前言

礦井提升機(jī)是煤礦開采過程中的重大固定機(jī)電設(shè)備之一，是溝通礦井上下的樞紐，隨著煤礦生產(chǎn)深井化、大型化與現(xiàn)代化的推進(jìn)，體積小、質(zhì)量輕、提升能力大且適宜深井開采的多繩提升機(jī)越來越多地被煤礦生產(chǎn)企業(yè)采用。多繩提升機(jī)所處工作環(huán)境較為惡劣，是典型的重載連續(xù)運(yùn)行設(shè)備，其零部件質(zhì)量不可避免地會(huì)出現(xiàn)劣化，一旦發(fā)生故障，不僅維修成本高、周期長(zhǎng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成重大經(jīng)濟(jì)損失甚至人員傷亡。因此，開展多繩提升機(jī)故障診斷及網(wǎng)絡(luò)化管理方法的研究，對(duì)煤礦安全生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

隨時(shí)掌握設(shè)備運(yùn)行情況，及時(shí)準(zhǔn)確地對(duì)設(shè)備的各種異�；蚬收蠣顟B(tài)做出預(yù)警與診斷，對(duì)保證多繩提升機(jī)的可靠運(yùn)行及對(duì)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)進(jìn)行科學(xué)管理等工作顯得尤為重要。本書基于傳感器數(shù)據(jù)融合，針對(duì)多繩提升機(jī)載荷識(shí)別、主軸系統(tǒng)故障診斷及網(wǎng)絡(luò)化設(shè)備管理等關(guān)鍵問題進(jìn)行了深入研究：

第一，提出了基于振動(dòng)信號(hào)的多繩提升機(jī)提升載荷識(shí)別方法。采用間接測(cè)量方式，不破壞多繩提升機(jī)結(jié)構(gòu)，且對(duì)生產(chǎn)過程無影響，較現(xiàn)有識(shí)別方法更為精確與安全經(jīng)濟(jì)。第二，在分析異常載荷與提升機(jī)故障相關(guān)性的基礎(chǔ)上，研究了提升機(jī)載荷相關(guān)故障診斷方法，并通過實(shí)例驗(yàn)證了此方法的有效性。第三，提出了基于局域均值分解與改進(jìn)有向無環(huán)圖支持向量機(jī)的滾動(dòng)軸承故障診斷方法，該方法對(duì)故障部位及其演化程度均表現(xiàn)出較高的識(shí)別精度與效率。第四，提出了基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)聚類算法的主軸系統(tǒng)故障診斷方法，該方法不需預(yù)設(shè)聚類結(jié)果的類別數(shù)，對(duì)缺乏先驗(yàn)知識(shí)及故障樣本的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)故障類型的有效診斷提供了一個(gè)行之有效的新方法。第五，構(gòu)建了集成工況監(jiān)測(cè)與故障診斷的網(wǎng)絡(luò)化提升設(shè)備管理系統(tǒng)。第六，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的多繩提升設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)研究，開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)化設(shè)備管理系統(tǒng)已在企業(yè)得到了成功應(yīng)用。本書的研究結(jié)果豐富和完善了低速重載機(jī)械設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷理論，對(duì)大型設(shè)備的安全高效運(yùn)行與科學(xué)維護(hù)管理具有一定的參考價(jià)值。

借本書出版之際，特別感謝博士生導(dǎo)師太原理工大學(xué)楊兆建教授在本書撰寫和出版過程中給予的悉心指導(dǎo)；感謝課題組馬金山博士、李娟莉博士的支持和幫助；同時(shí)還要感謝合肥工業(yè)大學(xué)劉焜教授、劉小君教授，中北大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院的王俊元教授、祝錫晶教授、王宗彥教授、王建青副教授對(duì)本書的大力支持。

本書的相關(guān)研究和出版工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（51075292）、山西省科技重大專項(xiàng)項(xiàng)目（20111101040）和中北大學(xué)科學(xué)研究基金（XJJ2016004）的資助，在此表示感謝。

由于作者的知識(shí)水平所限，書中難免有不妥之處，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。