矿井提升系统振动测试与故障诊断方法

"本文主要探讨了矿井提升系统中的振动测试与故障诊断方法。针对矿井提升机出现的井架异常振动问题，作者依据振动测试原理设计了测试方案，包括静态和动态测试，并通过时域和频域分析揭示了振动现象的根源。测试结果显示，振动是由电磁振动、机械振动和主绳振动引起的共振导致。这些测试结果对于提升系统的优化设计、检测和运行管理具有重要指导意义。" 文章详细介绍了振动测试的基本原理，首先，振动测试是通过安装拾振器并利用力锤的冲击力信号来估计固有频率。具体来说，输入信号为力锤信号f(t)，输出信号为位移信号x(t)。通过快速傅立叶变换(FFT)计算响应信号和激励力信号的频域表示，进而得到频响函数。频响函数的两种表达形式H1(f)和H2(f)可以用来衡量信号之间的相干程度，其比值γ2(f)反映了激励和响应之间的线性因果关系。当γ2(f)接近1时，说明激励和响应的关系良好，而γ2(f)小于1则可能表明存在噪声干扰或非线性特性。 测试方案设计部分，文中提到了一个具体的案例，即某矿井的多绳摩擦提升机。该提升机配备有交交变频同步电机，具有一定的提升高度和速度。测试系统包括固定式和非固定式激励系统，本研究采用了非固定式的力锤激励法。力锤的冲击用于模拟动态测试条件，从而获取系统的振动信息。 通过对测试数据的分析，发现提升系统振动的主要原因是电磁振动、机械振动以及主绳振动的共振效应，这导致了系统的振动加剧。这一发现对于矿井提升系统的故障诊断至关重要，因为它可以帮助工程师识别问题所在，并针对性地优化设计，提高提升机的稳定性和安全性。此外，这些测试方法和分析结果也为矿井的日常运行管理和维护提供了科学依据，有助于预防潜在的安全风险，保障矿井作业的顺利进行。