煤矿用主通风机的振动特性研究
风力发电机械系统的振动与控制分析
风力发电机械系统的振动与控制分析引言随着能源危机和环境问题的日益凸显，可再生能源逐渐成为世界能源领域的热点。
在可再生能源中，风能因其广泛分布、无污染、可再生等特点而备受关注。
风力发电机械系统作为转化风能为电能的核心设备，其安全性、可靠性和稳定性问题一直是研究的热点之一。
其中，振动问题是影响风力发电机械系统性能和寿命的关键因素之一。
本文旨在通过对风力发电机械系统的振动与控制分析，进一步探讨其振动特性以及减振控制的方法和效果。
风力发电机械系统的振动特性风力发电机械系统的振动问题主要包括机身振动、风机轴线振动、风轮轮毂振动等。
其中，机身振动是由于风力引起的机身整体或局部的振动现象。
风机轴线振动是风力作用引起的风机转子与轴之间发生相对位移现象。
风轮轮毂振动则是由风力引起的风轮轮毂产生的振动现象。
风力发电机械系统的振动特性与结构设计、制造工艺、受力状态等因素密切相关。
一方面，合理的结构设计和制造工艺可以降低振动的产生，提高系统稳定性；另一方面，受力状态的变化也会导致机械系统的振动特性发生变化。
因此，科学合理的振动控制策略对于风力发电机械系统的性能优化至关重要。
风力发电机械系统的振动控制方法目前，常用的风力发电机械系统振动控制方法主要包括主动控制和被动控制两种。
主动控制方法是通过使用传感器、控制器和执行机构等设备实时监测和控制风力发电机械系统的振动。
其中，通过使用传感器对机械系统的振动进行实时监测，可以获取相关的振动数据；同时，控制器可以根据振动数据对风力发电机械系统进行控制，如调整转速、角度等，从而减小振动。
被动控制方法是通过选择合适的材料、结构和设计等手段来降低机械系统的振动。
例如，通过选择具有良好的抗震效果的材料，可以有效减小风力发电机械系统的振动；通过合理设计机械结构，如增加支撑点、加强连接等，也可以降低振动的产生。
风力发电机械系统振动控制方法的选择应根据具体情况综合考虑。
主动控制方法对于控制精度要求较高、振动频率较高的风力发电机械系统更为适用；而被动控制方法则更适用于振动频率较低的风力发电机械系统。
主通风机振动标准
主通风机振动标准主通风机振动标准是指为了保证通风设备的正常运行和安全性能，制定了对其振动水平的严格要求。
通风机作为一种常见的工业设备，在风机轴承的运转过程中，会产生一定的振动。
如果振动过大，不仅会降低设备的运行效率，还可能导致设备损坏，甚至影响生产安全。
因此，制定主通风机振动标准十分重要。
主通风机振动标准通常涉及以下几个方面：振动水平的限制值、振动测量方法和振动监测要求。
首先，振动标准中需要对振动水平的限制值进行明确规定。
通常采用的振动参数有速度振动和加速度振动，其中速度振动是指单位时间内某点上振动的幅值，加速度振动是指单位时间内振动速度的变化。
限制值的制定主要是为了确保风机运行时的稳定性和可靠性。
通常，振动限制值会依据风机类别和运行条件的不同而有所区别。
例如，对于风机运行在低速、中速或高速状态下，其振动标准值的要求也各异。
其次，振动标准中需要明确振动测量方法。
振动测量是评估风机振动水平的关键环节，主要通过振动传感器采集风机各部位的振动信号。
通常采用的测量方法有直接测量和间接测量两种。
直接测量是指将振动传感器直接安装在风机的振动部位，如轴承座、电机端盖等，实时监测其振动信号。
间接测量是指通过测量风机周围环境的振动信号来推测风机的振动水平。
测量方法的准确性和可靠性直接影响到振动水平的评估结果，因此在振动标准中对测量方法的要求也是必不可少的。
最后，振动标准需要规定振动监测的要求。
振动监测是指对风机振动情况的定期检测和记录，以及对异常振动的及时处理。
振动监测的目的在于不仅能够及时发现振动异常，更能够从源头上进行预防和控制。
通常，振动监测的频率和检测内容会根据风机使用年限、运行状态和环境条件的不同而有所差异。
例如，新安装的风机需要在初始运行阶段进行定期监测和记录，以便及时发现和解决潜在问题。
而老化的风机则需要定期进行振动监测，检测其振动水平是否超出标准要求，并及时采取相应措施进行维护和保养。
综上所述，主通风机振动标准是为了确保通风设备的正常运行和安全性能而制定的。
通风机振动分析与故障诊断的试验研究的开题报告
通风机振动分析与故障诊断的试验研究的开题报告一、选题背景及意义通风机作为重要的空气处理设备，广泛应用于工业、民用、商业等领域。
随着人们对室内空气环境质量的要求不断提升，通风系统的安全、稳定运行变得更为重要。
然而，通风机在运行过程中，由于多种原因（如部件磨损、装配不当等），会产生振动，导致通风系统存在故障隐患，如噪音过大、能耗过高、寿命缩短等问题。
因此，进行通风机振动分析与故障诊断的研究，对于提高通风设备的运行效率、降低能耗、延长寿命，以及保证室内空气质量，具有重要的现实意义。
二、研究目的与内容1. 研究目的（1）掌握通风机振动分析与故障诊断的理论基础，了解振动分析与故障诊断技术在通风系统中的应用。
（2）通过对通风系统中的振动信号进行采集、处理和分析，诊断出通风机设备故障类型及故障位置。
（3）在掌握通风机振动分析与故障诊断的基础上，提出优化通风系统设计和调试的建议，以降低通风设备故障率和维护成本。
2. 研究内容（1）通风机振动特性研究通过试验研究，探究通风机振动的特性，包括振动源、振动传递途径、振动受力特点等。
（2）振动信号采集与处理通过传感器采集通风机的振动信号，并对其进行信号处理。
（3）振动分析与故障诊断采用统计分析、小波分析、瞬态分析等振动分析方法，诊断通风机设备的故障类型及故障位置。
（4）优化通风系统设计和调试建议在掌握通风机振动分析与故障诊断的基础上，提出通风系统设计和调试的建议，以降低通风设备故障率和维护成本。
三、研究方法1.理论研究查阅相关文献，为试验研究提供理论基础。
2.实验研究选取一种通风机，并采用传感器采集其振动信号，进行信号处理和分析，诊断通风机设备的故障类型及故障位置。
3.优化设计与调试在掌握通风机振动分析与故障诊断的基础上，提出优化通风系统设计和调试的建议。
四、预期成果及意义1.预期成果（1）通过实验研究，掌握通风机振动分析与故障诊断的技术原理和应用方法。
（2）诊断出通风机设备故障类型及故障位置，为通风设备的故障排查提供可靠依据。
关于煤矿主通风机降噪分析
关于煤矿主通风机降噪分析引言：随着煤炭市场的不断发展，煤矿行业也面临着越来越大的压力，如何提高煤矿的生产效率和安全性成为矿方关注的焦点之一、煤矿主通风系统是煤矿必不可少的设施之一，它不仅能够保障矿工的安全，还能提供合适的工作环境。
然而，煤矿主通风机在运转过程中可能会产生噪音，这不仅对矿工的身体健康造成损害，同时也会对矿井周围的环境造成污染。
因此，降低煤矿主通风机的噪声是煤矿行业面临的一个重要问题。
本文将分析煤矿主通风机噪声产生的原因，并探讨一些降低噪声的方法。
一、煤矿主通风机噪声产生原因1.机械震动：煤矿主通风机在运转过程中，会产生机械震动，这种震动会通过机身传导到周围的金属结构上，从而产生噪声。
2.高速旋转的叶轮：煤矿主通风机的核心是叶轮，叶轮的高速旋转也会产生噪声。
蓄能器和刹车系统使用不当，也会使叶轮的振动增加，进一步放大噪声。
3.气流振荡：煤矿主通风机的工作原理是通过产生气流来实现通风的，而气流通过机体和管道的过程中会产生振荡，这种振荡就会产生噪声。
二、煤矿主通风机降噪方法1.提高设备的运转质量：通过调整和校正设备的装配精度，减小设备的不平衡和摩擦，从而减小机械震动和振动噪声。
另外，为设备加装吸振装置也可以减小振动传递到周围金属结构上的噪声。
2.优化叶轮设计：通过减小叶轮的旋转速度和改善叶轮的平衡度，可以降低叶轮高速旋转所产生的噪声。
此外，改变叶轮的形状和材料，采用减振措施等也可以减小叶轮噪声。
3.加强气流控制：通过合理设计和选用降阻风机叶片、改进导流装置、选用低振动材料等方式，降低气流在机体和管道内的振荡和噪声。
4.功能耦合控制：通过合理的控制系统设计，优化通风系统的运行状态，减小设备运行负荷，可以降低煤矿主通风机的噪声。
三、降噪措施的效果评估降噪措施的效果评估可以通过噪声监测进行。
使用专业的噪声监测设备，对煤矿主通风机运行时的噪声进行监测，并比对监测数据与国家标准的允许范围进行对比，从而判断降噪措施的效果和是否符合相关标准。
风能发电装置振动特性分析与振动控制
风能发电装置振动特性分析与振动控制随着能源需求的不断增加，越来越多的国家和地区开始重视风能的使用，尝试利用风力发电来应对能源不足和环境污染等问题。
风能发电技术已逐渐成熟，但由于风力发电机转子受到空气力的作用，容易产生振动，严重影响风能发电机的效率和寿命。
因此，对风能发电装置的振动特性进行研究和控制具有重要意义。
一、风能发电装置振动特性分析1. 风能发电机结构和振动模型风能发电机主要由发电机、转子、塔架和基础等组成。
在运行中，风通过叶片将转子带动旋转，同时也会对转子、塔架和基础等结构产生振动。
风能发电机的振动特性主要包括结构刚度、振动频率、振动模式和振幅等。
2. 风能发电机的自由振动风能发电机在运行中，由于弹性变形和质量不平衡等原因，存在自由振动。
自由振动可以分为前后摆动和扭转，分别对应着风向和风力的影响。
3. 风能发电机的强迫振动风能发电机在运行中，由于受到风力和颤振等原因，还会出现强迫振动。
强迫振动的主要特点是在一定频率下，振幅会逐渐增强，直至结构破坏。
4. 风能发电机振动特性分析方法目前，对于风能发电机的振动特性分析方法主要包括有限元方法、实验测试和计算流体力学等。
有限元方法通过建立精细的数学模型进行振动分析，可以得到较为准确的振动频率和振动模式等参数。
实验测试则通过模拟出发电机真实工作状态下的振动情况，进而分析和控制振动。
计算流体力学则主要用于分析风力对发电机的影响，包括风速、风向和风向偏角等参数。
二、风能发电装置振动控制方法1. 主动振动控制主动振动控制是指采用一系列控制算法和技术，对风能发电机的结构特点和振动模式进行实时监测和控制，从而达到减少振动、提高效率和延长寿命的目的。
2. 被动振动控制被动振动控制是指采用一些机械结构和材料，通过调整风能发电机内部的结构和强度等参数，来减少振动并提高发电效率。
被动振动控制常用的材料包括弹簧、阻尼材料和减振板等。
3. 智能振动控制智能振动控制是指采用智能技术和实时监测系统，对风能发电机的振动和频率等参数进行分析，从而主动调整发电机的结构和调节风速等参数，减少振动并提高发电效率和寿命。
基于振动信号分析的煤矿主通风机故障诊断的研究
ＤＯＩ：１０．１６５２５／ｊ．ｃｎｋｉ．ｃｎ１４－１１３４／ｔｈ．２０１９．０２．０５３总第１９０期２０１９年第２期机械管理开发ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴＡＮＤＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴＴｏｔａｌ１９０Ｎｏ．２，２０１９引言煤矿主通风机在矿井易燃易爆危险气体排放、瓦斯浓度稀释和人员通风换气等方面起着重要作用，是保障矿井安全的核心设备。
主通风机的运行状态直接影响着设备功能的实现。
在长期连续性运行过程中，主通风机由于设备损耗以及运行环境等原因，往往会出现一些不可预见性的机械或电子故障，而突发性故障可能导致矿难的发生，因此对其故障的预防性维护和出现故障后的及时诊断则显得尤为重要。
煤矿主通风机的运行模式振动较大，机械结构复杂，影响其性能的因素层次多、种类多，建立合适的数学机理模型较为困难。
对于这种情况，信号处理法故障诊断技术是一种适合煤矿主通风机故障分析的方法。
1故障机理分析煤矿主通风机由三相异步电动机通过联轴器连接，传递运动和转矩的。
主通风机一般出现的故障有机械故障和控制系统故障。
本文主要针对机械故障的诊断做说明。
机械故障常出现在风机和电动机两大部件处。
由于设备的维护和运行环境的影响，煤矿通风系统中主通风机发生机械故障的频率很高，对通风系统的功能实现影响很大。
对于主通风机发生故障的部位往往集中在轴承部分和旋转部分［１］。
１．１煤矿主通风机轴承故障机理分析主通风机滚动轴承的结构组成如图１所示。
主通风机滚动轴承运动时，外圈固定不动，内圈与轴承一起运动。
假设d 为滚动体的直径，D ｍ为轴承滚道的直径，D ｉ为内圈滚道的直径，D ０为外圈滚道的直径，内圈随轴一起以频率f 旋转。
滚动轴承在运动时，动力来自轴承的轴向力，滚动轴承内的滚珠虽轴向力发生运动。
滚珠在轴承内圈与外圈的轨道槽内运动时，受到向外的轴向力，滚珠运动时，除了做圆周运动外，还会在内外圈轨道的偏外侧运动，这样就会使运动状态的内外圈发生轴向位移，即滚珠的运动直径由d 变为d ｃｏｓα。
煤矿用主通风机的振动特性研究
煤矿用主通风机的振动特性研究[摘要]随着人们对煤矿环境保护意识和对健康意识的不断提高，对煤矿生产中所用的主风机质量要求也越来越高。
而对主风机的高要求最主要的就是希望它的噪音和振动能降低到最小，事故发生率也能降到最低。
本文在此对煤矿住通风机产生振动的原因和和振动评价标准做了一点简要的阐述。
【关键词】主通风机;振动特性;气动噪声主风机是煤矿生产中四大主要设备中其中的一种，它的主要任务就是向矿井下面输送清新的空气，从而排除了矿井中的有毒物质和煤尘，保证煤矿生产的安全。
在我国，根据资料统计，发生煤矿事故的原因百分之七十是因为通风设备发生故障，通风问题管理不善所引起的。
从这点上看，保证通风系统的正常运行是有着非常重要的意义。
煤矿生产作业进行时，风机运行所产生的振动可以分为两种：一种是机械振动，另一种是指风机的叶轮在旋转时它的叶片作用于经过风机的气流上的脉动力而引起的振动。
风机为什么会产生振动呢？主要原因就在作用于叶片上的气动力。
这种振动在风机运行的时候受到管网系统和风机的影响，会导致风机发生喘振和失速等现象。
一、煤矿主通风机产生振动的原因分析主通风机产生振动的原因，有机械故障的原因，还有它本身性能的原因造成的。
以下就一些比较经常遇到、而且会带来比较大危害的一些问题进行了分析。
1.机械故障（1）转子没有保持平衡。
这种不平衡性包括转子系统的质量偏心和转子的零件发生损坏。
（2）转子没有对中。
转子发生机械故障百分之六十多都是因为转子没有对中而引发的。
（3）转轴发生弯曲。
它包括临时性弯曲和轴弓形弯曲两种。
（4）油膜震荡和油膜涡动由滑动轴承引发的自激振动。
（5）转子支承系的连接处松动。
它是指支承系统之间的配合空隙产生的误差比较大，还有的是配合面的连接螺栓没有固定紧从而产生了异常的振动。
2.风机的性能发生故障（1）发生喘振。
如果风机在不平稳的工作区运行，它的出口压力或大于、或小于、或等于和它互相连接工作的电网压力时，让气流倒流忽然释放出来，这种循环的气流脉动会让风机发生很强的振动和噪声，这种现象就叫做喘振。
煤矿对旋轴流通风机的振动响应特性分析
煤矿对旋轴流通风机的振动响应特性分析
成永新
【期刊名称】《机械管理开发》
【年(卷),期】2024(39)1
【摘要】为进一步探究煤矿对旋轴流通风机设备可能的优化路径,从振动响应分析的角度着手,对煤矿轴流通风机流场进行仿真分析,通过分析压力一时间变化情况,探究不同轴向间隙和径向间隙对煤矿对旋轴流通风机的振动响应特征。
并根据分析结果,确定了较为合理的轴向间隙与径向间隙取值范围,以期为后续的对旋轴流通风机优化设计提供更多参考借鉴。
【总页数】3页(P58-60)
【作者】成永新
【作者单位】山西焦煤霍州谭坪煤电有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】TD441.2
【相关文献】
1.煤矿对旋轴流式主通风机高压变频拖动方案的设计及应用
2.国内煤矿用对旋式轴流主通风机性能剖析
3.对旋轴流通风机噪声的产生机理及特性分析
4.煤矿对旋轴流式通风机的研究
5.煤矿对旋轴流式通风机的改进设计探析
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煤矿用主通风机的振动特性研究【摘要】随着人们对煤矿环境保护意识和对健康意识的不断提高，对煤矿生产中所用的主风机质量要求也越来越高。
而对主风机的高要求最主要的就是希望它的噪音和振动能降低到最小，事故发生率也能降到最低。
本文在此对煤矿住通风机产生振动的原因和和振动评价标准做了一点简要的阐述。
【关键词】主通风机;振动特性;气动噪声
主风机是煤矿生产中四大主要设备中其中的一种，它的主要任务就是向矿井下面输送清新的空气，从而排除了矿井中的有毒物质和煤尘，保证煤矿生产的安全。
在我国，根据资料统计，发生煤矿事故的原因百分之七十是因为通风设备发生故障，通风问题管理不善所引起的。
从这点上看，保证通风系统的正常运行是有着非常重要的意义。
煤矿生产作业进行时，风机运行所产生的振动可以分为两种：一种是机械振动，另一种是指风机的叶轮在旋转时它的叶片作用于经过风机的气流上的脉动力而引起的振动。
风机为什么会产生振动呢？主要原因就在作用于叶片上的气动力。
这种振动在风机运行的时候受到管网系统和风机的影响，会导致风机发生喘振和失速等现象。
一、煤矿主通风机产生振动的原因分析
主通风机产生振动的原因，有机械故障的原因，还有它本身性能的原因造成的。
以下就一些比较经常遇到、而且会带来比较大危
害的一些问题进行了分析。
1.机械故障
（1）转子没有保持平衡。
这种不平衡性包括转子系统的质量偏心和转子的零件发生损坏。
（2）转子没有对中。
转子发生机械故障百分之六十多都是因为转子没有对中而引发的。
（3）转轴发生弯曲。
它包括临时性弯曲和轴弓形弯曲两种。
（4）油膜震荡和油膜涡动由滑动轴承引发的自激振动。
（5）转子支承系的连接处松动。
它是指支承系统之间的配合空隙产生的误差比较大，还有的是配合面的连接螺栓没有固定紧从而产生了异常的振动。
2.风机的性能发生故障
（1）发生喘振。
如果风机在不平稳的工作区运行，它的出口压力或大于、或小于、或等于和它互相连接工作的电网压力时，让气流倒流忽然释放出来，这种循环的气流脉动会让风机发生很强的振动和噪声，这种现象就叫做喘振。
(2)旋转失速。
气流在叶片的背部流动受到破坏，它的升力减弱，相反地阻力却急剧增加，风压就会立即降低，发生这样的现象就叫做失速，也可以称为脱流。
二、对矿井通风机振动的评价标准分析
对于设备的故障诊断技术在上个世纪七十年代形成以来，振动出现的故障判断标准有：相对判断标准、绝对判断标准和类比判断
标准。
对于通风机的振动评价标准如下：
（1）振动幅值。
它是轴承承受得住的动载荷和振动经过支承构造以及基础传到周边环境的允许值所确定的。
（2）振动幅值变化情况。
如果振动幅值的变化超出了评价区域b上限值的四分之一时，这种变化是比较明显的，尤其是突然发生的时候，应该对它进行诊断，还要查明原由。
从风机的振动监测和对故障的诊断实际中可以看出，根据gb/t6075.3-2001和
iso10816-3:1998的标准对通风机进行振动评价的时候，它的振动速度均方根值和振动位移的均方根值的评价结果有很大的不同，它主要体现在如果通风区的振动强度已经到了d区，更严重的如果达到了停机值，它的振动位移的均方根值还处在a区；特别是在通风机的转子发生了不平衡的故障时，它也会出现相同的情况。
在通常情况下，煤矿用的通风机的选转速度在六百至一千五r/分钟时，它的旋转频率就是低频，这时候应该用振动位移或者振动速度对低频振动做出比较相同的评价结果。
但如果在使用中发生了上面的这些问题，对它的主要原因进行了探讨，发现问题所在就是所用的简单测振仪没有具备频带选择的性能，不管是测振动速度或者是振动位移均是在仪器设置的频率的范围之内，这样两种参数的测试结果就不会相差太大，因为振动位移的信号会随着谐坡分量阶次的增加，它分量的幅值就会慢慢减弱。
从以上这些可以看出，位移的信号对低频范围的敏感程度比较强，经常把它用来放映低频振动。
在振动速度信号中，谐波分量阶次增加，谐波分量的幅值比和
位移分量的幅值比较就会大很多，因此常用它来放映中频振动情况。
在现场对它进行测试时，要按照煤矿用的主通风机的振动特征，振动加速度信号在通风机进行时流体产生的高频振动和轴承元件
的高频振动敏感度比较强，采用振动加速度对通风机的全面振动情况不能做出比较完全的评价，振动加速度值要作为振动指标的评价还有待于更深一步的研究。
总之，要在现场操作简单测振和对设备对其振动评价的时候，必须对多参数的综合监测，在条件允许下，建议要使用具备频带选择性能的测振仪。
然后按照设备的振动特点，要选择适用的测振参数，根据这个参数对测振频率范围进行确定。
这样就可以对设备的振动状态进行科学地评价。
通过实践工作可以证明，采用简易的振动进行测试可以看出煤矿生产中通风机的振动工作情况，如果能对通风机的振动信号进行更深一步的探讨和诊断，就可以对故障的类型进行准确地判断，还可以对通风机经常会出现的比较普遍的故障进行辨别。
三、结束语
综上所述，从对煤矿用的主通风机的简易振动测试可以看出，采用通风机轴承座的振动速度均方根对通风机的振动情况进行评价，这种方法得来的结果比较接近实际。
如果采用其他的振动参数对机械设备振动情况进行评价时，要按照振动参数和实际所用的简易测振仪的情况进行探讨，避免它的诊断出现错误。
在煤矿生产中，
比较经常出现的故障问题例如轴流式通风机的转子出现不平衡、矿用离心式、轴承的元件被损坏以及轴系不对中等，通过简易振动测试可以看出煤矿用主通风机的振动运行状态，可以对其工作状态做出初步判断，然后采用振动信号频谱对其分析的方式就可以对通风机经常出现的故障问题作出辨别。
为了确保矿工的生命安全和社会效益，在煤矿生产中，对矿用主通风机采取振动和诊断是非常有必要的。
同时，它也促进了设备管理向科学化和现代化发展。
参考文献
[1]杨林.轴流式通风机喘振预警方法的研究[j].矿业安全与环保,2008年02期
[2]李春宏.轴流风机失速与喘振分析[j].发电设备,2008年03期
[3]殷海红,昌泽舟.轴流式通风机的噪声机理及降噪措施[j].风机技术,2007年01期。