāng)于醫(yī)生對(duì)病人的深入診斷。</p><p>　　設(shè)備的診斷技術(shù)不僅被人們應(yīng)用于設(shè)備的使用、維修階段，而且已按設(shè)備一生管理的要求，在每個(gè)階段都應(yīng)用于設(shè)備的診斷技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)設(shè)備壽命周期費(fèi)用達(dá)到最經(jīng)濟(jì)、最有效的目標(biāo)。實(shí)踐證明，設(shè)備診斷技術(shù)在具體的實(shí)施中將會(huì)取得十分明顯的經(jīng)濟(jì)效益，這種經(jīng)濟(jì)效益主要表現(xiàn)在可以減少事故，降低維修費(fèi)用。</p><p>　　2.1.4設(shè)備狀

82、態(tài)監(jiān)測(cè)</p><p>　　設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)，是用人工或?qū)Ｓ玫膬x器、工具，按照規(guī)定的監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行間斷或連續(xù)的監(jiān)測(cè)，掌握設(shè)備異常的征兆和劣化程度。狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷既有聯(lián)系又有區(qū)別，有時(shí)往往把狀態(tài)監(jiān)測(cè)稱為簡(jiǎn)易診斷，因?yàn)閮烧叩暮x和功能是十分相近的。狀態(tài)監(jiān)測(cè)通常是通過(guò)測(cè)定設(shè)備的一個(gè)或幾個(gè)單一的特征參數(shù)（如振動(dòng)、溫度等），檢查其狀態(tài)是否正常，若參數(shù)值將要達(dá)到某個(gè)限定值時(shí)，就應(yīng)判定安排停機(jī)修理。為了達(dá)到這個(gè)目的，在對(duì)設(shè)備進(jìn)行定

83、期或連續(xù)監(jiān)測(cè)時(shí)，必須及時(shí)掌握并記錄故障發(fā)展的趨勢(shì)，對(duì)使用壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)的要求，做好故障趨勢(shì)分析。</p><p>　　設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)按其監(jiān)測(cè)的對(duì)象和狀態(tài)量來(lái)劃分，可分為兩個(gè)方面的監(jiān)測(cè)：</p><p>　　（1）機(jī)器設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè) 指監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。例如：根據(jù)設(shè)備的振動(dòng)、溫度、油壓、油質(zhì)劣化、泄漏等情況，對(duì)泵類、壓縮機(jī)、機(jī)床等設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)。</p>

84、<p>　?。?）生產(chǎn)過(guò)程式的狀態(tài)監(jiān)測(cè) 指監(jiān)測(cè)由幾個(gè)工藝參數(shù)所構(gòu)成的生產(chǎn)過(guò)程的狀態(tài)。例如：監(jiān)測(cè)產(chǎn)品質(zhì)量、流量、成份、溫度或工藝參數(shù)量的變化等情況。</p><p>　　上述兩個(gè)方面的狀態(tài)監(jiān)測(cè)是相互關(guān)聯(lián)的。例如：生產(chǎn)過(guò)程發(fā)生了異常，或會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的故障，或會(huì)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常。反過(guò)來(lái)，往往由于設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生異常，就會(huì)出現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的異常變化。</p><p>　　設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè) 按監(jiān)測(cè)手

85、段來(lái)劃分，可分為主觀型狀態(tài)監(jiān)測(cè)和客觀型狀態(tài)監(jiān)測(cè)兩類：</p><p>　?。?）主觀型狀態(tài)監(jiān)測(cè) 由監(jiān)測(cè)人員利用自身的感受器官去進(jìn)行監(jiān)測(cè)，其準(zhǔn)確程度主要是取決于執(zhí)行人員的經(jīng)驗(yàn)和能力。如目前推行較為普及的日常點(diǎn)檢工作，就屬于此類情況。</p><p>　?。?）客觀型狀態(tài)監(jiān)測(cè) 由監(jiān)測(cè)人員采用各種測(cè)量工具儀器和精密診斷儀器及專用監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等裝置進(jìn)行的一種監(jiān)測(cè)方法。由于當(dāng)前現(xiàn)代化裝備水平的設(shè)備在

86、數(shù)量上不斷增加，促使客觀型狀態(tài)監(jiān)測(cè)的比重將愈來(lái)愈大。同時(shí)一些具有現(xiàn)代化生產(chǎn)水來(lái)的系統(tǒng)裝備，借助于電子計(jì)算機(jī)控制，來(lái)達(dá)到對(duì)生產(chǎn)過(guò)程或設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)，這對(duì)減少故障停機(jī)損失，開展?fàn)顟B(tài)預(yù)知維修，提高設(shè)備壽命周期費(fèi)用效率，達(dá)到了較好的效果。</p><p>　　2.1.5監(jiān)測(cè)和診斷的主要方法</p><p><b>　　1.振動(dòng)監(jiān)測(cè) </b></p>&l

87、t;p>　　在機(jī)械設(shè)備的監(jiān)測(cè)和診斷中，振動(dòng)監(jiān)測(cè)是普遍常用的監(jiān)測(cè)方法。振動(dòng)是一切回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)械中最普遍的現(xiàn)象。產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)的原因有很多，歸納起來(lái)有以下幾方面原因：</p><p>　　1）零部件加工或裝配中的偏心、軸彎曲，旋轉(zhuǎn)體的材質(zhì)分布不勻，使設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生慣性力；</p><p>　　2）往復(fù)桿件，在往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生慣性力；</p><p>　　3）支

88、承零件以及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)零件的磨損、損壞，會(huì)使機(jī)構(gòu)及機(jī)件隨之產(chǎn)生振動(dòng)；</p><p>　　4）設(shè)備基座以及動(dòng)力系統(tǒng)的激勵(lì)。</p><p>　　在振動(dòng)分析中，通常使用傳感器把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能，使傳感受器產(chǎn)生電信號(hào)并與機(jī)械振動(dòng)成函數(shù)關(guān)系。振動(dòng)測(cè)量的傳感器，一般常用的有位移型傳感器、速度型傳感器和加速度型傳感器三種類型，根據(jù)測(cè)量參數(shù)的不同可選用不同的結(jié)構(gòu)型式。</p><p&g

89、t;<b>　　2.溫度測(cè)量</b></p><p>　　溫度是表示物體冷熱程度的物理量，也是物質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)能量大小的反映和標(biāo)志。物體在生產(chǎn)或運(yùn)行過(guò)程中許多物理現(xiàn)象和化學(xué)作用的結(jié)果，大多可歸結(jié)到溫度這個(gè)狀態(tài)量上來(lái)，所以在設(shè)備中的機(jī)械機(jī)件和電氣元器件，常常會(huì)引起溫度變化而產(chǎn)生“熱故障”。因此，通過(guò)溫度監(jiān)測(cè)來(lái)查出早期設(shè)備的故障是十分有效和必要的。例如，機(jī)件中由于不正確的工作位置、或過(guò)載運(yùn)行、或軸承

90、的磨損運(yùn)轉(zhuǎn)、或潤(rùn)滑不良等原因，會(huì)產(chǎn)生異常熱量。又如電氣系統(tǒng)中由于機(jī)件間摩擦磨損導(dǎo)致絕緣層破壞，負(fù)載過(guò)大，電阻值變化，電纜接頭老化、松動(dòng)、接觸不良等，都會(huì)使系統(tǒng)內(nèi)局部區(qū)域產(chǎn)生異常升溫。</p><p>　　過(guò)去對(duì)一般設(shè)備有時(shí)采取手摸測(cè)溫，其溫度范圍至多不超過(guò)50度左右。隨著工業(yè)生產(chǎn)的飛躍發(fā)展和設(shè)備的不斷更新?lián)Q代，有的設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程中溫度高達(dá)幾千度以上，有的設(shè)備要求在運(yùn)轉(zhuǎn)中迅速而準(zhǔn)確地測(cè)出溫度，因此必須靠科學(xué)的檢測(cè)手

91、段來(lái)適應(yīng)生產(chǎn)的需要。</p><p>　　溫度監(jiān)測(cè)按測(cè)溫方式的不同，一般可分為兩大類：</p><p>　?。?）溫度監(jiān)測(cè) 這類監(jiān)測(cè)所用的儀器，大部分要求儀器的測(cè)溫元件需要與被測(cè)體間有良好的熱接觸，通過(guò)熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流使物體與儀器探頭接觸區(qū)域達(dá)到熱平衡時(shí)，實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量。</p><p>　　屬此類儀器有：液體膨脹式溫度計(jì)、固體膨脹式溫度計(jì)、壓力表式溫度計(jì)、電阻溫度計(jì)

92、和熱電偶溫度計(jì)等。</p><p>　?。?）非接觸式溫度監(jiān)測(cè) 該種監(jiān)測(cè)儀器在測(cè)量時(shí)，測(cè)量元件與被測(cè)對(duì)象無(wú)需接觸，是通過(guò)接收物體熱輻射能量來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)溫的目的。</p><p>　　屬于這種原理的測(cè)量裝置如：光學(xué)高溫計(jì)、輻射高溫計(jì)、紅外沒(méi)溫儀和紅外熱像儀等。</p><p><b>　　3.裂紋檢測(cè)</b></p><p>

93、;　　在機(jī)械構(gòu)件或零部件的材質(zhì)中，缺陷是難以避免的，但最危險(xiǎn)的是出現(xiàn)裂紋缺陷。這種缺陷產(chǎn)生的原因很多，有的是熱加工引起的、有的是焊接不良造成的。也有的是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行后所產(chǎn)生的疲勞裂紋、蠕變裂紋。如果運(yùn)行的機(jī)作上裂紋產(chǎn)生擴(kuò)展，就會(huì)對(duì)設(shè)備安全和生產(chǎn)安全造成很大威脅甚至嚴(yán)重后果。</p><p>　　下面介紹一些裂紋的檢測(cè)技術(shù)和方法</p><p>　　(1)表面檢測(cè)裂紋技術(shù)</p>

94、<p>　　1）滲透染色法 利用滲透液來(lái)探測(cè)裂紋，是一種常用的簡(jiǎn)易手段。探測(cè)時(shí)，先清理機(jī)件表面，隨后將滲透液均勻噴灑在被檢查的表面上，然后再將洗清洗液噴灑在整個(gè)表面，再擦去表面的混合液，由于滲透液的滲透能力較強(qiáng)易滲留入空隙和裂紋中而不能被除數(shù)擦去，最后用顯像液噴灑在整個(gè)表面上，殘留滲透液的孔隙和裂紋地方因兩種液體的作用而明顯的顏色，以此查出機(jī)件的表面缺陷。</p><p>　　2）熒光滲透法 此

95、法是否普通滲透液中加入熒光劑，用同樣的方式檢查機(jī)件的孔隙和裂紋，在紫外線的照射下，在熒光滲透液滲入的裂紋、孔隙處顯出強(qiáng)烈的黃綠肥色光輝，就能檢出裂紋的所在。</p><p>　　3）磁粉法 該法是利用磁粉的細(xì)粒，在進(jìn)入由裂紋而引起的漏磁場(chǎng)時(shí)，就會(huì)被吸住留下。由于漏磁場(chǎng)比裂紋寬，故積聚的磁粉可用肉眼容易看出，以判斷裂紋的存在。</p><p>　　4）渦流檢測(cè)法 此法是利用渦流裂紋探測(cè)器

96、，當(dāng)探測(cè)器通上交流電時(shí)，同時(shí)產(chǎn)生磁通和渦流。當(dāng)探測(cè)器接觸裂紋時(shí)，迫使渦流繞過(guò)裂紋而減弱了探測(cè)器線圈繞組內(nèi)的電感量而取得電壓上的變化，即在儀器刻度盤上顯示出相應(yīng)數(shù)值或發(fā)出報(bào)警聲。</p><p>　　(2)射線探測(cè)法 在設(shè)備診斷中，常用易于穿透物質(zhì)的X、射線，來(lái)檢測(cè)物體材料內(nèi)部的結(jié)構(gòu)或缺陷。它的作用原理類似于人體Ｘ光健康檢查。</p><p>　　(3)超聲波探測(cè)法　此法是利用發(fā)射的高頻超

97、聲波（１～１０MHz）,從探頭射入到被檢物體中，倘若內(nèi)部有缺陷，則一部分入射的超聲波在缺陷處被反射或衰減，然后經(jīng)探頭接收后再放大，由顯示的波形來(lái)確定缺陷的部位及大小。</p><p>　　(4)聲發(fā)射檢測(cè)法當(dāng)設(shè)備的某些部位的缺陷在外力或內(nèi)應(yīng)力作用下發(fā)生擴(kuò)展時(shí)，由于能量釋放會(huì)產(chǎn)生聲波，并向四周傳播，安放在被測(cè)表面上的傳感器接收到這種信號(hào)，經(jīng)放大和數(shù)據(jù)處理，來(lái)確定聲源的位置，并判斷缺陷的嚴(yán)重程度。在對(duì)銹蝕和裂紋十分敏

98、感的許多設(shè)備中，這種方法得到廣泛應(yīng)用。</p><p><b>　?。?磨損監(jiān)測(cè)</b></p><p>　　磨損狀態(tài)是機(jī)件故障失效的又一種常見形式。由于機(jī)器在正常傳動(dòng)中，需要傳遞轉(zhuǎn)速、扭矩和功率，這就會(huì)在機(jī)件間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的接觸部位產(chǎn)生不可避免的磨損。這種磨損造成故障在機(jī)械設(shè)備中所占比重較大，同時(shí)事故帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失也較嚴(yán)重。</p><p>　

99、　由于運(yùn)動(dòng)件之間的表面接觸和摩擦、磨損的連續(xù)進(jìn)行，使大量的磨損顆粒進(jìn)入潤(rùn)滑系統(tǒng)，對(duì)于不同的磨損階段不僅會(huì)在磨損顆粒數(shù)量上存在差異，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生磨粒的不同特征。對(duì)于磨損狀態(tài)、磨損機(jī)理和磨損顆粒形態(tài)等監(jiān)測(cè)和研究，目前應(yīng)用油液分析技術(shù)已被認(rèn)為是一種簡(jiǎn)便可行的有效方法。</p><p>　　油液分析常用的有如下三種方法：</p><p>　?。?）油樣光譜分析　利用油液中所含元素的原子發(fā)出輻射能，

100、進(jìn)行光譜分析來(lái)確定其含量。并可采用原子發(fā)射光譜測(cè)定法或原子吸收光譜測(cè)定法，一般能測(cè)小于10m磨屑。</p><p>　?。?）油樣光譜分析法 鐵譜技術(shù)是國(guó)外20世紀(jì)70年代以發(fā)明的一種新的機(jī)械磨損測(cè)試方法，主要是研究新的分離油液中機(jī)械磨損碎屑和其它微粒材質(zhì)的測(cè)試技術(shù)。目前它是磨損監(jiān)測(cè)中應(yīng)用最為廣泛的一種潤(rùn)滑油樣分析方法，油樣鐵譜分析能提供磨損殘?jiān)臄?shù)量、粒度、形態(tài)和成分四種參數(shù)。鐵譜法一般適宜于檢測(cè)磨屑粒度介于

101、10～50m范圍。常用的鐵譜分析儀有分析式鐵譜分析儀和直讀式鐵譜分析儀兩種型式。</p><p>　?。?）磁塞檢查法 磁塞檢查法的工作原理，是用帶磁性的塞頭插入潤(rùn)滑系統(tǒng)中的管道內(nèi)，收集潤(rùn)油中的磨粒殘?jiān)?，用肉眼直接觀察殘?jiān)拇笏?shù)量和形狀，來(lái)判斷機(jī)器零件的磨損狀態(tài)。這是一種簡(jiǎn)便而有效的方法，通常適用于磨粒殘?jiān)某叽绱笥?0m的情況。</p><p><b>　　5.泄漏檢測(cè)&

102、lt;/b></p><p>　　在設(shè)備運(yùn)行中，泄漏的危害是極大的。泄漏包括氣態(tài)、液態(tài)和粉塵狀態(tài)的介質(zhì)，從設(shè)備的裂縫、孔眼和空隙中逸出或進(jìn)入。泄漏造成的危害有工質(zhì)損失、產(chǎn)品流失、能源浪費(fèi)、工況惡化、環(huán)境污染、設(shè)備加速損壞等，是企業(yè)中力圖防止的現(xiàn)象。特別是對(duì)于蒸氣系統(tǒng)、空壓系統(tǒng)、輸油系統(tǒng)和一些壓力輸送系統(tǒng)，防止泄漏是個(gè)重要問(wèn)題。</p><p>　　泄漏檢測(cè)的方法很多，例如皂液檢漏法、

103、聲學(xué)法、壓力-真空衰減測(cè)試法和觸媒燃燒器等</p><p>　　2.2礦井提升機(jī)故障診斷技術(shù)</p><p><b>　　2.2.1概述</b></p><p>　　由于礦井提升設(shè)備的重要性，要求對(duì)提升設(shè)備進(jìn)行故障診斷，以保證礦井的正常生產(chǎn)。多年來(lái)國(guó)內(nèi)外對(duì)提升的安全問(wèn)題都極為重視，在如何避免事故的發(fā)生、減輕事故的影響方面開展了大量的工作，已取得

104、了一些理論成果，但面對(duì)的不同的環(huán)境條件，還需要進(jìn)一步的完善。主要涉及以下幾方面：</p><p>　　（1）制訂合理的法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)，以使其在設(shè)計(jì)、使用、維護(hù)時(shí)加以遵照?qǐng)?zhí)行，避免事故發(fā)生。</p><p>　?。?）通過(guò)合理有效的定期維護(hù)，以使提升機(jī)正常運(yùn)行，避免事故的發(fā)生。</p><p>　?。?）研制提升機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，通過(guò)對(duì)提升機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及

105、時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并進(jìn)行維修，而且還能在一些故障出現(xiàn)時(shí)起到后備保護(hù)作用。</p><p>　　上述三方面的內(nèi)容來(lái)說(shuō)，在第一、第二兩方面我國(guó)開展的工作較多，與國(guó)外的差距也較小，如我國(guó)的《煤礦安全規(guī)程》每隔幾年就要進(jìn)行修訂，這與煤炭行業(yè)的科技發(fā)展水平是相適應(yīng)的。在檢修方面，無(wú)論是在檢修制度的制訂，還是在現(xiàn)場(chǎng)檢修的執(zhí)行方面都是比較嚴(yán)格的；但是，在相關(guān)技術(shù)人員的培訓(xùn)、檢測(cè)的手段和設(shè)備等方面顯有欠缺。在提升機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)監(jiān)護(hù)裝置的

106、研制和應(yīng)用研究方面，我國(guó)起步較晚，與國(guó)外的差距更大。國(guó)外最有代表性的成果是ABB公司、GHH公司和SIMAG公司的提升機(jī)監(jiān)測(cè)和控制。國(guó)內(nèi)開發(fā)和研制的提升機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)或后備保護(hù)裝置已有十幾種，大多數(shù)產(chǎn)品都是為煤炭系統(tǒng)所提出的八項(xiàng)后備保護(hù)而開發(fā)的，所采用的主機(jī)多為單片機(jī)或單板機(jī)，傳感信號(hào)大部分是取自提升機(jī)原系統(tǒng)的繼電器或控制接點(diǎn)，目前僅有中國(guó)礦業(yè)大學(xué)、洛陽(yáng)礦山機(jī)械工程設(shè)計(jì)院的裝置采用了工業(yè)控制機(jī)，北京煤科總院所研制的可編程提升機(jī)控制系統(tǒng)也具有

107、部分狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能。</p><p>　　盡管國(guó)內(nèi)外在提升機(jī)的安全方面已取得了一些成果，對(duì)提升機(jī)的安全運(yùn)行也起到了一定的作用，但由于煤礦生產(chǎn)的復(fù)雜性和環(huán)境的惡劣性以及研究過(guò)程中的局限性，有些監(jiān)護(hù)措施或裝置未能達(dá)以預(yù)期的效果，煤炭生產(chǎn)礦井中仍有不少事故發(fā)生。當(dāng)然，事故發(fā)生的原因是多方面的，其主要原因有：</p><p>　　司機(jī)操作失誤且無(wú)提示措施；</p><p>　

108、　現(xiàn)有的裝置可靠性和系統(tǒng)性護(hù)功能差；</p><p>　　對(duì)誘發(fā)事故的初期狀態(tài)無(wú)有效的預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)措施和手段；</p><p>　　(4) 對(duì)已發(fā)生的事幫的過(guò)程無(wú)記錄，無(wú)法尋事故產(chǎn)生的基本原因進(jìn)行科學(xué)的分析，因此導(dǎo)致了某些事故重復(fù)出現(xiàn)；另外，從提升機(jī)發(fā)生故障所涉及的控制回路看，大多與速度控制回路和制動(dòng)系統(tǒng)有關(guān)。</p><p>　　2.2.2礦井提升機(jī)常見故障分析&l

109、t;/p><p><b>　　1.提機(jī)部常見故障</b></p><p>　　對(duì)于提升機(jī)進(jìn)行安全監(jiān)護(hù)，我們首先了解礦井提升機(jī)運(yùn)行的安全狀況以及影響提升機(jī)安全運(yùn)行的因素。為此，通過(guò)資料的查詢、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，以及對(duì)多起事故的分析，表2.1給出了較多的事故統(tǒng)計(jì)</p><p>　　表2.1 礦井提升機(jī)常見故障統(tǒng)計(jì)結(jié)果</p><

110、p>　　注：過(guò)卷墩罐只統(tǒng)計(jì)了造成設(shè)備損壞或人員傷亡的事故。</p><p><b>　　2.故障原因分析</b></p><p><b>　　斷繩事故原因分析</b></p><p>　　纏繞式提升機(jī)斷繩墜箕斗事故來(lái)自于三個(gè)方面：鋼絲繩強(qiáng)度低、松繩和過(guò)卷。其中，因鋼絲繩強(qiáng)度低所引起的斷繩墜箕斗事故占的比例小（占箕斗提

111、升斷繩的5%左右），而且誘發(fā)事的三個(gè)基本事件在靜態(tài)時(shí)可以檢查，也是使用礦井規(guī)定檢查的內(nèi)容，因此可以通過(guò)加強(qiáng)管理和檢查而避免。而松繩和過(guò)卷引起的斷繩事故，一方面因?yàn)樗急壤^大（占箕斗提升斷繩事故的90%以上，特別是松繩和過(guò)卷引起的斷繩事故最多，占箕斗提升斷繩的60%）。另一方面，由于它的基本事件大多與動(dòng)態(tài)特性有關(guān)，還有一些是事故無(wú)法預(yù)見的，因此應(yīng)作為監(jiān)護(hù)的重點(diǎn)。理論分析表明，只要對(duì)松繩進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并在松繩量小于一定數(shù)值時(shí)制動(dòng)住提升系統(tǒng)，便