提升机减速器故障诊断分析及诊断方法应用
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2.1 提升机减速器结构分析 以山西 A 矿采用的 JK3×1.5 型提升机减速器为研
究对象，减速器的型号为 ZSY630，结构组成如图 1 所 示。由于该矿生产任务比较繁重，提升机承担矿井的 煤炭提升及物料运输等任务，启动、停止比较频繁， 且经常正、反运转。提升机启动时的尖峰负荷可以达 到正常工作载荷的 2 倍左右，给减速器带来较大的负
1 小波分析法诊断理论分析
小波分析法与常规的时域和频域分析法有较大的区 别，前者主要从数学角度出发，根据傅里叶转换及窗函 数变化特点，形成衰减、震荡的基函数[5]。通过小波分 析，可以获取信号的多尺度特征，具有明显的时频局 部细化特点，对减速器振动频率的诊断也更为精准[6]。
2 提升机减速器故障诊断分析
4.8
4.3
7.9
8.6
8.2
10.5
5.2
4.6
2.2
3.3
9.1
12.1
13.2
11.2
20.4
17.3
7.6
4.3
轴向 17.8 21.3
8.9 11.4
2.4 5.2 16.9 11.4 9.4 10.7
从检测数据可以看出，1耀10 号检测点在水平、垂 直及轴向方向上的振动烈度都比较大，特别是 4 号、 7 号、8 号、9 号等检测点的垂向振动烈度，8 号、9 号 检测点的水平振动烈度，以及 1 号、2 号、4 号、7 号、 8 号、10 号检测点的轴向振动烈度较大。从上述检测结 果可以判断，该矿井提升机减速器存在一定的故障， 但故障发生的具体位置需要进一步精准诊断。
中间轴芋 输出轴郁
表 1 ZSY630 减速器参数表
齿数/个
符号 数值
Z1
23
Z2
53
Z3
19
Z4
67
Z5
19
Z6
67
咬合频率/Hz
符号 数值
f1
397.5
f2
397.5
f3
136.0
f4
136.0
f5
38.6
f6
Biblioteka Baidu
38.6
转速 转频/Hz /(r·min-1)
16.50 999
7.16 429.6
2.03 121.8
定，取得了较好的应用效果。
关键词： 提升机；减速器；故障诊断；小波分析法
中图分类号： TD534
文献标识码： A
文章编号： 2095-0802-(2019)07-0187-02
Fault Diagnosis Analysis and Application of Diagnosis Method for Hoist Reducer
0 引言
减速器是矿井提升机不可或缺的零部件。矿井环 境比较恶劣，提升机工作强度大，环境中有大量的粉 尘及其他的污染物，导致减速器故障发生率较高，对 提升机的安全运行造成一定的影响 。 [1-3] 提升机减速器 结构复杂，传统的故障诊断方法是采用时域和频域分 析法对故障进行判断，仅能大致对故障类型及故障位 置进行判定，诊断效果不佳[4]。鉴于此，采用小波分析 法对提升机减速器故障进行诊断，便于及时维护提升 机，更好地保障矿井提升机的安全运行。
使用便携式测振仪 （型号为 BZ-8701A） 对矿井提 升机减速器进行简易故障诊断，对振动烈度进行测量， 进而得到水平、垂直及轴向方向上的振动烈度值，具 体的检测结果如表 2 所示。
测点编号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
表 2 检测结果统计表
水平
振动烈度/(mm·s-1) 垂直
9.4
8.0
1 2 34
56
7
14
13 12 11 10 9 8
1.中间轴芋；2.输出轴郁；3.齿轮4；4.齿轮6；5.齿轮5；6.联轴器域； 7.主轴装置；8.中间轴域；9.输入轴玉；10.齿轮2；11.齿轮1； 12.齿轮3；13.联轴器玉；14.电动机。 图 1 减速器结构组成图
类型 输入轴 I 中间轴 II
CHENG Weilin
(Zezhou Tiantai Kunda Coal Industry Co., Ltd. of Shanxi, Zezhou 048019, Shanxi, China)
Abstract: Reducer is an important structural component of mine hoist, its normal operation is directly related to the efficiency of hoist operation. The traditional fault diagnosis method of hoist reducer can only roughly determine the fault type and location, and the diagnosis effect is not good. The precise fault diagnosis of reducer was realized by using wavelet analysis method, and good application results were obtained. Key words: hoist; reducer; fault diagnosis; wavelet analysis method
0.58
34.54
2.2 减速器检测点布置 提升机减速器检测的振动频率及故障诊断的准确
度与减速器的检测点布置有密切关联。在布置减速器
·187·
2019 年第 7 期
2019 年 7 月
检测点时应注意：在电动机的底座及齿轮传动处设置 检测点，在与轴承座连接且刚度较高的位置布置检测 点；对齿轮传动振动频率进行检测时应做到同一工况、 同一测量工具、同一测量参数及同一测量方法。 2.3 简易诊断分析
收稿日期：2019-06-13 作者简介：程卫林，1978年生，男，山西泽州人，2015年毕业于河 南理工大学电气工程及其自动化专业，工程师。
荷。减速器故障中最常见的为减速器齿轮损伤与失效、 轴承损伤与失效、润滑油泄漏以及减速器箱体出现较 大变形等。在减速器运行过程中，电动机通过联轴器 I、中间轴以及联轴器 II 等带动主轴运转。减速器具体 的参数如表 1 所示。
2019 年第 7 期 （总第 166 期）
2019 年 7 月
实践运用
提升机减速器故障诊断分析及诊断方法应用
程卫林
（山西泽州天泰坤达煤业有限公司，山西 泽州 048019）
摘 要： 减速器是矿井提升机重要的结构组成部分，其正常运行直接关系到提升机运行的效率。传统的提升机减速器
故障诊断方法仅能大致对故障类型及故障位置进行判定，诊断效果不佳。采用小波分析法实现了对减速器故障的精准判
究对象，减速器的型号为 ZSY630，结构组成如图 1 所 示。由于该矿生产任务比较繁重，提升机承担矿井的 煤炭提升及物料运输等任务，启动、停止比较频繁， 且经常正、反运转。提升机启动时的尖峰负荷可以达 到正常工作载荷的 2 倍左右，给减速器带来较大的负
1 小波分析法诊断理论分析
小波分析法与常规的时域和频域分析法有较大的区 别，前者主要从数学角度出发，根据傅里叶转换及窗函 数变化特点，形成衰减、震荡的基函数[5]。通过小波分 析，可以获取信号的多尺度特征，具有明显的时频局 部细化特点，对减速器振动频率的诊断也更为精准[6]。
2 提升机减速器故障诊断分析
4.8
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8.6
8.2
10.5
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4.6
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9.1
12.1
13.2
11.2
20.4
17.3
7.6
4.3
轴向 17.8 21.3
8.9 11.4
2.4 5.2 16.9 11.4 9.4 10.7
从检测数据可以看出，1耀10 号检测点在水平、垂 直及轴向方向上的振动烈度都比较大，特别是 4 号、 7 号、8 号、9 号等检测点的垂向振动烈度，8 号、9 号 检测点的水平振动烈度，以及 1 号、2 号、4 号、7 号、 8 号、10 号检测点的轴向振动烈度较大。从上述检测结 果可以判断，该矿井提升机减速器存在一定的故障， 但故障发生的具体位置需要进一步精准诊断。
中间轴芋 输出轴郁
表 1 ZSY630 减速器参数表
齿数/个
符号 数值
Z1
23
Z2
53
Z3
19
Z4
67
Z5
19
Z6
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咬合频率/Hz
符号 数值
f1
397.5
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397.5
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136.0
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Biblioteka Baidu
38.6
转速 转频/Hz /(r·min-1)
16.50 999
7.16 429.6
2.03 121.8
定，取得了较好的应用效果。
关键词： 提升机；减速器；故障诊断；小波分析法
中图分类号： TD534
文献标识码： A
文章编号： 2095-0802-(2019)07-0187-02
Fault Diagnosis Analysis and Application of Diagnosis Method for Hoist Reducer
0 引言
减速器是矿井提升机不可或缺的零部件。矿井环 境比较恶劣，提升机工作强度大，环境中有大量的粉 尘及其他的污染物，导致减速器故障发生率较高，对 提升机的安全运行造成一定的影响 。 [1-3] 提升机减速器 结构复杂，传统的故障诊断方法是采用时域和频域分 析法对故障进行判断，仅能大致对故障类型及故障位 置进行判定，诊断效果不佳[4]。鉴于此，采用小波分析 法对提升机减速器故障进行诊断，便于及时维护提升 机，更好地保障矿井提升机的安全运行。
使用便携式测振仪 （型号为 BZ-8701A） 对矿井提 升机减速器进行简易故障诊断，对振动烈度进行测量， 进而得到水平、垂直及轴向方向上的振动烈度值，具 体的检测结果如表 2 所示。
测点编号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
表 2 检测结果统计表
水平
振动烈度/(mm·s-1) 垂直
9.4
8.0
1 2 34
56
7
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13 12 11 10 9 8
1.中间轴芋；2.输出轴郁；3.齿轮4；4.齿轮6；5.齿轮5；6.联轴器域； 7.主轴装置；8.中间轴域；9.输入轴玉；10.齿轮2；11.齿轮1； 12.齿轮3；13.联轴器玉；14.电动机。 图 1 减速器结构组成图
类型 输入轴 I 中间轴 II
CHENG Weilin
(Zezhou Tiantai Kunda Coal Industry Co., Ltd. of Shanxi, Zezhou 048019, Shanxi, China)
Abstract: Reducer is an important structural component of mine hoist, its normal operation is directly related to the efficiency of hoist operation. The traditional fault diagnosis method of hoist reducer can only roughly determine the fault type and location, and the diagnosis effect is not good. The precise fault diagnosis of reducer was realized by using wavelet analysis method, and good application results were obtained. Key words: hoist; reducer; fault diagnosis; wavelet analysis method
0.58
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2.2 减速器检测点布置 提升机减速器检测的振动频率及故障诊断的准确
度与减速器的检测点布置有密切关联。在布置减速器
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2019 年第 7 期
2019 年 7 月
检测点时应注意：在电动机的底座及齿轮传动处设置 检测点，在与轴承座连接且刚度较高的位置布置检测 点；对齿轮传动振动频率进行检测时应做到同一工况、 同一测量工具、同一测量参数及同一测量方法。 2.3 简易诊断分析
收稿日期：2019-06-13 作者简介：程卫林，1978年生，男，山西泽州人，2015年毕业于河 南理工大学电气工程及其自动化专业，工程师。
荷。减速器故障中最常见的为减速器齿轮损伤与失效、 轴承损伤与失效、润滑油泄漏以及减速器箱体出现较 大变形等。在减速器运行过程中，电动机通过联轴器 I、中间轴以及联轴器 II 等带动主轴运转。减速器具体 的参数如表 1 所示。
2019 年第 7 期 （总第 166 期）
2019 年 7 月
实践运用
提升机减速器故障诊断分析及诊断方法应用
程卫林
（山西泽州天泰坤达煤业有限公司，山西 泽州 048019）
摘 要： 减速器是矿井提升机重要的结构组成部分，其正常运行直接关系到提升机运行的效率。传统的提升机减速器
故障诊断方法仅能大致对故障类型及故障位置进行判定，诊断效果不佳。采用小波分析法实现了对减速器故障的精准判