基于小波奇異性的鋼繩芯輸送帶故障診斷方法的研究

時間：2022-07-23作者：青島聯(lián)眾礦山設(shè)備有限公司瀏覽：217

鋼絲繩芯輸送帶以其抗拉強度高、伸長率小、動態(tài)性能好、運輸距離長而得到廣泛的應(yīng)用，尤其在煤礦產(chǎn)業(yè)中作為煤炭連續(xù)輸送的主要設(shè)備。但是鋼繩芯輸送帶的橫向斷帶事故時有發(fā)生，給企業(yè)造成重大的經(jīng)濟損失以及人員傷亡。目前常用的檢測方法可以有效地檢查到輸送帶宏觀幾何型缺陷，但對于鋼繩芯的早期物理性損傷難以實現(xiàn)有效的評價。本文闡述了鋼繩芯輸送帶故障檢測方法的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀;研究了鋼繩芯輸送帶的結(jié)構(gòu)及金屬磁記憶檢測技術(shù)的原理;分析了鋼繩芯磁記憶信號的奇異性，提出結(jié)合磁記憶信號法向分量過零點和梯度大值共同判斷輸送帶接頭應(yīng)力集中區(qū)并準確得到故障點的位置;為解決輸送帶鋼繩芯三種狀態(tài):正常狀態(tài)、微觀應(yīng)力集中狀態(tài)、宏觀缺陷狀態(tài)進行分析和識別的問題，提取了鋼繩芯磁記憶信號的多個特征量，如:磁記憶信號峰峰值、大梯度值、小波多尺度分解尺度細節(jié)分量幅度大值、鋼絲繩芯直徑、連續(xù)小波變換能量，輸入到設(shè)計好的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中進行數(shù)據(jù)融合，綜合判斷鋼繩芯輸送帶的狀態(tài)及故障類型，為鋼繩芯輸送帶早期故障診斷提供了一種新穎、有效、準確的方法。
   本文以鋼繩芯輸送帶作為研究對象，利用金屬磁記憶檢測技術(shù)對輸送帶進行檢測，得到不同狀態(tài)時的鋼繩芯磁記憶信號。首先，對鋼繩芯磁記憶信號進行奇異性分析，并與磁記憶信號法向分量過零點和大梯度值結(jié)合，可以準確的判斷鋼繩芯輸送帶應(yīng)力集中區(qū)，并得到故障點的位置。其次，本文利用小波變換的多分辨率特性和時頻局部化特性，對鋼繩芯輸送帶磁記憶信號多個特征量（如**峰值、峰峰值、大梯度值、小波分解尺度細節(jié)分量幅度大值，連續(xù)小波變換能量）進行研究并提取。后，本文借助由鋼繩芯輸送帶故障檢測試驗平臺上所得的磁記憶信號，將提取的磁記憶信號多個特征值組成的向量組，作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入，利用MATLAB進行編程仿真，對鋼繩芯輸送帶的狀態(tài)進行識別。結(jié)果表明，該方法在一定程度上滿足鋼繩芯輸送帶故障模式診斷的要求，滿足故障診斷實時性的要求，具有很強的識別能力。

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