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(dòng)傳感器，安裝在采煤機(jī)的搖臂的低速軸端；第二振動(dòng)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(dòng)傳感器、第二振動(dòng)傳感器、扭矩傳感器、電流傳感器和壓力傳感器電連接；無(wú)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(wú)線通訊裝置無(wú)線通訊連接。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低的特點(diǎn)。
【專利說(shuō)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(guó)的主體能源，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)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(lái)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(duì)于降低搖臂故障率，提高搖臂可靠性，提高采煤機(jī)開(kāi)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(wèn)題。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)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(dòng)傳感器，安裝在采煤機(jī)的搖臂的低速軸端；第二振動(dòng)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(dòng)傳感器、第二振動(dòng)傳感器、扭矩傳感器、電流傳感器和壓力傳感器電連接；無(wú)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(wú)線通訊裝置無(wú)線通訊連接。
[0006]進(jìn)一步地，便攜式故障診斷儀包括:無(wú)線接收電路，用于接收來(lái)自無(wú)線通訊裝置的傳感器信號(hào)；信息預(yù)處理電路，與無(wú)線接收電路電連接，用于對(duì)傳感器信號(hào)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(duì)經(jīng)信息預(yù)處理電路調(diào)理后的傳感器信號(hào)進(jìn)行特征提取和故障模式識(shí)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(hào)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(chǔ)電路，與無(wú)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(dòng)傳感器和第二振動(dòng)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(dòng)采煤機(jī)，各傳感器開(kāi)始工作，信息采集裝置開(kāi)始采集數(shù)據(jù)，無(wú)線通訊裝置將各傳感器信號(hào)傳輸至便攜式故障診斷儀，此外用戶可通過(guò)便攜式故障診斷儀的液晶觸摸顯示器對(duì)各傳感器信號(hào)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(duì)數(shù)據(jù)儲(chǔ)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(duì)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(jiǎn)單、成本低的特點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)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(dòng)傳感器；6、扭矩傳感器；7、第二振動(dòng)傳感器；8、電流傳感器；9、壓力傳感器；10、信息采集裝置；11、無(wú)線通訊裝置；12、便攜式故障診斷儀；13、無(wú)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(chǔ)電路。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)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(qǐng)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(dòng)傳感器5，安裝在采煤機(jī)的搖臂2的低速軸端；第二振動(dòng)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(dòng)傳感器5、第二振動(dòng)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(wú)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(wú)線通訊裝置11無(wú)線通訊連接。優(yōu)選地，第一振動(dòng)傳感器5和第二振動(dòng)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(dòng)采煤機(jī)I，各傳感器開(kāi)始工作，信息采集裝置10開(kāi)始采集數(shù)據(jù)，無(wú)線通訊裝置11將各傳感器信號(hào)傳輸至便攜式故障診斷儀12，此外用戶可通過(guò)便攜式故障診斷儀12的液晶觸摸顯示器對(duì)各傳感器信號(hào)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(duì)數(shù)據(jù)儲(chǔ)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(duì)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(jiǎn)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(wú)線接收電路13，用于接收來(lái)自無(wú)線通訊裝置11的傳感器信號(hào)；信息預(yù)處理電路14，與無(wú)線接收電路13電連接，用于對(duì)傳感器信號(hào)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(duì)經(jīng)信息預(yù)處理電路14調(diào)理后的傳感器信號(hào)進(jìn)行特征提取和故障模式識(shí)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(hào)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(chǔ)電路18，與無(wú)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(wú)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(guò)內(nèi)置的無(wú)線接收電路13接收無(wú)線通訊裝置11傳送的各傳感器數(shù)據(jù)，并識(shí)別傳感器類型。傳感器發(fā)送的數(shù)據(jù)為數(shù)字信號(hào)，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(duì)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(shí)別傳感器的型號(hào)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(duì)傳感器的數(shù)據(jù)分別進(jìn)行處理，處理后的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(duì)采煤機(jī)搖臂的振動(dòng)、扭矩、電流、壓力信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)與采集，并通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將各類型信號(hào)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(chǔ)至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(guò)人機(jī)交互模塊對(duì)各傳感器信號(hào)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(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，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(dòng)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(dòng)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(dòng)傳感器(5)、所述第二振動(dòng)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(wú)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(wú)線通訊裝置(11)無(wú)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(wú)線接收電路(13)，用于接收來(lái)自所述無(wú)線通訊裝置(11)的傳感器信號(hào)； 信息預(yù)處理電路(14)，與所述無(wú)線接收電路(13)電連接，用于對(duì)所述傳感器信號(hào)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(duì)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(hào)進(jìn)行特征提取和故障模式識(shí)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(hào)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(chǔ)電路(18)，與所述無(wú)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(dòng)傳感器(5)和所述第二振動(dòng)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(hào)】G01M99/00GK203455179SQ201320481320
【公開(kāi)日】2014年2月26日 申請(qǐng)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(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)