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采煤机及其摇臂故障诊断系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种采煤机及其摇臂故障诊断系统。摇臂故障诊断系统，包括：第一振动传感器，安装在采煤机的摇臂的低速轴端；第二振动传感器，安装在采煤机的摇臂的高速轴端；扭矩传感器，安装在采煤机的滚筒的轴端；电流传感器，安装在采煤机的截割电机中；压力传感器，安装在采煤机的调高油缸上；信息采集装置，与第一振动传感器、第二振动传感器、扭矩传感器、电流传感器和压力传感器电连接；无线通讯装置，与信息采集装置电连接；便携式故障诊断仪，与无线通讯装置无线通讯连接。本实用新型具有结构简单、成本低的特点。
【专利说明】采煤机及其摇臂故障诊断系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及采煤机械领域，特别是涉及一种采煤机及其摇臂故障诊断系统。【背景技术】
[0002]煤炭是我国的主体能源，在我国经济社会发展中具有重要的战略地位。采煤机作为现代化矿井安全、高效生产的主要机械设备，正受到越来越多的关注。由于煤矿井下工作环境十分恶劣，采煤机经常遭受到外界环境及载荷变化的干扰，使其故障率久高不下，其中，摇臂是采煤机最容易产生故障的部位，据统计，采煤机摇臂故障占采煤机故障率平均为34.2%ο
[0003]因此统计分析采煤机摇臂故障现象，分析摇臂故障原因，迅速排除摇臂故障，对于降低摇臂故障率，提高摇臂可靠性，提高采煤机开机率，促进综采工作面均衡生产等方面，均有着重要的实际工程意义
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是提供一种采煤机及其摇臂故障诊断系统，以解决现有技术中摇臂故障难于分析的问题。
[0005]为解决上述技术问题，作为本实用新型的第一个方面，提供了一种采煤机的摇臂故障诊断系统，包括:第一振动传感器，安装在采煤机的摇臂的低速轴端；第二振动传感器，安装在采煤机的摇臂的高速轴端；扭矩传感器，安装在采煤机的滚筒的轴端；电流传感器，安装在采煤机的截割电机中；压力传感器，安装在采煤机的调高油缸上；信息采集装置，与第一振动传感器、第二振动传感器、扭矩传感器、电流传感器和压力传感器电连接；无线通讯装置，与信息采集装置电连接；便携式故障诊断仪，与无线通讯装置无线通讯连接。
[0006]进一步地，便携式故障诊断仪包括:无线接收电路，用于接收来自无线通讯装置的传感器信号；信息预处理电路，与无线接收电路电连接，用于对传感器信号进行调理；信息处理电路，与信息预处理电路电连接，用于对经信息预处理电路调理后的传感器信号进行特征提取和故障模式识别；信息融合电路，与信息处理电路电连接，用于信息处理电路输出的传感器信号的融合；人机交互电路，与信息融合电路电连接，用于输出信息融合电路的融合的结果；数据存储电路，与无线接收电路、信息预处理电路、信息处理电路、信息融合电路和人机交互电路电连接。
[0007]进一步地，第一振动传感器和第二振动传感器为压电式加速度传感器。
[0008]进一步地，扭矩传感器为应变式扭矩传感器。
[0009]作为本实用新型的第二个方面，提供了一种采煤机，包括摇臂故障诊断系统，该摇臂故障诊断系统是上述的摇臂故障诊断系统。
[0010]进一步地，采煤机是电牵引采煤机。
[0011]启动采煤机，各传感器开始工作，信息采集装置开始采集数据，无线通讯装置将各传感器信号传输至便携式故障诊断仪，此外用户可通过便携式故障诊断仪的液晶触摸显示器对各传感器信号处理方法进行选择、可实时显示各传感器参数、融合诊断结果及采煤机摇臂工作状态，对数据储存模块的数据内容进行添加、删除与修改操作等。因而，可以便于用户对摇臂故障的原因进行分析和处理，以便采取必要的措施。本实用新型具有结构简单、成本低的特点。
【专利附图】

【附图说明】
[0012]图1示意性示出了本实用新型中的摇臂故障诊断系统的结构示意图；
[0013]图2示意性示出了本实用新型中的便携式故障诊断仪的内部结构示意图。
[0014]图中附图标记:1、采煤机；2、摇臂；3、滚筒；4、调高油缸；5、第一振动传感器；6、扭矩传感器；7、第二振动传感器；8、电流传感器；9、压力传感器；10、信息采集装置；11、无线通讯装置；12、便携式故障诊断仪；13、无线接收电路；14、信息预处理电路；15、信息处理电路；16、信息融合电路；17、人机交互电路；18、数据存储电路。
【具体实施方式】
[0015]以下对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0016]请参考图1和图2，作为本实用新型的第一方面，提供了一种采煤机的摇臂故障诊断系统，包括:第一振动传感器5，安装在采煤机的摇臂2的低速轴端；第二振动传感器7，安装在采煤机的摇臂2的高速轴端；扭矩传感器6，安装在采煤机的滚筒3的轴端；电流传感器8，安装在采煤机的截割电机中；压力传感器9，安装在采煤机的调高油缸4上；信息采集装置10，与第一振动传感器5、第二振动传感器7、扭矩传感器6、电流传感器8和压力传感器9电连接；无线通讯装置11，与信息采集装置10电连接；便携式故障诊断仪12，与无线通讯装置11无线通讯连接。优选地，第一振动传感器5和第二振动传感器7为压电式加速度传感器。优选地，扭矩传感器6为应变式扭矩传感器。
[0017]启动采煤机I，各传感器开始工作，信息采集装置10开始采集数据，无线通讯装置11将各传感器信号传输至便携式故障诊断仪12，此外用户可通过便携式故障诊断仪12的液晶触摸显示器对各传感器信号处理方法进行选择、可实时显示各传感器参数、融合诊断结果及采煤机摇臂工作状态，对数据储存模块的数据内容进行添加、删除与修改操作等。因而，可以便于用户对摇臂故障的原因进行分析和处理，以便采取必要的措施。本实用新型具有结构简单、成本低的特点。
[0018]优选地，便携式故障诊断仪12包括:无线接收电路13，用于接收来自无线通讯装置11的传感器信号；信息预处理电路14，与无线接收电路13电连接，用于对传感器信号进行调理；信息处理电路15，与信息预处理电路14电连接，用于对经信息预处理电路14调理后的传感器信号进行特征提取和故障模式识别；信息融合电路16，与信息处理电路15电连接，用于信息处理电路15输出的传感器信号的融合；人机交互电路17,与信息融合电路16电连接，用于输出信息融合电路16的融合的结果；数据存储电路18，与无线接收电路13、信息预处理电路14、信息处理电路15、信息融合电路16和人机交互电路17电连接。
[0019]信息采集装置10采集各传感器数据后，由无线通讯装置11传送至便携式故障诊断仪12，便携式故障诊断仪12通过内置的无线接收电路13接收无线通讯装置11传送的各传感器数据，并识别传感器类型。传感器发送的数据为数字信号，不需要进行数模转换，但该数据中存在大量噪声干扰，信息预处理电路14对采集的数据进行滤波、降噪与调理。信息处理电路15识别传感器的型号参数，根据传感器的类型参数匹配滤波算法与调理算法，对传感器的数据分别进行处理，处理后的数据储存于数据存储电路18。
[0020]作为本实用新型的第二方面，提供了一种采煤机，包括摇臂故障诊断系统，该摇臂故障诊断系统是上述的摇臂故障诊断系统。优选地，采煤机是电牵引采煤机。
[0021]本实用新型实时对采煤机摇臂的振动、扭矩、电流、压力信号进行检测与采集，并通过无线网络将各类型信号发送到便携式故障诊断仪12，便携式故障诊断仪12输出融合结果至人机交互电路17，将数据存储至数据存储电路18。
[0022]本实用新型具有良好的人机交互界面，可通过人机交互模块对各传感器信号处理方法进行选择、并可显示各传感器参数、融合诊断结果及采煤机摇臂工作状态。
[0023]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种采煤机的摇臂故障诊断系统，其特征在于，包括: 第一振动传感器(5)，安装在所述采煤机的摇臂(2)的低速轴端； 第二振动传感器(7)，安装在所述采煤机的摇臂(2)的高速轴端； 扭矩传感器(6)，安装在所述采煤机的滚筒(3)的轴端； 电流传感器(8)，安装在所述采煤机的截割电机中； 压力传感器(9)，安装在所述采煤机的调高油缸(4)上； 信息采集装置(10)，与所述第一振动传感器(5)、所述第二振动传感器(7)、所述扭矩传感器(6)、所述电流传感器(8)和所述压力传感器(9)电连接； 无线通讯装置(11)，与所述信息采集装置(10)电连接； 便携式故障诊断仪(12 )，与所述无线通讯装置(11)无线通讯连接。
2.根据权利要求1所述的摇臂故障诊断系统，其特征在于，所述便携式故障诊断仪(12)包括: 无线接收电路(13)，用于接收来自所述无线通讯装置(11)的传感器信号； 信息预处理电路(14)，与所述无线接收电路(13)电连接，用于对所述传感器信号进行调理； 信息处理电路(15)，与所述信息预处理电路(14)电连接，用于对经所述信息预处理电路(14)调理后的所述传感器信号进行特征提取和故障模式识别； 信息融合电路(16)，与所述信息处理电路(15)电连接，用于所述信息处理电路(15)输出的所述传感器信号的融合； 人机交互电路(17)，与所述信息融合电路(16)电连接，用于输出所述信息融合电路(16)的融合的结果； 数据存储电路(18)，与所述无线接收电路(13)、所述信息预处理电路(14)、所述信息处理电路(15)、所述信息融合电路(16)和所述人机交互电路(17)电连接。
3.根据权利要求1所述的摇臂故障诊断系统，其特征在于，所述第一振动传感器(5)和所述第二振动传感器(7)为压电式加速度传感器。
4.根据权利要求1所述的摇臂故障诊断系统，其特征在于，所述扭矩传感器(6)为应变式扭矩传感器。
5.一种采煤机，包括摇臂故障诊断系统，其特征在于，所述摇臂故障诊断系统是权利要求i至4中任一项所述的摇臂故障诊断系统。
6.根据权利要求5所述的采煤机，其特征在于，所述采煤机是电牵引采煤机。
【文档编号】G01M99/00GK203455179SQ201320481320
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年8月7日 优先权日:2013年8月7日
【发明者】程刚, 倪建明, 陈曦晖, 吴行标, 刘后广, 庞矿安 申请人:中国矿业大学