摩擦式提升機(jī)鋼絲繩抖動(dòng)故障診斷與分析（中）(圖文)
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2.1 鋼絲繩張力測(cè)試方案
鋼絲繩張力可以通過測(cè)量振動(dòng)頻率后計(jì)算得到。根據(jù)弦振動(dòng)理論，忽略垂直效應(yīng)和抗彎剛度，鋼絲繩張力
式中：m 為鋼絲繩單位長度質(zhì)量，kg/m；L 為鋼絲繩長度，m；n 為自振頻率的階數(shù)；fn 為鋼絲繩第 n 階自振頻率，Hz。
在m 和 L 保持不變的情況下，鋼絲繩張力 T 與鋼絲繩自振頻率 fn 的平方成正比。通過測(cè)振儀器和軟件分析可以得到自振頻率 fn，利用式 (1)得到 6 根鋼絲繩的張力值，zui后通過計(jì)算確定鋼絲繩張力的偏差。
2.2 提升機(jī)電控測(cè)試方案 判斷提升機(jī)運(yùn)行是否穩(wěn)定，zui常使用的測(cè)試方法就是對(duì)比提升機(jī)的運(yùn)行速度和驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電流。通過智能測(cè)試儀對(duì)兩項(xiàng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，采集提升機(jī)配重上提時(shí)的速度運(yùn)行曲線和電動(dòng)機(jī)電流曲線，分析曲線變化規(guī)律，從而判斷提升機(jī)運(yùn)行是否平穩(wěn)。
2.3 主軸承振動(dòng)測(cè)試方案 在提升機(jī)正常運(yùn)行下，利用測(cè)振儀器對(duì)電動(dòng)機(jī)和滾筒的連接主軸承進(jìn)行振動(dòng)檢測(cè)，經(jīng)過儀器自帶的軟件進(jìn)行頻譜分析后得到振動(dòng)頻譜圖，再與軸承的故障頻率進(jìn)行比對(duì)，從而判斷頻譜中是否存在軸承的故障頻率，進(jìn)而確定主軸承是否存在故障。主軸承振動(dòng)測(cè)試測(cè)點(diǎn)及方向如圖 1 所示。
圖1 主軸承振動(dòng)測(cè)點(diǎn)位置及方向
在提升機(jī)正常提升時(shí)，分別在主軸承的驅(qū)動(dòng)端和非驅(qū)動(dòng)端，對(duì)主軸承的水平、垂直和軸向 3 個(gè)方向進(jìn)行振動(dòng)監(jiān)測(cè)。
3 故障診斷分析3.1 鋼絲繩張力測(cè)試分析 鋼絲繩張力測(cè)試在 2 種工況下進(jìn)行，分別是配重在井口時(shí)和配重在井底時(shí)。測(cè)試時(shí)，提升機(jī)要保持靜止?fàn)顟B(tài)，用小錘依次敲擊鋼絲繩，并用測(cè)振儀器記錄數(shù)據(jù)。從非驅(qū)動(dòng)側(cè)到驅(qū)動(dòng)側(cè)的鋼絲繩編號(hào)為 1～6，如圖 2 所示。鋼絲繩振動(dòng)測(cè)試結(jié)果如表 1 所列。
圖2 鋼絲繩振動(dòng)測(cè)試示意
表1 鋼絲繩振動(dòng)測(cè)試結(jié)果
由表 1 計(jì)算可知，當(dāng)配重在井口時(shí)，鋼絲繩張力的zui大偏差為 8.3%；當(dāng)配重在井底時(shí)，鋼絲繩張力的zui大偏差達(dá)到了 13.6%。井底時(shí)，鋼絲繩張力的zui大偏差超過了《煤礦安全規(guī)程》第 411 條要求的“任一根提升鋼絲繩的張力同平均張力之差不得超過±10%”，表明這 6 根鋼絲繩所承受的拉力不平衡。因此，確定鋼絲繩振動(dòng)的原因是張力不平衡。
