• 论文
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
矿井提升机天轮智能润滑系统设计及控制策略研究
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  • 作者

    寇子明李腾宇吴娟

  • 单位

    太原理工大学机械与运载工程学院山西省矿山流体控制技术研究中心矿山流体控制国家地方联合工程试验室中北大学机械工程学院

  • 摘要

    天轮是提升系统中的重要组成部分,一旦其出现故障,不仅会影响煤矿的生产效率,而且会引发安全风险。润滑不良是导致天轮故障的主要原因之一。针对目前煤矿现场普遍的人工润滑方式导致效率低下、难以保证润滑的均匀性和及时性等问题,本文设计了新型天轮轴承智能润滑系统,并实现其的现场应用。首先,从天轮结构出发,考虑天轮轴端滚动轴承和游动轮滑动轴承的不同运行方式,提出了采用自动润滑和人工辅助相结合的方式对天轮轴承进行润滑,通过对润滑系统的实时监测实现单泵多点不同用脂量智能配送功能,同时提供废脂回收功能避免废油对轴承的损伤。接着,研究了基于润滑状态异常识别的智能控制策略,根据对润滑状态的判断结果调整系统的润滑周期和润滑量。随后,考虑到润滑状态识别准确率对系统运行结果的影响,构建了基于局部保留投影算法(Locality Preserving Projections,LPP)与支持向量数据描述(support vector data description, SVDD)相结合的润滑状态智能识别模型。针对特征降维方法中近邻点数量会严重影响降维效果的问题,提出以样本集的高低维特征集的信息熵差为目标函数,采用粒子群优化算法对LPP算法参数进行优化。采用现场实测数据对该模型进行验证,结果表明所提方法可以有效的识别天轮轴承异常状态,现场工况下识别准确率可以达到82%。最后,在某煤矿进行了天轮轴承智能润滑系统的现场应用研究,以单泵对4个天轮进行润滑,结果表明润滑系统可以实时获取自身的运行参数并实现远程控制,保证润滑效果的持续性和均匀性,满足现场的实际需求。

  • 关键词

    矿井提升机天轮轴承润滑系统状态识别智能润滑

  • 文章目录

    1、引言
    2、天轮轴承润滑系统设计
    2.1 总体方案设计
    2.2 天轮轴承润系统控制策略
    3、天轮润滑异常状态识别研究
    3.1 润滑状态对天轮轴承温度变化影响研究
    3.2 支持向量数据描述
    3.3 特征降维方法研究
    3.3.1 基本理论
    3.3.2 降维算法优化方法
    3.4 异常识别模型框架
    3.5 异常识别模型测试研究
    4、某矿主立井天轮智能润滑系统现场试验
    4.1 天轮智能润滑系统安装
    4.2 天轮智能润滑系统应用
    5、结论

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