一、斜井提升机动力制动力分析(论文文献综述)
刘同欣,于伟涛,崔万昌[1](2021)在《斜井提升机钢丝绳防松问题分析》文中研究说明介绍了斜井提升机的工作原理,从设备运行、制造两方面分析了引起钢丝绳松绳的原因,从制动减速度的控制、钢丝绳排绳、钢丝绳防松预警、钢丝绳脱槽防护等角度,探讨钢丝绳松绳防护措施,提出主动预警与主动防护的方案,给同类斜面式钢丝绳牵引装置的钢丝绳防松设计提供了多种思路。
郭艳军[2](2020)在《忻州窑矿斜井提升机升级改造》文中研究表明忻州窑矿材料斜井提升机是矿井安全生产的主要运输设备,担负着材料、设备出入井的重要任务。该提升机是洛阳矿山机器厂生产的单绳缠绕式单滚筒提升机,型号为JK2.5/30,由于使用年久以及该类型提升机早期的设计缺陷,导致提升机滚筒支轮与主轴之间产生了缝隙,提升机正常运转时出现滚筒异响,由于缝隙的存在,造成制动盘与盘形闸无法保证平行,巨大的制动力使制动盘出现了超标偏摆。本次改造的最大亮点是设计了一套全实用的施工工艺和剖分式支轮对轮。
孙福利[3](2020)在《永磁提升机防冲击制动系统设计与研究》文中研究说明提升机制动系统是保障提升系统安全运行,应对突发事故的关键环节。随着煤矿向深部化、大型化、自动化发展,制动系统的作用更加突出。对于传统提升机,永磁提升机的出现是革命性的,其甩掉了减速器、联轴器和润滑站等组成部分,具有已获得业内认可的节能性和可靠性,未来将在深井煤矿开采中得到应用,制动系统同样是永磁提升机安全性的重要保障。首先,在传统提升机制动系统时常会出现误制动与拒制动等故障,会导致严重冲击或过卷过放事故发生,给提升机安全运行带来隐患。为了解决这一问题,提出了永磁提升机防冲击制动系统的研究课题,基于冗余设计理念,设计了“N+1”不共输出点防冲击制动液压系统,动力元件采用两套负载敏感变量泵一用一备,保证各盘式制动器的压力均衡和减少液压系统发热。其次,设计了防冲击制液压系统配套电控系统总体架构,采用双PLC主从设计,各通道通过扩展模块与主控PLC通讯,确保防冲击制动系统各通道之间的独立性;设计了防冲击制动电控系统的硬件组成和PLC控制程序流程,满足了永磁提升机工作制动和安全制动的控制要求。然后,对防冲击制动液压系统工作制动特性研究和安全制动特性研究,在AMESim软件中搭建了制动系统关键部件的仿真模型与负载敏感变量泵仿真模型,可以满足防冲击制动系统工作要求;搭建了防冲击制动液压系统模型,分别分析了系统松闸、贴闸和施闸等运行过程,仿真结果表明,系统设计满足闸瓦间隙小于2mm,制动器空动时间小于0.3s的规程要求,与现场实验结果相符。设计了速度闭环PID控制策略,搭建了安全制动通道和备用通道仿真模型,分别在空载、重载、高速和低速不同工况下进行安全制动特性研究,结果表明安全制动控制效果良好,符合规程要求,得到了通道切换和不同输出方式对制动性能的影响机理。最后,对永磁提升机进行了试验研究,建立了永磁提升机防冲击制动系统三维模型与场景,开发了其虚拟仿真实验平台及其人机交互界面,实现了对永磁提升机认知学习及液压系统虚拟建模功能;模拟了永磁提升机启停控制运行工况;实现了一级制动、二级制动与恒减速制动性能对比功能和绳与绳衬打滑功能。
李娟娟[4](2019)在《矿井提升机制动系统性能退化评估与故障诊断方法研究》文中研究说明在矿业生产过程中,提升机负责运送人员、设备、煤炭和各类物料,是连接地上与地下整个生产系统的重要纽带。制动系统作为提升机不可或缺的重要组成部分,是提升机稳定、高效运行的安全保障,在矿业生产系统的地位举足轻重。如果提升机制动系统发生故障,轻则影响生产效率,导致经济损失;重则引起人员伤亡,影响社会和谐稳定。因此,对提升机制动系统进行性能退化评估和故障诊断,保障提升机运行的安全性、稳定性和高效性,无论是从理论还是实际上来说,都具有非常重要的意义。目前,矿井提升机制动系统故障的维修仍1日采用传统的定期维修方式,越来越无法满足矿山企业的现代化发展对于提升设备管理的需求。开展基于主动维护思想的智能维修是提高设备维修效率与增大企业效益的必然趋势。性能退化评估和故障诊断属于智能维修的重要组成部分,是本课题组一直以来的研究重点之一。该研究需要突破的重点和难点之一,在于性能退化及故障相关数据的获取,本课题搭建了制动系统仿真平台来解决这一问题。本文在总结国内外相关研究理论与技术应用现状的基础上,采用动力学分析建立数学模型,搭建仿真平台模拟系统性能退化,以及仿真和实验验证相结合的研究手段进行制动系统性能退化及故障诊断方法研究,具体的研究工作主要体现在以下几个方面:首先,基于制动系统的动力学分析,建立了制动系统主要元器件的数学模型。对制动器及提升机恒减速制动进行了动力学分析,建立了制动器的状态方程和提升机的减速度计算数学模型;对恒减速制动系统的核心液压元件电磁比例方向阀进行了力学分析、列写了流量平衡方程和力平衡方程,得到电液比例方向阀的电压与位移的传递函数;把比例方向阀每一个阀口当作可变的非线性阻尼器,利用流量方程得到阀芯位移与流量的数学模型;分析了管路的分布参数模型,选择了 Tirkha一阶惯性的近似模型来近似计算串联阻抗,根据Oldenburger提出的双曲函数无穷乘积级数展开来计算双曲函数,得到精度高且计算复杂度相对低的管路数学模型;根据比例方向阀的数学模型、比例方向阀控制制动器的数学模型以及提升机减速度的数学模型,得到了恒减速制动系统的传递函数。其次,搭建了基于Simulink的恒减速制动系统仿真平台。选用JKMD4.5×4型矿井提升机配套的E141A型恒减速制动系统为研究对象,基于节点容腔法的建模思想,搭建恒减速制动系统仿真平台。用理论计算和恒减速制动仿真结果对比验证了仿真平台的可靠性;利用仿真平台研究制动系统在制动过程中系统压力、提升机减速度以及开闸间隙的动态特性,模拟了弹簧刚度减小、闸瓦摩擦因数下降、液压油中进入空气等制动系统典型性能退化。通过对典型性能退化的仿真分析表明,主要部件性能下降时,并不会立即引起制动系统故障,而是系统性能退化,这些退化表现为制动系统恒减速制动时系统压力降低、开闸间隙变大、合闸时间变长等;当系统性能退化到一定程度才会表现出制动减速度不符合要求、制动器开闸间隙过大等故障;制动系统在恒减速制动时的压力-时间曲线隐含着丰富的运行状态信息,可以作为制动系统性能退化与故障的表征参数,以提取特征参数进行制动系统总体的性能退化评估以及故障诊断。再次,提出了基于安全制动测试试验制动系统性能退化评估方法。利用仿真平台的仿真数据,研究特征参数的提取以及选择方法,以获取敏感度高的特征参数组成性能退化评估的特征向量;结合基于小波理论构造的复小波核函数能逼近特征空间上的任意分界面、评估精度高,变步长果蝇优化算法优化速度快且可以有效避免陷入局部最优的特点,构造了 VSFOA-CGWSVDD的制动系统性能评估模型,并定义了性能得分作为性能退化的度量指标;为了使所研究的方法能顺利进行工程转化,首次提出并定义了安全制动测试试验,安全制动测试试验为《煤矿安全规程》规定的制动系统的性能检测提供了一种可行的替代方案;利用VSFOA-CGWSVDD性能退化模型实现了制动系统的性能退化程度的定期检测。提出了一种基于特征选取的BP神经网络制动系统故障诊断方法,该方法首先从安全制动测试试验的压力-时间曲线中提取百分位数、均值、峭度因子和小波包分解重构时的能量熵等29个特征特征参数形成备选特征集合,然后基于类间平均距离、类间-类内综合距离、Fisher得分、数据方差以及相关系数的特征参数综合评估方法,选取故障敏感度高的特征参数,经过主成分特征降维后组成故障诊断的特征向量,最后利用BP神经网络进行故障诊断。通过仿真和实验数据,验证了提出方法的可靠性。提出了基于多传感器监测数据的TLFCA-BPNN制动系统性能退化评估方法,实现了实时的制动系统性能退化评估。利用单传感器多时间点数据进行时间融合,利用多传感器数据进行空间融合,根据制动系统结构及各传感器功能划分因素论域,根据性能退化程度设置评语集,结合模糊数学、主客观确权、综合评判与人工神经网络方法,最后得到了表示制动系统性能退化状态的性能指标。该性能指标在[0,1]范围内,1表示性能良好,设备在最佳状态下运行,0表示性能严重退化,达到《煤矿安全规程》规定的极限值,需要马上停车检修。通过对多种传感器监测数据的综合评估,把设备的多维运行状态信息转化为制动系统性能退化状态的指标,有利于操作和管理人员及时了解设备性能退化程度,有利于作出科学有效的维修决策,为实现制动系统的智能维护提供技术支持。最后,研发了制动系统管理平台。开发了由上位一体机、闸检测箱、液压站控制模块等平台硬件,利用LabVIEW平台软件,基于前文所研究的制动系统性能退化评估与故障诊断方法的管理平台。实现了制动系统重要参数的实时动态监测以和故障报警,基于状态监测数据的制动系统性能退化评估,基于安全制动测试试验数据的定期制动系统性能退化评估与故障诊断,以及对制动系统内部某些特定参数的修改和故障复位,查看故障记录和历史数据等功能。在提升机实验台进行了工业试验,验证了安全制动测试试验方案的可行性,同时也验证了前文所述方法的有效性和可行性。综上所述,开展提升机制动系统性能退化评估与故障诊断方法研究,不仅可以及时掌握制动系统性能退化程度,还可以通过故障诊断分析造成性能退化的原因及严重程度,对实现制动系统的智能维护、保障其安全高效运行具有重要意义。
张金宝[5](2018)在《基于PLC的盲斜井提升机电控系统设计》文中认为随着近些年我国采矿业的不断发展,大部分矿山浅层资源均出现了逐渐枯竭或者开采殆尽的情况,资源开发逐渐向地下深层发展,尤其是一些资源危机矿山,企业攻深找盲的需求极为迫切,矿产资源的深部开采也就成为现在大多数矿山企业的选择,而矿井提升系统就成了制约矿山生产的咽喉。矿井提升机是矿山企业井下生产的重要设备,担负这人员、矿石、物料的提升任务,作用十分关键。传统矿井提升机电控系统以继电器一接触器系统为主进行控制,此类提升机调速方案一般以转子串电阻为主,通过给转子串入不同大小的电阻实现启动、运行是所需的转速,此方案价格低廉,但系统存在控制系统复杂、能耗高、故障率高、维修难度大等缺点,难以实现现代化矿山的生产需求。本文结合潼关中金黄金矿业有限责任公司八公里分矿1272盲斜井JTP-1.6r1.5矿井提升机设计安装,将PLC(可编程逻辑控制器)和变频器应用到矿井提升机电控系统中,使用PLC替代以往的继电器一接触器系统,可减少大量的控制线路。根据矿井提升机生产需求和井下实际情况,设计并给出可靠的电控系统和控制软件梯形图,达到了安全电路的双冗余,实现了 2台PLC、触摸屏、电控柜之间的控制与通信。设计基于模糊PID斜井提升机控制算法,通过仿真验证,并与常规的PID控制进行了比较,模糊PID控制器较常规的PID控制器能够有效抑制超调,响应速度快,调节精度高,有良好的稳定性能。同时使用变频器使矿井提升机运行更加平稳可靠;对于信号系统,本次设计结合潼关中金黄金矿业公司矿山井下使用“一停二上三下”的打点规则的现实情况,实现信号打点实行井口集中控制,在井口信号台内设置一台信号系统PLC,与主PLC通信,完成提升。现场安装调试和运行情况表明,该系统安全可靠,设备运行平稳,操作简便,降低了人工强度。相比潼关中金黄金矿业有限责任公司同类提升设备效率、能耗都明显降低,完全满足井下实际生产需要。
宁挺[6](2017)在《矿井提升机机械制动控制技术研究与应用》文中提出矿井提升机机械制动作为提升机安全运行的最后一道保障,对其的研究具有重要意义。论文以中煤第五建设有限公司立井施工提升机智能化电控系统研究项目为平台,在分析了当前矿井提升机机械制动控制技术国内外研究现状的基础上,针对国内现有技术存在的不足,对矿井提升机液压盘形制动控制系统进行了优化改进。首先,论文综述了矿井提升机机械制动控制系统的结构组成及工作原理,分析系统存在的问题,对系统提出改进方案,根据改进方案设计了系统二级制动回路、恒减速制动回路及液压盘形制动控制系统总回路,对总回路的重要元件及参数等进行了选型计算,对总回路的电控信号部分进行了硬件电路设计。其次,对液压盘形制动总系统的驱动机构和执行机构分别进行研究,对驱动机构部分即液压系统,分析了其基于恒减速控制思想的系统回路,经理论分析计算,建立恒减速制动控制系统的数学模型,通过对模型的仿真得出其性能特性;对执行机构部分即盘形制动器,建立盘形制动器数学模型及对应的仿真模型,通过仿真分析盘形制动器工作状态。最后,对提升机液压盘形制动控制系统作为整体进行研究,采用AMESim软件对系统进行建模并仿真,通过仿真分析系统性能,针对系统出现的动态响应较差及稳态误差较大等情况,对系统提出基于混合遗传算法的PID控制器优化方法,经优化系统整体性能得到显着提高。
邓海军,卢怀武[7](2016)在《斜井提升机制动系统技术改进分析》文中研究指明通过对现有斜井提升机安全制动系统的分析,总结了现有斜井提升机安全制动系统存在的问题。针对这些问题,提出了利用可编程与先进液压装备为斜井提升的不同工况定制出不同的安全制动力矩的设计思路,以保证斜井提升安全。
魏福鹏[8](2016)在《提升机运行状态在线监测与故障诊断系统研究》文中研究表明矿井提升机是煤矿生产中大型的机电设备,负责物料以及工作人员的提升及下放,因此,矿井提升机的安全稳定运行,不仅关系着煤矿生产效率,更是矿区工作人员的安全保证。提升机运行状态在线监测与故障诊断系统提供了提升机运行状态可视化的监测平台以及稳定可靠的故障诊断方法,为提升机的安全稳定运行保驾护航。本文包括提升机运行状态监测以及故障诊断两大部分设计,首先详细的介绍了矿井提升机系统的组成并分析了其常见故障,确定了本系统需要监测以及故障诊断的对象:主轴装置、电控系统、液压系统以及润滑系统。其次依据矿区条件以及监测对象性质,选用了工业以太网作为远程通讯方式,实现了集控室对提升机远程监控以及故障诊断,完成了系统硬件选型以及现场安装调试。软件是系统硬件间交互的接口,PLC程序的编写实现了中继站读取传感器信号,基于组态王的上位机组态完成了PC单元与中继站的信息传递以及可视化的监控平台设计,并具备一定的数据处理功能:历史数据的保存、查询、打印,状态参数的超限报警,组态系统的性能检验,事件参数的详细记录以及用户管理功能。最后,详细介绍了粒子群优化算法(PSO)以及支持向量机(SVM)并建立了基于粒子群优化算法的支持向量机故障诊断模型,经数据测试验证了该模型具有较好的故障诊断效果。本套系统包括对晋煤集团成庄矿三部提升机系统状态参数的实时监测以及故障诊断。每一提升机单元均包含传感器数据采集,中继站数据处理以及上位机组态三部分,集控室读取各个提升机单元数据并统一监控,基于MATLAB平台建立的故障诊断模型完成了对提升机的故障诊断。本系统将状态监测与故障诊断融为一体,完成了已有的人工监测记录与经验故障诊断向在线实时监测与科学诊断的转变,实现了矿井提升机的现代化管理。
赵强[9](2016)在《提升机制动系统动态特性仿真及试验研究》文中指出矿井提升机制动系统,是矿井提升系统的安全保障环节,对矿井提升生产效率和工作性能都有着重要意义。矿井提升机制动系统由液压站和制动器两部分组成,其制动性能直接影响到提升系统的稳定性与安全性。对制动系统研究的关键在于对系统紧急制动状态进行动力学仿真与分析。本文对提升机制动系统中液压站和制动器的结构组成及工作原理进行了简单的介绍,同时对相关参数进行计算,总结了提升机制动系统制动性能的评判要求,以及影响制动性能的主要因素。根据液压系统工作原理,在AMESim软件环境下对液压系统进行仿真建模,在紧急制动过程中,以不同蓄能器弹簧刚度、空气含量、液压管路长度和内径、电磁换向阀阀口通流截面积和固有频率为控制变量分别得到制动油压、制动正压力、闸瓦间隙的变化曲线,并对比了以上不同变量对提升机制动性能的影响。利用UG对提升机盘式制动器和主轴装置进行三维建模,进而将模型导入ADAMS并设置相应约束和参数。同时,将两个制动盘和闸瓦的三维模型导入ANSYS进行自由模态分析并生成模态中性文件,然后将模态中性文件导入ADAMS替换原来的刚性体为柔性体,在ADAMS软件中完成制动系统多柔体动力学模型的建立。利用AMESim软件中液压系统仿真模型和ADAMS软件中多柔体动力学仿真模型,对制动系统的紧急制动过程进行联合仿真分析,以不同蓄能器弹簧刚度、空气含量、液压管路长度和内径、电磁换向阀固有频率和紧急制动油压值为控制变量,得到主轴装置的角速度、角减速度以及主轴径向振动加速度的时间历程曲线,对比了以上不同变量对主轴装置紧急制动过程的运行状态的影响。对提升机试验台相关设备进行了简单介绍,分析了保护装置的优缺点,为了分析紧急制动过程中紧急制动油压值对制动压力、闸瓦间隙和主轴振动的影响,确定了实验方案及步骤,完成提升机紧急制动试验。并将试验数据与制动系统仿真数据进行对比分析,验证了模型的正确性。
张国庆[10](2015)在《矿井提升机安全管理问题的技术交流》文中研究表明1矿井提升机安全管理存在的问题1.1电控选型问题目前使用继电器结构原理的提升机电控装置已禁止使用,而体积小、可靠性高、维护方便的PLC电控装置被广泛应用。在已投用提升机电控改造或者新安装矿井提升机电控配套中,都会面临电控的选型问题。对于小容量的缠绕式提升机,低压交流四象限变频调速电控系统技术成熟,具有良
二、斜井提升机动力制动力分析(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、斜井提升机动力制动力分析(论文提纲范文)
(1)斜井提升机钢丝绳防松问题分析(论文提纲范文)
1 斜井提升机工作原理 |
2 钢丝绳松绳原因分析 |
2.1 从设备运行使用方面分析 |
2.2 从设备制造方面分析 |
(1) 卷筒圆度超标。 |
(2) 通过天轮的钢丝绳与天轮轮缘的高差不满足安全规程的要求。 |
3 钢丝绳松绳防护措施 |
3.1 控制制动减速度 |
3.2 钢丝绳排绳 |
(1) 设计一种排绳装置,引导钢丝绳进行有序缠绕。 |
(2) 设计钢丝绳排绳监测装置,当排绳混乱时,提前预警。 |
3.3 钢丝绳松绳预防 |
(1) 设置钢丝绳拉力监测装置,如图 4 所示。 |
(2) 设置钢丝绳防松保护装置,如图 5 所示。 |
4 结语 |
(2)忻州窑矿斜井提升机升级改造(论文提纲范文)
1.立项原因 |
2.成果内容 |
(1)想要消除提升机滚筒与支轮缝隙,共有两种方案可供选择 |
(2)编码器丢码现象的解决处理方案有两个 |
3.创新点 |
(1)设计编制了一套安全实用的施工工艺 |
(2)设计了改造支轮用的对轮 |
(3)重新设计了调偏性能更好的柔性联轴器 |
(4)重新设计制作了更加稳固的编码器支架 |
4.应用情况及社会效益 |
(3)永磁提升机防冲击制动系统设计与研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 提升机制动系统研究现状 |
1.2.1 永磁提升机发展现状 |
1.2.2 制动系统国外研究现状 |
1.2.3 制动系统国内研究现状 |
1.3 虚拟仿真技术在矿业工程中应用现状 |
1.4 主要研究内容与技术路线 |
1.4.1 本文主要研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
第二章 防冲击制动系统设计 |
2.1 永磁提升机概述 |
2.1.1 结构与工作原理 |
2.1.2 周期性运行规律及制动过程 |
2.2 防冲击制动液压系统设计 |
2.2.1 技术要求 |
2.2.2 设计方案 |
2.2.3 液压系统原理 |
2.3 防冲击制动控制系统设计 |
2.3.1 整体架构设计 |
2.3.2 硬件组成 |
2.3.3 软件设计 |
2.4 本章小结 |
第三章 液压系统工作制动特性研究 |
3.1 关键模型建立 |
3.1.1 盘式制动器制动过程分析 |
3.1.2 盘式制动器模型建立 |
3.1.3 提升机驱动滚筒模型建立 |
3.1.4 比例方向阀模型建立 |
3.2 变量泵性能仿真研究 |
3.2.1 变量泵模型建立 |
3.2.2 变量泵特性分析 |
3.3 工作制动仿真分析 |
3.3.1 液压系统模型的建立 |
3.3.2 松闸施闸过程仿真 |
3.3.3 贴闸过程仿真 |
3.4 本章小结 |
第四章 液压系统安全制动特性研究 |
4.1 控制策略 |
4.2 安全制动仿真模型建立 |
4.3 安全制动过程仿真分析 |
4.3.1 空载工况分析 |
4.3.2 重载工况分析 |
4.4 制动过程影响因素分析 |
4.4.1 通道切换对安全制动性能的影响 |
4.4.2 输出方式不同对制动过程的影响 |
4.5 本章小结 |
第五章 防冲击制动系统虚拟仿真 |
5.1 开发环境与场景构建 |
5.1.1 开发软硬件选择 |
5.1.2 模型的建立与导入 |
5.1.3 交互界面与系统发布 |
5.2 制动系统的学习认知 |
5.2.1 模型高亮与场景漫游功能 |
5.2.2 学习认知模块的实现 |
5.3 液压制动系统虚拟建模实验 |
5.3.1 虚拟建模原理 |
5.3.2 虚拟建模实验的实现 |
5.4 启停控制虚拟仿真 |
5.4.1 操作台、滚筒与制动器协同运动 |
5.4.2 启停控制虚拟实验的实现 |
5.5 本章小结 |
第六章 永磁提升机试验研究 |
6.1 永磁提升机工作制动实验 |
6.1.1 实验方案 |
6.1.2 压力变送器标定 |
6.1.3 制动过程实验测试 |
6.2 制动系统故障模拟实验 |
6.2.1 紧急制动工况模拟 |
6.2.2 误制动工况模拟 |
6.3 本章小结 |
第七章 结论 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(4)矿井提升机制动系统性能退化评估与故障诊断方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 课题来源 |
1.2 课题背景及意义 |
1.2.1 课题背景 |
1.2.2 课题意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 性能退化评估研究现状 |
1.3.2 提升机制动系统故障诊断研究现状 |
1.4 研究目标和内容 |
1.5 技术路线 |
1.6 章节安排 |
2 提升机紧急制动基础理论及动力学分析 |
2.1 提升机制动系统基础理论 |
2.1.1 制动系统功能 |
2.1.2 盘式制动器结构与工作原理 |
2.1.3 《煤矿安全规程》对制动装置的要求 |
2.1.4 提升机的紧急制动方式 |
2.1.5 E141A型恒减速制动系统工作原理 |
2.2 盘式制动器动力学分析 |
2.2.1 盘式制动器受力分析 |
2.2.2 盘式制动器状态方程 |
2.3 提升机紧急制动动力学分析 |
2.3.1 提升系统的静阻力 |
2.3.2 提升系统总变位质量的计算 |
2.3.3 提升机减速度动力学建模 |
2.4 主要液压元器件数学模型 |
2.4.1 电液比例方向阀 |
2.4.2 液压管路数学模型 |
2.5 恒减速制动系统建模分析 |
2.5.1 比例方向阀建模 |
2.5.2 比例方向阀控制制动器建模 |
2.5.3 提升机减速度建模 |
2.5.4 变送器及放大器建模 |
2.6 仿真实验 |
2.6.1 仿真模型搭建 |
2.6.2 参数的选择 |
2.6.3 恒减速度仿真 |
2.7 本章小结 |
3 提升机制动系统仿真平台搭建及性能退化仿真 |
3.1 基于SIMULINK的恒减速制动系统仿真平台 |
3.1.1 液压容腔的仿真建模 |
3.1.2 液压管路数学模型 |
3.1.3 溢流阀的仿真建模 |
3.1.4 提升系统恒减速制动时的仿真模型 |
3.1.5 电液比例方向阀仿真模型 |
3.1.6 双闭环PID控制器仿真模型 |
3.1.7 提升机恒减速制动时的仿真平台 |
3.2 基于SIMULINK仿真平台的恒减速制动仿真 |
3.2.1 仿真参数确定 |
3.2.2 PID参数优化 |
3.2.3 仿真平台验证 |
3.2.4 制动系统性能退化时的仿真 |
3.3 仿真结果分析 |
3.4 本章小结 |
4 基于VSFOA-CGWSVDD的制动系统性能退化评估方法研究 |
4.1 特征参数提取与选择 |
4.1.1 备选特征集合计算 |
4.1.2 特征参数评价 |
4.1.3 特征参数综合选择方法 |
4.2 基于VSFOA-CGWSVDD的性能退化模型 |
4.2.1 支持向量数据描述 |
4.2.2 复高斯小波核函数 |
4.2.3 变步长果蝇优化算法 |
4.2.4 性能退化评估模型的建立 |
4.2.5 性能得分定义与性能退化评估步骤 |
4.3 仿真实验 |
4.3.1 正常及性能退化特征数据仿真 |
4.3.2 特征提取与选择 |
4.3.3 建立VSFOA-CGWSVDD的模型 |
4.3.4 基于VSFOA-CGWSVDD的性能退化评估 |
4.4 试验验证 |
4.4.1 试验台介绍 |
4.4.2 安全制动测试试验介绍 |
4.4.3 基于VSFOA-CGWSVDD的性能退化评估 |
4.5 本章小结 |
5 基于BP神经网络的制动系统故障诊断方法研究 |
5.1 故障诊断特征选取 |
5.1.1 特征评价 |
5.1.2 特征参数综合选择方法 |
5.1.3 特征集合降维 |
5.2 BP神经网络的故障诊断 |
5.2.1 人工神经网络的基本原理 |
5.2.2 基本BP神经网络算法公式推导 |
5.2.3 BP神经网络计算步骤 |
5.3 仿真数据故障诊断 |
5.3.1 故障样本仿真 |
5.3.2 故障样本特征参数提取 |
5.3.3 BP神经网络故障诊断 |
5.4 实例验证 |
5.4.1 特征参数提取、优选及降维 |
5.4.2 BP神经网络故障诊断 |
5.5 本章小结 |
6 基于TLFCA-BPNN的制动系统性能退化评估方法研究 |
6.1 模糊综合评判基本理论 |
6.1.1 模糊综合评判法 |
6.1.2 模糊集运算中的算子 |
6.1.3 FCA中常用的算子 |
6.2 三级模糊综合评判与神经网络结合的性能指标计算方法 |
6.3 制动系统性能退化状态综合评判 |
6.3.1 设置评估指标 |
6.3.2 设置评语集合 |
6.3.3 监测指标的标准化处理 |
6.3.4 确定模糊隶属度函数 |
6.3.5 权值向量计算 |
6.3.6 单监测参数的模糊综合评判值计算 |
6.3.7 子系统的模糊综合评判值计算 |
6.3.8 制动系统的模糊综合评判值计算 |
6.4 性能指标计算神经网络的训练 |
6.5 实例计算 |
6.5.1 试验台介绍 |
6.5.2 各传感器数据采集 |
6.5.3 单监测参数的模糊综合评判值计算 |
6.5.4 子系统及系统的模糊综合评判值计算 |
6.6 本章小结 |
7 制动系统管理平台设计与实现 |
7.1 硬件设计方案 |
7.1.1 主控计算机 |
7.1.2 PLC系统 |
7.1.3 闸检测箱 |
7.1.4 液压系统控制模块 |
7.1.5 传感器 |
7.2 软件设计方案 |
7.2.1 总体设计 |
7.2.2 软件设计 |
7.3 硬件设备的现场安装及接线 |
7.3.1 设备安装的一般性要求 |
7.3.2 上位一体机的安装 |
7.3.3 检测箱的安装 |
7.3.4 液压系统控制模块的安装 |
7.3.5 传感器的安装与接线 |
7.4 性能管理平台监测与测试 |
7.4.1 性能退化评估模块 |
7.4.2 检测控制模块 |
7.4.3 安全测试试验 |
7.5 本章小结 |
8 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
在学期间发表的学术论文 |
在学期间申请的国家专利 |
在学期间参加的科研项目 |
(5)基于PLC的盲斜井提升机电控系统设计(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 选题的背景及研究意义 |
1.1.1 概述 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 本课题研究领域国内外的研究动态及发展趋势 |
1.2.1 提升机发展现状 |
1.2.2 国内提升机电控系统 |
1.2.3 国外提升机电控系统 |
1.3 本文研究内容和结构安排 |
2 矿井提升机电控系统分析与设计 |
2.1 矿井提升机机械机构分析 |
2.1.1 主轴 |
2.1.2 减速器与联轴器 |
2.1.3 盘形制动器 |
2.1.4 卷筒与天轮 |
2.1.5 深度指示器 |
2.2 矿井提升机液压系统分析 |
2.3 矿井提升机电控系统调速要求 |
2.3.1 矿井提升机速度图 |
2.3.2 速度图中参数计算 |
2.3.3 提升系统力的计算 |
2.4 盲斜井提升机电控系统设计方案 |
2.4.1 电控系统组成 |
2.4.2 电控系统主要分系统分析 |
2.5 本章小结 |
3 盲斜井矿井提升机电控系统硬件设计 |
3.1 电控系统硬件结构 |
3.2 可编程逻辑控制器选型(PLC) |
3.2.1 PLC简介 |
3.2.2 PLC选型 |
3.3 矿井提升机安全电路设计 |
3.4 变频器选型及主回路设计 |
3.5 本章小结 |
4 PLC程序与软件设计 |
4.1 程序设计的软件系统 |
4.1.1 STEP 7 MicroWIN介绍 |
4.1.2 STEP 7 MicroWIN工程建立流程 |
4.1.3 程序设计流程图 |
4.2 调速与测速程序 |
4.2.1 速度给定量计算 |
4.2.2 速度给定与控制程序设计 |
4.2.3 测速与高度测量程序 |
4.3 安全回路程序设计 |
4.4 故障程序 |
4.5 通信程序 |
4.6 触摸屏组态画面设计 |
4.7 盲斜井提升机控制算法及其仿真 |
4.7.1 PID控制分析 |
4.7.2 模糊理论分析 |
4.7.3 模糊PID控制器的设计 |
4.7.4 建立模型及仿真 |
4.8 本章小结 |
5 系统调试 |
5.1 系统安装调试 |
5.1.1 传感器安装 |
5.1.2 模拟信号安装 |
5.2 控制部分调试 |
5.3 液压站调试 |
5.4 变频器调试 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(6)矿井提升机机械制动控制技术研究与应用(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 矿井提升机机械制动控制系统 |
1.2 矿井提升机机械制动控制技术研究现状 |
1.3 论文主要研究内容及章节安排 |
2 矿井提升机机械制动组成与控制 |
2.1 矿井提升机机械制动控制系统组成 |
2.2 提升机液压盘形制动回路工作原理 |
2.3 液压盘形制动控制系统改进方案 |
2.4 本章小结 |
3 液压盘形制动控制系统回路设计及硬件选型 |
3.1 制动系统安全回路设计 |
3.2 液压盘形制动系统总回路设计 |
3.3 主要元件选型及计算 |
3.4 液压盘形制动系统控制器硬件设计 |
3.5 本章小结 |
4 恒减速制动控制系统数学模型 |
4.1 恒减速制动控制系统 |
4.2 系统各部分传递函数计算 |
4.3 恒减速系统参数设置 |
4.4 系统动态分析 |
4.5 本章小结 |
5 盘形制动器研究 |
5.1 盘形制动器的状态空间数学模型 |
5.2 盘形制动器系统的仿真 |
5.3 盘形制动器仿真实例 |
5.4 本章小结 |
6 液压盘形制动控制系统优化 |
6.1 液压盘形制动控制系统建模与仿真 |
6.2 液压盘形制动控制系统总体建模及仿真 |
6.3 系统优化控制 |
6.4 本章小结 |
7 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(7)斜井提升机制动系统技术改进分析(论文提纲范文)
1 概况 |
2 设计思路 |
3 提升机上提与下放允许安全制动减速度计算 |
4 提升机总制动力与上提、下放工况下一级安全制动力矩计算 |
4.1 提升系统变位质量计算 |
4.2 总安全制动力矩计算 |
4.3 液压站一、二级工作压力确定 |
4.4 提升机上提重载工况下一级工作压力确定 |
4.5 下降重载一级工作压力确定 |
5 调试与整定 |
5.1 上提状态 |
5.2 下放状态 |
(8)提升机运行状态在线监测与故障诊断系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究的目的和意义 |
1.3 研究现状与发展趋势 |
1.4 本文主要研究内容与结构 |
1.4.1 本文主要内容 |
1.4.2 本文结构 |
1.5 本章小结 |
第二章 矿井提升机系统及其常见故障分析 |
2.1 引言 |
2.2 矿井提升机系统 |
2.2.1 矿井提升机系统的组成 |
2.2.2 矿井提升机的工作原理 |
2.3 矿井提升机故障分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 系统方案设计与硬件设计 |
3.1 引言 |
3.2 矿井通讯方式的选择 |
3.3 系统方案设计 |
3.3.1 传感器获取提升机运行参数 |
3.3.2 中继站传输处理数据 |
3.3.3 上位机组态 |
3.4 系统硬件设计 |
3.4.1 设备选型的依据 |
3.4.2 副斜井提升机单元传感器的选择 |
3.4.3 副斜井提升机单元中继站硬件选型及设计 |
3.4.4 副斜井提升机单元硬件设备现场安装 |
3.5 本章小结 |
第四章 系统软件设计 |
4.1 引言 |
4.2 副斜井提升机单元PLC系统程序编写 |
4.2.1 STEP7-Micro/WIN |
4.2.2 PLC系统程序设计的步骤及方法 |
4.2.3 信号处理程序编写 |
4.2.4 超限报警程序编写 |
4.2.5 以太网络传输模块组态配置 |
4.3 副斜井提升机单元上位机组态设计 |
4.3.1 基于组态王的上位机组态设计 |
4.3.2 集控室上位机组态设计 |
4.4 本章小结 |
第五章 基于粒子群优化的支持向量机提升机故障诊断 |
5.1 引言 |
5.2 粒子群算法 |
5.2.1 粒子群算法的基本原理及流程 |
5.2.2 粒子群算法的改进 |
5.3 支持向量机 |
5.3.1 实现最优分类的超平面结构 |
5.3.2 线性可分支持向量机 |
5.3.3 非线性情况下的支持向量机 |
5.4 提升机故障诊断模型建立 |
5.4.1 粒子群优化算法的参数选择 |
5.4.2 故障诊断模型建立 |
5.4.3 副斜井提升机单元故障诊断 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文和科技成果 |
(9)提升机制动系统动态特性仿真及试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究的背景及意义 |
1.2 国内外研究动态 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 小结 |
第二章 矿井提升机制动系统 |
2.1 引言 |
2.2 提升机液压系统的组成与工作原理 |
2.2.1 液压系统的组成 |
2.2.2 液压系统工作原理 |
2.2.3 液压系统重要参数 |
2.3 提升机盘式制动器的结构与工作原理 |
2.3.1 盘式制动器的结构 |
2.3.2 盘式制动器工作原理 |
2.3.3 盘式制动器主要参数 |
2.3.4 摩擦副材料 |
2.4 制动性能及其影响因素 |
2.4.1 制动性能 |
2.4.2 影响制动性能的因素 |
2.5 小结 |
第三章 矿井提升机液压系统的仿真分析 |
3.1 引言 |
3.2 AMESim软件简介 |
3.3 液压元件数学模型 |
3.3.1 液压管路数学模型 |
3.3.2 弹簧蓄能器数学模型 |
3.3.3 电磁换向阀数学模型 |
3.4 液压系统仿真模型 |
3.4.1 液压系统关键结构模型 |
3.4.2 液压系统的AMESim仿真模型 |
3.5 紧急制动仿真分析 |
3.5.1 弹簧刚度对二级制动性能的影响 |
3.5.2 空气含量对二级制动性能的影响 |
3.5.3 液压管路对二级制动性能的影响 |
3.5.4 阀口通流截面积对二级制动性能的影响 |
3.5.5 固有频率对二级制动性能的影响 |
3.5.6 紧急制动油压对二级制动性能的影响 |
3.6 小结 |
第四章 矿井提升机多柔体动力学模型 |
4.1 引言 |
4.2 矿井提升机三维模型 |
4.2.1 UG软件简介 |
4.2.2 提升机的建模和装配 |
4.3 UG与ADAMS之间数据交换 |
4.4 ADAMS动力学模型 |
4.4.1 ADAMS软件简介 |
4.4.2 提升机刚体动力学模型 |
4.5 ANSYS软件生成模态中性文件 |
4.6 矿井提升机多柔体动力学模型 |
4.7 小结 |
第五章 矿井提升机制动系统的联合仿真分析 |
5.1 引言 |
5.2 制动系统联合仿真模型 |
5.2.1 联合仿真简介 |
5.2.2 AMESim软件中设置联合仿真接口 |
5.2.3 ADAMS软件中设置模型并联合仿真 |
5.3 紧急制动联合仿真分析 |
5.3.1 弹簧刚度对二级制动过程中卷筒运行状态的影响 |
5.3.2 液压管路对二级制动过程中卷筒运行状态的影响 |
5.3.3 固有频率对二级制动过程中卷筒运行状态的影响 |
5.3.4 紧急制动油压对卷筒运行状态的影响 |
5.3.5 紧急制动油压对主轴减速振动的影响 |
5.4 小结 |
第六章 矿井提升机紧急制动试验研究 |
6.1 引言 |
6.2 提升机试验系统组成 |
6.3 紧急制动油压对制动性能的影响试验 |
6.3.1 试验方案 |
6.3.2 紧急制动油压的影响试验 |
6.3.3 紧急制动油压对主轴减速振动的影响试验 |
6.4 小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
(10)矿井提升机安全管理问题的技术交流(论文提纲范文)
1 矿井提升机安全管理存在的问题 |
1.1 电控选型问题 |
1.2 日常电气保护检查工作问题 |
1.3 制动器行程存在的隐患问题 |
1.4 安全检测检验 (安全技术测试) 项目执行不完全问题 |
1.4.1 PLC电控系统软件保护检测无法开展 |
1.4.2 制动力矩测试不准确 |
1.5 斜井提升机松绳保护的设置问题 |
1.6 闸间隙监测系统和钢丝绳监测系统误差大 |
2 建议与对策 |
2.1 电控选型的原则与重点 |
2.2 重视开展并落实电气保护检查试验工作 |
2.3 定期开展盘形制动器行程检查 |
2.4 不断完善安全技术测试项目 |
2.4.1 开展提升机电气保护全项目的检测工作 |
2.4.2 制动力矩测试要力求数据准确 |
2.5 斜井提升机松绳保护的设置 |
2.6 尝试探索新的监测系统 |
四、斜井提升机动力制动力分析(论文参考文献)
- [1]斜井提升机钢丝绳防松问题分析[J]. 刘同欣,于伟涛,崔万昌. 矿山机械, 2021(12)
- [2]忻州窑矿斜井提升机升级改造[J]. 郭艳军. 当代化工研究, 2020(22)
- [3]永磁提升机防冲击制动系统设计与研究[D]. 孙福利. 太原理工大学, 2020(07)
- [4]矿井提升机制动系统性能退化评估与故障诊断方法研究[D]. 李娟娟. 中国矿业大学(北京), 2019(09)
- [5]基于PLC的盲斜井提升机电控系统设计[D]. 张金宝. 西安科技大学, 2018(01)
- [6]矿井提升机机械制动控制技术研究与应用[D]. 宁挺. 中国矿业大学, 2017(03)
- [7]斜井提升机制动系统技术改进分析[J]. 邓海军,卢怀武. 中国资源综合利用, 2016(10)
- [8]提升机运行状态在线监测与故障诊断系统研究[D]. 魏福鹏. 太原理工大学, 2016(08)
- [9]提升机制动系统动态特性仿真及试验研究[D]. 赵强. 太原理工大学, 2016(08)
- [10]矿井提升机安全管理问题的技术交流[J]. 张国庆. 煤矿机电, 2015(03)