采煤機及其搖臂故障診斷系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種采煤機及其搖臂故障診斷系統。搖臂故障診斷系統，包括：第一振動傳感器，安裝在采煤機的搖臂的低速軸端；第二振動傳感器，安裝在采煤機的搖臂的高速軸端；扭矩傳感器，安裝在采煤機的滾筒的軸端；電流傳感器，安裝在采煤機的截割電機中；壓力傳感器，安裝在采煤機的調高油缸上；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。本實用新型具有結構簡單、成本低的特點。
【專利說明】采煤機及其搖臂故障診斷系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及采煤機械領域，特別是涉及一種采煤機及其搖臂故障診斷系統。【背景技術】
[0002]煤炭是我國的主體能源，在我國經濟社會發展中具有重要的戰略地位。采煤機作為現代化礦井安全、高效生產的主要機械設備，正受到越來越多的關注。由于煤礦井下工作環境十分惡劣，采煤機經常遭受到外界環境及載荷變化的干擾，使其故障率久高不下，其中，搖臂是采煤機最容易產生故障的部位，據統計，采煤機搖臂故障占采煤機故障率平均為34.2%ο
[0003]因此統計分析采煤機搖臂故障現象，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，提高采煤機開機率，促進綜采工作面均衡生產等方面，均有著重要的實際工程意義
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的是提供一種采煤機及其搖臂故障診斷系統，以解決現有技術中搖臂故障難于分析的問題。
[0005]為解決上述技術問題，作為本實用新型的第一個方面，提供了一種采煤機的搖臂故障診斷系統，包括:第一振動傳感器，安裝在采煤機的搖臂的低速軸端；第二振動傳感器，安裝在采煤機的搖臂的高速軸端；扭矩傳感器，安裝在采煤機的滾筒的軸端；電流傳感器，安裝在采煤機的截割電機中；壓力傳感器，安裝在采煤機的調高油缸上；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；信息預處理電路，與無線接收電路電連接，用于對傳感器信號進行調理；信息處理電路，與信息預處理電路電連接，用于對經信息預處理電路調理后的傳感器信號進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果；數據存儲電路，與無線接收電路、信息預處理電路、信息處理電路、信息融合電路和人機交互電路電連接。
[0007]進一步地，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]進一步地，扭矩傳感器為應變式扭矩傳感器。
[0009]作為本實用新型的第二個方面，提供了一種采煤機，包括搖臂故障診斷系統，該搖臂故障診斷系統是上述的搖臂故障診斷系統。
[0010]進一步地，采煤機是電牽引采煤機。
[0011]啟動采煤機，各傳感器開始工作，信息采集裝置開始采集數據，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行選擇、可實時顯示各傳感器參數、融合診斷結果及采煤機搖臂工作狀態，對數據儲存模塊的數據內容進行添加、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行分析和處理，以便采取必要的措施。本實用新型具有結構簡單、成本低的特點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1示意性示出了本實用新型中的搖臂故障診斷系統的結構示意圖；
[0013]圖2示意性示出了本實用新型中的便攜式故障診斷儀的內部結構示意圖。
[0014]圖中附圖標記:1、采煤機；2、搖臂；3、滾筒；4、調高油缸；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、信息預處理電路；15、信息處理電路；16、信息融合電路；17、人機交互電路；18、數據存儲電路。
【具體實施方式】
[0015]以下對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0016]請參考圖1和圖2，作為本實用新型的第一方面，提供了一種采煤機的搖臂故障診斷系統，包括:第一振動傳感器5，安裝在采煤機的搖臂2的低速軸端；第二振動傳感器7，安裝在采煤機的搖臂2的高速軸端；扭矩傳感器6，安裝在采煤機的滾筒3的軸端；電流傳感器8，安裝在采煤機的截割電機中；壓力傳感器9，安裝在采煤機的調高油缸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。優選地，扭矩傳感器6為應變式扭矩傳感器。
[0017]啟動采煤機I，各傳感器開始工作，信息采集裝置10開始采集數據，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行選擇、可實時顯示各傳感器參數、融合診斷結果及采煤機搖臂工作狀態，對數據儲存模塊的數據內容進行添加、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行分析和處理，以便采取必要的措施。本實用新型具有結構簡單、成本低的特點。
[0018]優選地，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行調理；信息處理電路15，與信息預處理電路14電連接，用于對經信息預處理電路14調理后的傳感器信號進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的融合的結果；數據存儲電路18，與無線接收電路13、信息預處理電路14、信息處理電路15、信息融合電路16和人機交互電路17電連接。
[0019]信息采集裝置10采集各傳感器數據后，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傳送的各傳感器數據，并識別傳感器類型。傳感器發送的數據為數字信號，不需要進行數模轉換，但該數據中存在大量噪聲干擾，信息預處理電路14對采集的數據進行濾波、降噪與調理。信息處理電路15識別傳感器的型號參數，根據傳感器的類型參數匹配濾波算法與調理算法，對傳感器的數據分別進行處理，處理后的數據儲存于數據存儲電路18。
[0020]作為本實用新型的第二方面，提供了一種采煤機，包括搖臂故障診斷系統，該搖臂故障診斷系統是上述的搖臂故障診斷系統。優選地，采煤機是電牽引采煤機。
[0021]本實用新型實時對采煤機搖臂的振動、扭矩、電流、壓力信號進行檢測與采集，并通過無線網絡將各類型信號發送到便攜式故障診斷儀12，便攜式故障診斷儀12輸出融合結果至人機交互電路17，將數據存儲至數據存儲電路18。
[0022]本實用新型具有良好的人機交互界面，可通過人機交互模塊對各傳感器信號處理方法進行選擇、并可顯示各傳感器參數、融合診斷結果及采煤機搖臂工作狀態。
[0023]以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種采煤機的搖臂故障診斷系統，其特征在于，包括: 第一振動傳感器(5)，安裝在所述采煤機的搖臂(2)的低速軸端； 第二振動傳感器(7)，安裝在所述采煤機的搖臂(2)的高速軸端； 扭矩傳感器(6)，安裝在所述采煤機的滾筒(3)的軸端； 電流傳感器(8)，安裝在所述采煤機的截割電機中； 壓力傳感器(9)，安裝在所述采煤機的調高油缸(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.根據權利要求1所述的搖臂故障診斷系統，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行調理； 信息處理電路(15)，與所述信息預處理電路(14)電連接，用于對經所述信息預處理電路(14)調理后的所述傳感器信號進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)的融合的結果； 數據存儲電路(18)，與所述無線接收電路(13)、所述信息預處理電路(14)、所述信息處理電路(15)、所述信息融合電路(16)和所述人機交互電路(17)電連接。
3.根據權利要求1所述的搖臂故障診斷系統，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.根據權利要求1所述的搖臂故障診斷系統，其特征在于，所述扭矩傳感器(6)為應變式扭矩傳感器。
5.一種采煤機，包括搖臂故障診斷系統，其特征在于，所述搖臂故障診斷系統是權利要求i至4中任一項所述的搖臂故障診斷系統。
6.根據權利要求5所述的采煤機，其特征在于，所述采煤機是電牽引采煤機。
【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 優先權日:2013年8月7日
【發明者】程剛, 倪建明, 陳曦暉, 吳行標, 劉后廣, 龐礦安 申請人:中國礦業大學
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