矿井提升机天轮智能润滑系统设计及控制策略

作     者：寇子明 李腾宇 吴娟 KOU Ziming;LI Tengyu;WU Juan

作者机构：太原理工大学机械与运载工程学院山西太原030024 山西省矿山流体控制技术研究中心山西太原030024 矿山流体控制国家地方联合工程试验室山西太原030024 中北大学机械工程学院山西太原030051 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52274156) 

出 版 物：《煤炭学报》 (Journal of China Coal Society)

年 卷 期：2024年第49卷第2期

页      码：1230-1239页

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,设计了新型天轮轴承智能润滑系统,并实现其现场应用。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。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。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有效识别天轮轴承异常状态,现场工况下识别准确率达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。

主 题 词：矿井提升机 天轮轴承 润滑系统 状态识别 智能润滑 

学科分类：1201[管理学-管理科学与工程类] 081901[081901] 0709[理学-地质学] 0819[工学-海洋工程类] 0817[工学-轻工类] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 0835[0835] 0802[工学-机械学] 0714[0714] 0701[理学-数学类] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.13225/j.cnki.jccs.2023.1117

馆 藏 号：203127324...