矿用振动筛状态监测与故障诊断分析研究

作     者：韩越 

作者单位：山东科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：姜雪;马士龙

授予年度：2020年

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 

主      题：矿用振动筛 振动分析 状态监测 故障诊断分析 LabVIEW 

摘      要：矿用振动筛是煤炭洗选行业的关键设备之一,主要应用于对原煤进行分级、脱泥、脱水等。由于矿用振动筛长期在恶劣的环境下高负荷运转,使得筛机的主要部件频繁发生故障,给洗选煤行业造成了较大的经济损失,故障严重时甚至能够造成人员的伤亡。因此研究如何对矿用振动筛进行状态监测以及故障诊断与预警,具有重要的学术价值与实用意义。文章首先应用ANSYS软件对矿用振动筛整体以及激振器大梁进行了模态分析,通过研究各阶振型,找出了侧板与大梁在各阶固有频率下形变较大的位置,并以此为依据设计了对侧板与大梁损伤的监测方案。为了探究筛箱异常振动故障机理,建立了基于支撑弹簧刚度的振动筛动力学模型,并通过ADAMS软件对振动筛的运动过程进行了仿真分析,得出支撑弹簧的振动位移与相位不一致会引起筛箱不同形式的偏摆。应用LabVIEW软件编写了获取支撑弹簧振动位移与相位的算法程序,设计了筛箱异常振动故障监测方案。在激振器轴承故障的研究中,首先对滚动轴承的故障机理进行了分析,采用基于小波降噪的EEMD包络解调算法获取激振器轴承的故障信息,并通过仿真验证了算法的有效性,进而设计了激振器轴承的故障监测方案。基于上述理论研究,本文将LabVIEW软件与MATLAB软件相结合,开发了矿用振动筛状态监测与故障诊断软件系统,用以监测矿用振动筛的运行状态,并对大梁与侧板损伤、筛箱异常振动以及激振器轴承故障进行数据采集与故障诊断。最后在现场对系统进行应用测试,验证了系统的有效性与实用价值。