采煤機(jī)及其搖臂故障診斷系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種采煤機(jī)及其搖臂故障診斷系統(tǒng)。搖臂故障診斷系統(tǒng),包括:第一振動傳感器,安裝在采煤機(jī)的搖臂的低速軸端;第二振動傳感器,安裝在采煤機(jī)的搖臂的高速軸端;扭矩傳感器,安裝在采煤機(jī)的滾筒的軸端;電流傳感器,安裝在采煤機(jī)的截割電機(jī)中;壓力傳感器,安裝在采煤機(jī)的調(diào)高油缸上;信息采集裝置,與第一振動傳感器、第二振動傳感器、扭矩傳感器、電流傳感器和壓力傳感器電連接;無線通訊裝置,與信息采集裝置電連接;便攜式故障診斷儀,與無線通訊裝置無線通訊連接。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低的特點(diǎn)。
【專利說明】采煤機(jī)及其搖臂故障診斷系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及采煤機(jī)械領(lǐng)域,特別是涉及一種采煤機(jī)及其搖臂故障診斷系統(tǒng)?!颈尘凹夹g(shù)】
[0002]煤炭是我國的主體能源,在我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展中具有重要的戰(zhàn)略地位。采煤機(jī)作為現(xiàn)代化礦井安全、高效生產(chǎn)的主要機(jī)械設(shè)備,正受到越來越多的關(guān)注。由于煤礦井下工作環(huán)境十分惡劣,采煤機(jī)經(jīng)常遭受到外界環(huán)境及載荷變化的干擾,使其故障率久高不下,其中,搖臂是采煤機(jī)最容易產(chǎn)生故障的部位,據(jù)統(tǒng)計(jì),采煤機(jī)搖臂故障占采煤機(jī)故障率平均為34.2%ο
[0003]因此統(tǒng)計(jì)分析采煤機(jī)搖臂故障現(xiàn)象,分析搖臂故障原因,迅速排除搖臂故障,對于降低搖臂故障率,提高搖臂可靠性,提高采煤機(jī)開機(jī)率,促進(jìn)綜采工作面均衡生產(chǎn)等方面,均有著重要的實(shí)際工程意義
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種采煤機(jī)及其搖臂故障診斷系統(tǒng),以解決現(xiàn)有技術(shù)中搖臂故障難于分析的問題。
[0005]為解決上述技術(shù)問題,作為本實(shí)用新型的第一個(gè)方面,提供了一種采煤機(jī)的搖臂故障診斷系統(tǒng),包括:第一振動傳感器,安裝在采煤機(jī)的搖臂的低速軸端;第二振動傳感器,安裝在采煤機(jī)的搖臂的高速軸端;扭矩傳感器,安裝在采煤機(jī)的滾筒的軸端;電流傳感器,安裝在采煤機(jī)的截割電機(jī)中;壓力傳感器,安裝在采煤機(jī)的調(diào)高油缸上;信息采集裝置,與第一振動傳感器、第二振動傳感器、扭矩傳感器、電流傳感器和壓力傳感器電連接;無線通訊裝置,與信息采集裝置電連接;便攜式故障診斷儀,與無線通訊裝置無線通訊連接。
[0006]進(jìn)一步地,便攜式故障診斷儀包括:無線接收電路,用于接收來自無線通訊裝置的傳感器信號;信息預(yù)處理電路,與無線接收電路電連接,用于對傳感器信號進(jìn)行調(diào)理;信息處理電路,與信息預(yù)處理電路電連接,用于對經(jīng)信息預(yù)處理電路調(diào)理后的傳感器信號進(jìn)行特征提取和故障模式識別;信息融合電路,與信息處理電路電連接,用于信息處理電路輸出的傳感器信號的融合;人機(jī)交互電路,與信息融合電路電連接,用于輸出信息融合電路的融合的結(jié)果;數(shù)據(jù)存儲電路,與無線接收電路、信息預(yù)處理電路、信息處理電路、信息融合電路和人機(jī)交互電路電連接。
[0007]進(jìn)一步地,第一振動傳感器和第二振動傳感器為壓電式加速度傳感器。
[0008]進(jìn)一步地,扭矩傳感器為應(yīng)變式扭矩傳感器。
[0009]作為本實(shí)用新型的第二個(gè)方面,提供了一種采煤機(jī),包括搖臂故障診斷系統(tǒng),該搖臂故障診斷系統(tǒng)是上述的搖臂故障診斷系統(tǒng)。
[0010]進(jìn)一步地,采煤機(jī)是電牽引采煤機(jī)。
[0011]啟動采煤機(jī),各傳感器開始工作,信息采集裝置開始采集數(shù)據(jù),無線通訊裝置將各傳感器信號傳輸至便攜式故障診斷儀,此外用戶可通過便攜式故障診斷儀的液晶觸摸顯示器對各傳感器信號處理方法進(jìn)行選擇、可實(shí)時(shí)顯示各傳感器參數(shù)、融合診斷結(jié)果及采煤機(jī)搖臂工作狀態(tài),對數(shù)據(jù)儲存模塊的數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行添加、刪除與修改操作等。因而,可以便于用戶對搖臂故障的原因進(jìn)行分析和處理,以便采取必要的措施。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低的特點(diǎn)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1示意性示出了本實(shí)用新型中的搖臂故障診斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0013]圖2示意性示出了本實(shí)用新型中的便攜式故障診斷儀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中附圖標(biāo)記:1、采煤機(jī);2、搖臂;3、滾筒;4、調(diào)高油缸;5、第一振動傳感器;6、扭矩傳感器;7、第二振動傳感器;8、電流傳感器;9、壓力傳感器;10、信息采集裝置;11、無線通訊裝置;12、便攜式故障診斷儀;13、無線接收電路;14、信息預(yù)處理電路;15、信息處理電路;16、信息融合電路;17、人機(jī)交互電路;18、數(shù)據(jù)存儲電路。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下對本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明,但是本實(shí)用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
[0016]請參考圖1和圖2,作為本實(shí)用新型的第一方面,提供了一種采煤機(jī)的搖臂故障診斷系統(tǒng),包括:第一振動傳感器5,安裝在采煤機(jī)的搖臂2的低速軸端;第二振動傳感器7,安裝在采煤機(jī)的搖臂2的高速軸端;扭矩傳感器6,安裝在采煤機(jī)的滾筒3的軸端;電流傳感器8,安裝在采煤機(jī)的截割電機(jī)中;壓力傳感器9,安裝在采煤機(jī)的調(diào)高油缸4上;信息采集裝置10,與第一振動傳感器5、第二振動傳感器7、扭矩傳感器6、電流傳感器8和壓力傳感器9電連接;無線通訊裝置11,與信息采集裝置10電連接;便攜式故障診斷儀12,與無線通訊裝置11無線通訊連接。優(yōu)選地,第一振動傳感器5和第二振動傳感器7為壓電式加速度傳感器。優(yōu)選地,扭矩傳感器6為應(yīng)變式扭矩傳感器。
[0017]啟動采煤機(jī)I,各傳感器開始工作,信息采集裝置10開始采集數(shù)據(jù),無線通訊裝置11將各傳感器信號傳輸至便攜式故障診斷儀12,此外用戶可通過便攜式故障診斷儀12的液晶觸摸顯示器對各傳感器信號處理方法進(jìn)行選擇、可實(shí)時(shí)顯示各傳感器參數(shù)、融合診斷結(jié)果及采煤機(jī)搖臂工作狀態(tài),對數(shù)據(jù)儲存模塊的數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行添加、刪除與修改操作等。因而,可以便于用戶對搖臂故障的原因進(jìn)行分析和處理,以便采取必要的措施。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低的特點(diǎn)。
[0018]優(yōu)選地,便攜式故障診斷儀12包括:無線接收電路13,用于接收來自無線通訊裝置11的傳感器信號;信息預(yù)處理電路14,與無線接收電路13電連接,用于對傳感器信號進(jìn)行調(diào)理;信息處理電路15,與信息預(yù)處理電路14電連接,用于對經(jīng)信息預(yù)處理電路14調(diào)理后的傳感器信號進(jìn)行特征提取和故障模式識別;信息融合電路16,與信息處理電路15電連接,用于信息處理電路15輸出的傳感器信號的融合;人機(jī)交互電路17,與信息融合電路16電連接,用于輸出信息融合電路16的融合的結(jié)果;數(shù)據(jù)存儲電路18,與無線接收電路13、信息預(yù)處理電路14、信息處理電路15、信息融合電路16和人機(jī)交互電路17電連接。
[0019]信息采集裝置10采集各傳感器數(shù)據(jù)后,由無線通訊裝置11傳送至便攜式故障診斷儀12,便攜式故障診斷儀12通過內(nèi)置的無線接收電路13接收無線通訊裝置11傳送的各傳感器數(shù)據(jù),并識別傳感器類型。傳感器發(fā)送的數(shù)據(jù)為數(shù)字信號,不需要進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換,但該數(shù)據(jù)中存在大量噪聲干擾,信息預(yù)處理電路14對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波、降噪與調(diào)理。信息處理電路15識別傳感器的型號參數(shù),根據(jù)傳感器的類型參數(shù)匹配濾波算法與調(diào)理算法,對傳感器的數(shù)據(jù)分別進(jìn)行處理,處理后的數(shù)據(jù)儲存于數(shù)據(jù)存儲電路18。
[0020]作為本實(shí)用新型的第二方面,提供了一種采煤機(jī),包括搖臂故障診斷系統(tǒng),該搖臂故障診斷系統(tǒng)是上述的搖臂故障診斷系統(tǒng)。優(yōu)選地,采煤機(jī)是電牽引采煤機(jī)。
[0021]本實(shí)用新型實(shí)時(shí)對采煤機(jī)搖臂的振動、扭矩、電流、壓力信號進(jìn)行檢測與采集,并通過無線網(wǎng)絡(luò)將各類型信號發(fā)送到便攜式故障診斷儀12,便攜式故障診斷儀12輸出融合結(jié)果至人機(jī)交互電路17,將數(shù)據(jù)存儲至數(shù)據(jù)存儲電路18。
[0022]本實(shí)用新型具有良好的人機(jī)交互界面,可通過人機(jī)交互模塊對各傳感器信號處理方法進(jìn)行選擇、并可顯示各傳感器參數(shù)、融合診斷結(jié)果及采煤機(jī)搖臂工作狀態(tài)。
[0023]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本實(shí)用新型,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種采煤機(jī)的搖臂故障診斷系統(tǒng),其特征在于,包括: 第一振動傳感器(5),安裝在所述采煤機(jī)的搖臂(2)的低速軸端; 第二振動傳感器(7),安裝在所述采煤機(jī)的搖臂(2)的高速軸端; 扭矩傳感器(6),安裝在所述采煤機(jī)的滾筒(3)的軸端; 電流傳感器(8),安裝在所述采煤機(jī)的截割電機(jī)中; 壓力傳感器(9),安裝在所述采煤機(jī)的調(diào)高油缸(4)上; 信息采集裝置(10),與所述第一振動傳感器(5)、所述第二振動傳感器(7)、所述扭矩傳感器(6)、所述電流傳感器(8)和所述壓力傳感器(9)電連接; 無線通訊裝置(11),與所述信息采集裝置(10)電連接; 便攜式故障診斷儀(12 ),與所述無線通訊裝置(11)無線通訊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搖臂故障診斷系統(tǒng),其特征在于,所述便攜式故障診斷儀(12)包括: 無線接收電路(13),用于接收來自所述無線通訊裝置(11)的傳感器信號; 信息預(yù)處理電路(14),與所述無線接收電路(13)電連接,用于對所述傳感器信號進(jìn)行調(diào)理; 信息處理電路(15),與所述信息預(yù)處理電路(14)電連接,用于對經(jīng)所述信息預(yù)處理電路(14)調(diào)理后的所述傳感器信號進(jìn)行特征提取和故障模式識別; 信息融合電路(16),與所述信息處理電路(15)電連接,用于所述信息處理電路(15)輸出的所述傳感器信號的融合; 人機(jī)交互電路(17),與所述信息融合電路(16)電連接,用于輸出所述信息融合電路(16)的融合的結(jié)果; 數(shù)據(jù)存儲電路(18),與所述無線接收電路(13)、所述信息預(yù)處理電路(14)、所述信息處理電路(15)、所述信息融合電路(16)和所述人機(jī)交互電路(17)電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搖臂故障診斷系統(tǒng),其特征在于,所述第一振動傳感器(5)和所述第二振動傳感器(7)為壓電式加速度傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搖臂故障診斷系統(tǒng),其特征在于,所述扭矩傳感器(6)為應(yīng)變式扭矩傳感器。
5.一種采煤機(jī),包括搖臂故障診斷系統(tǒng),其特征在于,所述搖臂故障診斷系統(tǒng)是權(quán)利要求i至4中任一項(xiàng)所述的搖臂故障診斷系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的采煤機(jī),其特征在于,所述采煤機(jī)是電牽引采煤機(jī)。
【文檔編號】G01M99/00GK203455179SQ201320481320
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月7日
【發(fā)明者】程剛, 倪建明, 陳曦暉, 吳行標(biāo), 劉后廣, 龐礦安 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)