主軸裝置是礦井提升機的核心部件,在提升機的運行提升過程中主軸裝置幾乎承受了所有動靜載荷。主軸裝置屬于典型的轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng),在長時間連續(xù)的變載荷高負荷工況下工作極易產(chǎn)生故障,主軸裝置的故障類型分為單一故障和復合故障,復合故障的發(fā)生概率大于單一故障。主軸裝置發(fā)生故障后產(chǎn)生的異常振動和附加噪聲直接影響提升機的正常運行,將使礦井提升系統(tǒng)的整體工作性能下降,給礦業(yè)生產(chǎn)安全帶來極大的安全隱患。本課題在國家重點研發(fā)計劃項目“提升設(shè)備主軸等機械關(guān)鍵部件復合失效機理與可靠性評價技術(shù)研究”(2017YFF0210604)的資助下,開展提升機主軸裝置故障檢測與識別研究,對主軸裝置關(guān)鍵部件展開單一故障和復合故障的故障特征提取和故障缺陷類型識別研究,為主軸裝置的可靠運行提供重要理論依據(jù)。首先,開展主軸裝置滾動軸承典型故障模擬試驗,結(jié)合正常軸承工況下的振動信號,分析軸承在外圈、內(nèi)圈和滾動體三種不同故障工況下振動信號的變化規(guī)律;利用EMD分解的方法對軸承故障信號進行特征提取;結(jié)合軸承故障的特征頻率并利用振動信號固有模態(tài)能量熵對軸承不同的故障缺陷類型進行識別研究。其次,開展主軸裝置主軸典型故障模擬試驗,結(jié)合正常主軸工況下的振動信號,分析主軸在彎曲、不對中和彎曲與不對中復合等三種工況下振動信號的變化規(guī)律;根據(jù)主軸部件的振動特性,利用EMD分解的方法對主軸的故障信號進行特征提取;結(jié)合主軸故障的特征頻率利用振動信號固有模態(tài)能量熵對主軸不同的故障缺陷類型進行識別研究。最后,開展主軸裝置典型部件的復合故障試驗,結(jié)合軸承、主軸的單一故障的振動信號的變化規(guī)律,探究主軸彎曲與軸承外圈、主軸不對中與軸承內(nèi)圈的復合故障振動信號變化規(guī)律;結(jié)合軸承和主軸的單一故障特征頻率,利用EMD分解的對復合故障信號進行特征提取提取;結(jié)合復合故障的特征頻率利并用振動信號固有模態(tài)能量熵對不同復合故障的缺陷類型進行識別研究。
【學位單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TD534
【部分圖文】：

于國家重點研發(fā)計劃項目課題“提升設(shè)備主軸等機械靠性評價技術(shù)研究”（2017YFF0210604）。及意義（Background Topics and Significa礦井的“咽喉”，它的作用是纏繞鋼絲繩帶動礦物、人下和地面的重要機械裝置，是礦山生產(chǎn)中十分重要障不僅僅影響其自身的正常運行，故障引發(fā)的鏈式反成影響，嚴重時甚至造成機毀人亡的災(zāi)難性事故，對此，確保礦井提升機的安全運行具有十分重要的意要由主軸、滾動軸承、軸承座、軸承蓋和卷筒等組成主軸裝置在提升重物的過程中承受著不斷變化的載障缺陷，主軸裝置的承載能力和振動特性將會產(chǎn)生承出現(xiàn)故障后系統(tǒng)的性能出現(xiàn)下降，同時也給礦井生因此，針對礦山生產(chǎn)的特殊工況，開展礦井提升機主得十分必要。

工程碩士專業(yè)學位論文連接，軸承座一（5）和軸承座二（6）下方均通過螺栓固，軸承座一（5）和軸承座二（6）上均做成可分離式軸承座槽板（7）上加工有移動槽，便于移動軸承座一（5）和軸承軸（3）安裝在軸承座一（5）和軸承座二（6）之間，主軸，繞線卷筒（8）通過螺栓與主軸（3）上的法蘭盤固定連工成可分離式，便于安裝更換主軸；磁粉測功機（9）為繞線磁粉測功機（9）的前端安裝有扭矩傳感器（10），磁粉測扭矩傳感器（10）的輸入軸通過聯(lián)軸器三（11）連接，扭矩傳收線卷筒（12）之間通過聯(lián)軸器四（13）連接，收線卷筒軸承座一（14）和立式軸承座二（15）之間，收線卷筒（機（16），收線電機（16）的輸出軸通過聯(lián)軸器五（17），鋼絲繩（18）一端固定在繞線卷筒（8），一端固定在收線

圖 2-2 主軸裝置故障診斷試驗臺實物圖Figure 2-2 Physical diagram of the spindle unit fault diagnosis test bench主軸裝置故障診斷試驗臺試驗臺整體系統(tǒng)框架如圖 2-3，該試驗臺系統(tǒng)可分為動力提升裝置、負載施加裝置以及數(shù)據(jù)采集裝置三大部分，其中動力提升裝置包括伺服電機、減速機、繞線卷筒和主軸，伺服電機提供動力帶動主軸以及其上的卷筒轉(zhuǎn)動；負載施加裝置主要包括磁粉測功機、扭矩傳感器、收線卷筒和收線電機，磁粉測功機通過收線卷筒纏繞的鋼絲繩對繞線卷筒施加負載；數(shù)據(jù)采集裝置主要包括振動傳感器、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩測量儀、信號采集卡和信號調(diào)理器，通過信號采集卡采集轉(zhuǎn)動傳感器的信號，轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩測量儀控制調(diào)節(jié)測功機的參數(shù)和采集扭矩傳感的參數(shù)，最后借助計算機采集軟件采集試驗過程中各關(guān)鍵測試參數(shù)。
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本文編號：2868036