一种煤矿通风机故障模拟试验系统及控制方法

本发明属于煤矿通风机故障分析，尤其涉及一种煤矿通风机故障模拟试验系统及控制方法。

背景技术：

1、煤矿通风机在使用中产生一些故障是很常见的，但是这些故障往往导致了风机使用效率下降，让风机的使用在一定程度上受到损坏，有一部分的原因是用户在选择中的失误，不同的型号所带来的效果不同，如果被使用到不恰当的场所中，那么出现故障就在所难免了；同时故障的风机还会增加煤矿内的安全风险。现有的煤矿通风机在运行中，常发生扇叶主轴和电机主轴不对中的情况，其中包括角向不对中和平行不对中两种类型，此故障将直接导致煤矿通风机电动机振动增大，温度升高等不良后果。

2、但是在研究风机故障成型和表现形式时，无法模拟对应出现故障状态，同时无法快速对故障位置和原因进行检测分析，影响对风机故障的研究，也影响煤矿风机的安全性。

3、因此，本申请设计了一种煤矿通风机故障模拟试验系统及控制方法来解决上述的技术问题。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提出了一种煤矿通风机故障模拟试验系统及控制方法。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种煤矿通风机故障模拟试验系统，包括模拟风机，所述模拟风机内设置有故障检测机构；所述检测机构包括设置在所述模拟风机上的第一检测组件和第二检测组件；所述第一检测组件和所述第二检测组件与设置在所述模拟风机外的处理模块信号连接；

3、所述模拟风机包括依次连接的第一风筒组件、第二风筒组件和模拟出风组件，所述第一风筒组件和所述第二风筒组件之间设置有疏流组件；

4、所述第一风筒组件和所述第二风筒组件上分别设置有故障模拟组件，所述第一检测组件安装在所述第一风筒组件上，所述第二检测组件安装在所述模拟出风组件上；所述故障模拟组件上设置有轴向加载模块和径向加载模块。

5、优选的，所述第一检测组件包括设置在所述第一风筒组件上的第一传感器，所述第一传感器与所述处理模块信号连接，所述第一传感器电性连接有单独设置的供电模块。

6、优选的，所述第一检测组件包括设置在所述第一风筒组件内的声级计，所述声级计与高速采集卡信号连接，所述高速采集卡与所述处理模块信号连接。

7、优选的，所述第二检测组件包括设置在所述模拟出风组件内的风速传感器和设置电源上的电流传感器，所述风速传感器和所述电流传感器分别与所述处理模块信号连接。

8、优选的，所述疏流组件包括设置在所述第一风筒组件与所述第二风筒组件之间的疏流风筒，所述疏流风筒内设置有风叶支架，所述风叶支架上周向等间距设置有若干疏流风叶，所述疏流风叶远离所述风叶支架的一端与所述疏流风筒内壁固接。

9、优选的，所述故障模拟组件包括设置在所述第一风筒组件内的第一安装座，所述第一安装座上安装有第一圆锥滚子轴承和第一圆柱滚子轴承，所述轴向加载模块与所述第一圆锥滚子轴承抵接设置，所述径向加载模块与所述第一圆柱滚子轴承抵接。

10、优选的，所述轴向加载模块包括螺纹连接在所述第一安装座上的轴向加载螺栓，所述轴向加载螺栓与所述第一圆锥滚子轴承抵接；所述径向加载模块包括螺纹内连接在所述第一安装座上的径向加载螺栓，所述径向加载螺栓与所述第一圆柱滚子轴承抵接。

11、一种煤矿通风机故障模拟试验控制方法，包括以下步骤：

12、在第一风筒组件和第二风筒组件内分别设置故障模拟组件；

13、依次组装第一风筒组件、疏流组件、第二风筒组件和模拟出风组件；

14、将第一检测组件安装到第一风筒组件上，将第二检测组件安装到所述模拟出风组件上；

15、启动第一风筒组件和第二风筒组件，将第一检测组件和第二检测组件检测到的数据传递到处理模块；

16、处理模块处理传输到的参数，获得模拟结果。

17、优选的，当第一检测组件为第一传感器时，所述第一传感器实时动态测量所述第一风筒组件的三维加速度和温度变化，并将测量的参数传递给处理模块，建立第一风筒组件旋转部件的模拟故障和振动加速度频谱特征间的关系。

18、优选的，当第一检测组件为声级计和高速采集卡时，声级计用于测量噪声参数，通过高速采集卡处理后将参数传递给处理模块，建立第一风筒组件旋转部件的模拟故障和声级计、高速采集卡及后处理软件检出的频谱特征间的关系。

19、与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：本发明公开了一种煤矿通风机故障模拟试验系统及控制方法，通过设置第一检测组件和第二检测组件组成的检测机构对模拟风机进行检测，第一风筒组件和第二风筒组件上分别设置故障模拟组件，用于对第一风筒组件和第二风筒组件制造人为故障，进而模拟实际安装使用时的故障，并对故障过程中的参数进行实时监测，建立故障和参数的关系图谱，更方便的对故障类型和故障程度进行判断，为煤矿通风故障排除提供更加可靠的数据支撑。通过轴向及径向加载，提高模拟故障的特征显现程度，能更真实的体现出实际的煤矿通风的复杂情况，真实度更高。

20、本发明操作便利，结构简单，能更加真实的模拟风机故障的复杂情况，并为风机故障的诊断提供更具有参考性的数据支撑，模拟成本低，具有很高的实用价值。

技术特征：

1.一种煤矿通风机故障模拟试验系统，其特征在于：包括模拟风机，所述模拟风机内设置有故障检测机构；所述检测机构包括设置在所述模拟风机上的第一检测组件和第二检测组件；所述第一检测组件和所述第二检测组件与设置在所述模拟风机外的处理模块信号连接；

2.根据权利要求1所述的煤矿通风机故障模拟试验系统，其特征在于：所述第一检测组件包括设置在所述第一风筒组件(1)上的第一传感器(6)，所述第一传感器(6)与所述处理模块信号连接，所述第一传感器(6)电性连接有单独设置的供电模块(7)。

3.根据权利要求1所述的煤矿通风机故障模拟试验系统，其特征在于：所述第一检测组件包括设置在所述第一风筒组件(1)内的声级计(9)，所述声级计(9)与高速采集卡(10)信号连接，所述高速采集卡(10)与所述处理模块信号连接。

4.根据权利要求1所述的煤矿通风机故障模拟试验系统，其特征在于：所述第二检测组件包括设置在所述模拟出风组件(3)内的风速传感器(11)和设置电源上的电流传感器(12)，所述风速传感器(11)和所述电流传感器(12)分别与所述处理模块信号连接。

5.根据权利要求1所述的煤矿通风机故障模拟试验系统，其特征在于：所述疏流组件(4)包括设置在所述第一风筒组件(1)与所述第二风筒组件(2)之间的疏流风筒(15)，所述疏流风筒(15)内设置有风叶支架(16)，所述风叶支架(16)上周向等间距设置有若干疏流风叶(17)，所述疏流风叶(17)远离所述风叶支架(16)的一端与所述疏流风筒(15)内壁固接。

6.根据权利要求5所述的煤矿通风机故障模拟试验系统，其特征在于：所述故障模拟组件包括设置在所述第一风筒组件(1)内的第一安装座(18)，所述第一安装座(18)上安装有第一圆锥滚子轴承(19)和第一圆柱滚子轴承(20)，所述轴向加载模块与所述第一圆锥滚子轴承(19)抵接设置，所述径向加载模块与所述第一圆柱滚子轴承(20)抵接。

7.根据权利要求6所述的煤矿通风机故障模拟试验系统，其特征在于：所述轴向加载模块包括螺纹连接在所述第一安装座(18)上的轴向加载螺栓(21)，所述轴向加载螺栓(21)与所述第一圆锥滚子轴承(19)抵接；所述径向加载模块包括螺纹内连接在所述第一安装座(18)上的径向加载螺栓(22)，所述径向加载螺栓(22)与所述第一圆柱滚子轴承(20)抵接。

8.一种煤矿通风机故障模拟试验控制方法，根据权利要求1-7所述的煤矿通风机故障模拟试验系统，其特征在于包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的煤矿通风机故障模拟试验控制方法，其特征在于：

10.根据权利要求8所述的煤矿通风机故障模拟试验控制方法，其特征在

技术总结
本发明属于煤矿通风机故障分析技术领域，公开了一种煤矿通风机故障模拟试验系统及控制方法，包括模拟风机，模拟风机内设置有故障检测机构；检测机构包括第一检测组件和第二检测组件和与之信号连接的处理模块；模拟风机包括依次连接的第一风筒组件、第二风筒组件和模拟出风组件，第一风筒组件和第二风筒组件之间设置有疏流组件；第一风筒组件和第二风筒组件上分别设置有故障模拟组件，第一检测组件安装在第一风筒组件上，第二检测组件安装在模拟出风组件上。本发明操作便利，结构简单，能更加真实的模拟风机故障的复杂情况，并为风机故障的诊断提供更具有参考性的数据支撑，模拟成本低，具有很高的实用价值。

技术研发人员：张军,王磊
受保护的技术使用者：安徽理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/5/16