矿用减速器的故障诊断方法与流程

1.本发明涉及刮板输送机设备技术领域，特别涉及一种矿用减速器的故障诊断方法。


背景技术：

2.煤矿智能化开采技术飞速发展，刮板输送机作为煤矿井下工作面原煤开采运输的关键设备，其自动化和智能化技术发展较慢。尤其是刮板输送机的减速器，其作为刮板输送机的核心传动部件，减速器运行数据是刮板输送实现自动化、智能化的关键，其运行是否正常对刮板输送机原煤运输效率起决定性作用，因此当减速器发生故障时，迅速对故障进行诊断至关重要，如此才能尽快根据诊断出的故障进行相应的故障处理，进而保证减速器的正常工作。
3.目前在依据监测到的减速器运行数据进行减速器的故障诊断和分析时，通常基于单一的运行数据做出判断，例如只对工作温度、轴承温度以及轴承振动幅度等设定阈值进行判断。然而，减速器的运行影响因素是复杂的，同样的，当其发生故障时会呈现出异常变化的运行数据也不是单一的，即运行参数之间通常是存在内在联系的，而基于单一运行数据得出的故障诊断结果可靠性较低。此外，减速器发生故障的种类较多，只要准确的诊断出减速器发生的故障种类，后续才能执行具有针对性的故障处理措施，以快速准确的对故障进行处理，而目前基于单一运行数据的故障诊断方式难以对各种故障类型进行精准诊断。因此，目前的减速器故障诊断方式准确性较低。


技术实现要素：

4.有鉴于此，针对以上不足，有必要提出一种矿用减速器的故障诊断方法，以提高减速器故障诊断的准确性。
5.本发明实施例提供了一种矿用减速器的故障诊断方法，包括：预先在加载试验台上试验出矿用减速器在各个输入扭矩段时所对应的标准运行数据，并建立每个输入扭矩段与之对应的标准运行数据的映射关系，得到矿用减速器正常运行时的标准运行数据图谱；其中，运行数据为由矿用减速器上的传感器所采集到的数据；在矿用减速器运行时，从减速器驱动系统中获取实际输入扭矩，并同时从矿用减速器的传感器上获取此时的实际运行数据；根据所述实际运行数据、实际输入扭矩和所述标准运行数据图谱，对所述矿用减速器的故障进行诊断。
6.优选的，所述运行数据包括：轴承振动振幅、齿轮振动振幅、输入轴摆动、轴承温度、齿轮油温度、油位、油质、输入密封、输出密封、冷却水温度、冷却水压力和冷却水流量。
7.优选的，所述实际输入扭矩的扭矩值在所述标准运行数据图谱中所对应的标准运行数据包括：标准轴承温度、标准冷却水流量、标准冷却水温度和标准油位；所述根据所述实际运行数据、实际输入扭矩和所述标准运行数据图谱对所述矿用
减速器的故障进行诊断，包括：步骤a1：判断是否满足：获取到的运行数据中所述实际输入扭矩小于减速器额定扭矩的第一扭矩比例，且实际运行数据中的实际轴承温度在预设时间内提高到了不小于第一温度阈值；若是，则执行步骤a2；否则，继续对运行数据进行监测；其中，所述第一温度阈值大于所述标准轴承温度；步骤a2：判断是否满足：实际冷却水流量比所述标准冷却水流量减少了第一流量比例，实际冷却水温度大于所述标准冷却水温度，且其他运行数据位于所述标准运行数据图谱中所对应的正常范围；若是，则所述矿用减速器出现的故障诊断为由冷却水流量减少所引起的轴承温度过高；若否，则执行步骤a3；步骤a3：判断是否满足：实际冷却水温度大于所述标准冷却水温度，实际油位低于所述标准油位的第一油位比例，且其他运行数据位于所述标准运行数据图谱中所对应的正常范围；若是，则所述矿用减速器出现的故障诊断为由齿轮油偏少所引起的轴承温度过高。
8.优选的，所述实际输入扭矩的扭矩值在所述标准运行数据图谱中所对应的标准运行数据包括：标准齿轮油温度、标准冷却水流量、标准冷却水温度和标准油位；所述根据所述实际运行数据、实际输入扭矩和所述标准运行数据图谱对所述矿用减速器的故障进行诊断，包括：步骤b1：判断是否满足：获取到的运行数据中所述实际输入扭矩小于减速器额定扭矩的第二扭矩比例，且实际运行数据中的实际齿轮油温度在预设时间内提高到了不小于第二温度阈值；若是，则执行步骤b2；否则，继续对运行数据进行监测；其中，所述第二温度阈值大于所述标准齿轮油温度；步骤b2：判断是否满足：实际冷却水流量比所述标准冷却水流量减少了第二流量比例，实际冷却水温度大于所述标准冷却水温度，且其他运行数据位于所述标准运行数据图谱中所对应的正常范围；若是，则所述矿用减速器出现的故障诊断为由冷却水流量减少所引起的齿轮油温度过高；若否，则执行步骤b3；步骤b3：判断是否满足：实际冷却水温度大于所述标准冷却水温度，实际油位低于所述标准油位的第二油位比例，且其他运行数据位于所述标准运行数据图谱中所对应的正常范围；若是，则所述矿用减速器出现的故障诊断为由齿轮油偏少所引起的齿轮油温度过高。
9.优选的，所述根据所述实际运行数据、实际输入扭矩和所述标准运行数据图谱对所述矿用减速器的故障进行诊断，包括：若所述输入密封或所述输出密封监测到漏油情况，则所述矿用减速器的故障诊断为密封失效。
10.优选的，所述实际输入扭矩的扭矩值在所述标准运行数据图谱中所对应的标准运行数据包括：标准轴承温度、标准输入轴摆动、标准轴承振动振幅、标准油质、标准齿轮油温度、标准冷却水流量、标准冷却水温度和标准油位；所述根据所述实际运行数据、实际输入扭矩和所述标准运行数据图谱对所述矿用减速器的故障进行诊断，包括：步骤c1：判断是否满足：获取到的运行数据中实际输入扭矩小于减速器额定扭矩的第三扭矩比例，且实际轴承温度在预设时间内提高到了不小于第三温度阈值；若是，则执行步骤c2；否则，继续对运行数据进行监控；其中，所述第三温度阈值大于所述标准轴承温
度；步骤c2：判断是否满足：实际输入轴摆动比标准输入轴摆动增大了第一摆动比例，且实际轴承振动振幅比标准轴承振动振幅增大了第一振动比例；若是，则执行步骤c3，否则执行步骤c4；步骤c3：判断实际油质比标准油质中是否多了金属颗粒；若是，则所述矿用减速器出现的故障诊断为由于金属杂质进入轴承轨道所造成的轴承失效；否则，所述矿用减速器出现的故障诊断为轴承疲劳失效；步骤c4：判断是否满足：实际齿轮油温度在预设时间内提高到了不小于第四温度阈值，实际冷却水流量比标准冷却水流量减少了第三流量比例，实际冷却水温度大于所述标准冷却水温度，且其他运行数据位于所述标准运行数据图谱中所对应的正常范围；若是，则矿用减速器出现的故障诊断为冷却水流量减少导致的轴承失效；若否，则执行步骤c5；步骤c5：判断是否已经诊断出减速器出现了所述密封失效的故障，且实际油位低于所述标准油位的第三油位比例；若是，则矿用减速器出现的故障诊断为由齿轮油偏少所引起的轴承失效。
11.优选的，所述实际输入扭矩的扭矩值在所述标准运行数据图谱中所对应的标准运行数据包括：标准输入轴摆动、标准轴承振动振幅、标准油质；所述根据所述实际运行数据、实际输入扭矩和所述标准运行数据图谱对所述矿用减速器的故障进行诊断，包括：d1：判断获取到的运行数据中实际输入扭矩是否小于减速器额定扭矩的第四扭矩比例；若是，则执行步骤d2；否则，继续监控运行数据；d2：判断是否满足：实际输入轴摆动存在比标准输入轴摆动增大第二摆动比例的有规律波段，实际轴承振动振幅存在比标准轴承振动振幅增大第二振动比例的有规律波段，且其他运行数据位于所述标准运行数据图谱中所对应的正常范围；若是，则矿用减速器出现的故障诊断为齿轮部分齿面存在缺陷造成的齿轮失效；若否，则执行步骤d3；d3：判断实际油质比标准油质中是否多炉金属颗粒；若是，则矿用减速器出现的故障诊断为齿轮齿面出现点蚀造成的齿轮失效。
12.优选的，所述实际输入扭矩的扭矩值在所述标准运行数据图谱中所对应的标准运行数据包括：标准油质；所述根据所述实际运行数据、实际输入扭矩和所述标准运行数据图谱对所述矿用减速器的故障进行诊断，包括：e1：判断实际油质相比于所述标准油质金属颗粒含量或金属颗粒大小是否增大；若是，则矿用减速器发生的故障诊断为齿轮磨损、轴承滚道或齿轮齿面金属剥落导致的齿轮油变质；否则，执行步骤e2；e2：判断实际油质相比于所述标准油质水含量是否增大；若是，则矿用减速器发生的故障诊断为冷却器渗漏导致的齿轮油变质；若否，则执行步骤e3；e3：判断是否满足：实际油质相比于所述标准油质粘度衰变大于第一粘度比例，且实际齿轮油温度未发生变化；若是，则矿用减速器发生的故障诊断为齿轮油变质。
13.优选的，所述实际输入扭矩的扭矩值在所述标准运行数据图谱中所对应的标准运行数据包括：标准油质、标准冷却水压力和标准冷却水流量；
所述根据所述实际运行数据、实际输入扭矩和所述标准运行数据图谱对所述矿用减速器的故障进行诊断，包括：f1：判断实际油质相比于所述标准油质水含量是否增大；若是，则矿用减速器发生的故障诊断为冷却器漏液；否则执行步骤f2；f2：判断是否满足：实际冷却水流量在一段时间内相对于所述标准冷却水流量逐步减小，且实际冷却水压力相对于所述标准冷却水压力未发生变化；若是，则矿用减速器发生的故障诊断为由于冷却管内结水垢导致的冷却管内径减小；若否，则执行步骤f3；f3：判断是否满足：实际冷却水流量在预设时间内的减少量大于第四流量比例，且实际冷却水压力相对于所述标准冷却水压力未发生变化；若是，则矿用减速器发生的故障诊断为冷却管内流入颗粒物。
14.优选的，该故障诊断方法进一步包括：根据每次进行故障诊断的数据以及故障诊断的准确性，对所述标准运行数据图谱进行优化。
15.本发明实施例提供的矿用减速器的故障诊断方法中，首先在加载试验台中试验出各个输入扭矩段所对应的标准运行数据，如此可以建立各输入扭矩和标准运行数据的对应关系。进一步，在矿用减速器运行时从矿用减速器的传感器上获取实际的运行数据，并同时获取此时的实际输入扭矩。如此根据实际输入扭矩和对应的实际运行数据与标准运行数据图谱之间的差异实现对矿用减速器的故障诊断。由此可见，本方案是利用传感器数据和系统数据等多维度的数据综合对矿用减速器的故障进行诊断分析，能够更加精准的确定出故障所属的类型和原因，提高了故障诊断的准确性。
附图说明
16.图1为一种矿用减速器的故障诊断方法的流程图。
具体实施方式
17.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.如图1所示，本发明实施例提供了一种矿用减速器的故障诊断方法，可以包括如下步骤：步骤1：预先在加载试验台上试验出矿用减速器在各个输入扭矩段时所对应的标准运行数据，并建立每个输入扭矩段与之对应的标准运行数据的映射关系，得到矿用减速器正常运行时的标准运行数据图谱；其中，运行数据为由矿用减速器上的传感器所采集到的数据；步骤2：在矿用减速器运行时，从减速器驱动系统中获取实际输入扭矩，并同时从矿用减速器的传感器上获取此时的实际运行数据；步骤3：根据实际运行数据、实际输入扭矩和标准运行数据图谱，对矿用减速器的故障进行诊断。
19.对于煤矿刮板输送机的减速器来说，其容易出现的故障主要为轴承失效、齿轮失效、密封失效、齿轮油温度过高、轴承温度过高、油质变质、冷却故障等。
20.减速器的运行数据主要可以由传感器采集到的运行数据和从减速器驱动系统上直接获取的数据两部分构成。其中，由传感器获取的减速器运行数据主要包括轴承振动振幅、齿轮振动振幅、输入轴摆动、轴承温度、齿轮油温度、油位、油质（颜色,酸值,水分,运动粘度,颗粒污染度及油泥含量等）、输入密封、输出密封、冷却水温度、冷却水压力和冷却水流量等。从减速器驱动系统直接获取的减速器运行数据主要可以包括减速器转速和输入扭矩，其中输入轴扭矩是判断减速器故障的一个重要指标。
21.在减速器正常工作时，传感器获取的减速器运行数据以及驱动系统得到的转速是不变的。而刮板输送机负载随着运煤量和上煤位置的变化而变化，减速器的输入扭矩也跟着实时变化，轴承和齿轮传动振动、轴承温度、齿轮油温度等参数与减速器的输入扭矩密切相关，随着减速器输入扭矩大小变化，与其相关的轴承和齿轮传动振动、轴承温度、润滑油温度等也随着变化。因此本方案以输入扭矩为主要参数，首先通过试验台试验出各输入扭矩段所对应的正常工作状态下的运行数据，进一步结合实际运行数据的变化进行故障诊断分析。
22.步骤1中在通过试验台得到标准运行数据图谱时，可以考虑将减速器的输入扭矩分成多个段，在加载试台上试验出各个扭矩段所对应的轴承和齿轮传动振动、输入轴摆动、轴承温度、齿轮油温度、油位、油质、输入和输出密封、冷却水温度和压力以及流量等运行数据，形成运行数据曲线，设定数据浮动范围，形成每个系列减速器正常运行参数变化区间图谱，作为减速器实际使用过程中运行状态数据是否正常的判断初值和故障判断依据。
23.在一种实施例中，实际输入扭矩的扭矩值在标准运行数据图谱中所对应的标准运行数据包括：标准轴承温度、标准冷却水流量、标准冷却水温度和标准油位；步骤3在根据实际运行数据、实际输入扭矩和标准运行数据图谱对矿用减速器的故障进行诊断时，具体可以包括：步骤a1：判断是否满足：获取到的运行数据中实际输入扭矩小于减速器额定扭矩的第一扭矩比例，且实际运行数据中的实际轴承温度在预设时间内提高到了不小于第一温度阈值；若是，则执行步骤a2；否则，继续对运行数据进行监测；其中，第一温度阈值大于标准轴承温度；步骤a2：判断是否满足：实际冷却水流量比标准冷却水流量减少了第一流量比例，实际冷却水温度大于标准冷却水温度，且其他运行数据位于标准运行数据图谱中所对应的正常范围；若是，则矿用减速器出现的故障诊断为由冷却水流量减少所引起的轴承温度过高；若否，则执行步骤a3；步骤a3：判断是否满足：实际冷却水温度大于标准冷却水温度，实际油位低于标准油位的第一油位比例，且其他运行数据位于标准运行数据图谱中所对应的正常范围；若是，则矿用减速器出现的故障诊断为由齿轮油偏少所引起的轴承温度过高。
24.本实施例中，如果第一扭矩比例为85%，减速器按80%的额定扭矩工作，其工作温度从75℃短时间内增加到82℃，此时可知故障为轴承工作温度过高。进一步，如果发现减速器冷却水流量减少了15%，冷区水温度增加大到65℃以上，其它参数在正常范围，那么可以判断冷却水流量偏少，而且冷取水温度过高，会造成冷却管内结水垢，长期使用冷却管内径会减小，流量会逐渐减少，即此时可以判断出减速器工作温度过高故障是冷却水流量减少造成的；若减速器轴承工作温度从75℃短时间内增加到82℃，减速器冷却水流量未变，冷却水
温度增加大到65℃以上，其它参数在正常范围，可以判断减速器齿轮油偏少，由于工作过程中减速器内油是动态的，无法实时监测，因此可以停机后利用油位传感器监测油量，判断是否是齿轮油偏少引起的轴承温度过高。此外，若减速器轴承工作温度从75℃短时间内增加到82℃，小于额定扭矩时的最高值85℃，扭矩从80%的额定扭矩增加到99%，其他参数正常，则属于工作扭矩增加后的温度正常升高。
25.在实际应用中，不同的成因可能都会导致同一个故障的发生，这为分析查找故障原因增加了难度。而本实施例中，以扭矩为主要参数，通过分析其他运行参数相对于标准运行数据图谱中的标准运行数据变化，不仅能够分析得到轴承温度过高的故障类型，而且能够判断出导致该故障发生的成因是冷却水流量减少引起的，还是齿轮油偏少引起的，这为后续查找故障原因节省了时间。
26.在一种实施例中，实际输入扭矩的扭矩值在标准运行数据图谱中所对应的标准运行数据包括：标准齿轮油温度、标准冷却水流量、标准冷却水温度和标准油位；根据实际运行数据、实际输入扭矩和标准运行数据图谱对矿用减速器的故障进行诊断，包括：步骤b1：判断是否满足：获取到的运行数据中实际输入扭矩小于减速器额定扭矩的第二扭矩比例，且实际运行数据中的实际齿轮油温度在预设时间内提高到了不小于第二温度阈值；若是，则执行步骤b2；否则，继续对运行数据进行监测；其中，第二温度阈值大于标准齿轮油温度；步骤b2：判断是否满足：实际冷却水流量比标准冷却水流量减少了第二流量比例，实际冷却水温度大于标准冷却水温度，且其他运行数据位于标准运行数据图谱中所对应的正常范围；若是，则矿用减速器出现的故障诊断为由冷却水流量减少所引起的齿轮油温度过高；若否，则执行步骤b3；步骤b3：判断是否满足：实际冷却水温度大于标准冷却水温度，实际油位低于标准油位的第二油位比例，且其他运行数据位于标准运行数据图谱中所对应的正常范围；若是，则矿用减速器出现的故障诊断为由齿轮油偏少所引起的齿轮油温度过高。
27.本实施例中，如减速器按80%的额定扭矩工作，其齿轮油温度从65℃短时间内增加到74℃，同时发现减速器冷却水流量减少了15%，冷却水温度增加大到65℃以上，其它参数在正常范围，那么可以判断出齿轮油温度过高故障是冷却水流量减少造成的；若减速器工作温度从65℃短时间内增加到74℃，减速器冷却水流量未变，冷却水温度增加大到65℃以上，其它参数在正常范围，可以初步判断减速器齿轮油偏少。进一步，需停机后利用油位传感器监测油量判断是否是齿轮油偏少引起的齿轮油温度过高。
28.在一种实施例中，根据实际运行数据、实际输入扭矩和标准运行数据图谱对矿用减速器的故障进行诊断，包括：若输入密封或输出密封监测到漏油情况，则矿用减速器的故障诊断为密封失效。
29.本实施例中，如果输入或输出密封监测到漏油，则可知出现了密封失效的故障。此外，根据油量和油量变化速度可以进一步判断密封失效程度，是否需要及时更换。同时，需停机后利用油位传感器监测油量，以确定是否补充齿轮油。
30.在一种实施例中，实际输入扭矩的扭矩值在标准运行数据图谱中所对应的标准运行数据包括：标准轴承温度、标准输入轴摆动、标准轴承振动振幅、标准油质、标准齿轮油温
度、标准冷却水流量、标准冷却水温度和标准油位；根据实际运行数据、实际输入扭矩和标准运行数据图谱对矿用减速器的故障进行诊断，包括：步骤c1：判断是否满足：获取到的运行数据中实际输入扭矩小于减速器额定扭矩的第三扭矩比例，且实际轴承温度在预设时间内提高到了不小于第三温度阈值；若是，则执行步骤c2；否则，继续对运行数据进行监控；其中，第三温度阈值大于标准轴承温度；步骤c2：判断是否满足：实际输入轴摆动比标准输入轴摆动增大了第一摆动比例，且实际轴承振动振幅比标准轴承振动振幅增大了第一振动比例；若是，则执行步骤c3，否则执行步骤c4；步骤c3：判断实际油质比标准油质中是否多了金属颗粒；若是，则矿用减速器出现的故障诊断为由于金属杂质进入轴承轨道所造成的轴承失效；否则，矿用减速器出现的故障诊断为轴承疲劳失效；步骤c4：判断是否满足：实际齿轮油温度在预设时间内提高到了不小于第四温度阈值，实际冷却水流量比标准冷却水流量减少了第三流量比例，实际冷却水温度大于标准冷却水温度，且其他运行数据位于标准运行数据图谱中所对应的正常范围；若是，则矿用减速器出现的故障诊断为冷却水流量减少导致的轴承失效；若否，则执行步骤c5；步骤c5：判断是否已经诊断出减速器出现了密封失效的故障，且实际油位低于标准油位的第三油位比例；若是，则矿用减速器出现的故障诊断为由齿轮油偏少所引起的轴承失效。
31.本实施例中，如果减速器按80%的额定扭矩工作，轴承温度从110℃几秒内增加到125℃，可以判断出现了轴承失效的故障。进一步，若发现输入轴摆动和轴承振动振幅增大20%以上，油质监测监测到金属颗粒，可以判断金属杂质进入轴承滚道，造成了轴承失效；若发现输入轴摆动和轴承振动振幅有增大20%以上或存在增大20%以上的有规律波段，且未发现其他监测数据出现变化，则可以判断轴承疲劳失效。如减速器按80%的额定扭矩工作，轴承温度从110℃短时间内增加到120℃，发现齿轮油温度从75℃短时间内增加到78℃，减速器冷却水流量减少了15%，冷区水温度增加大到65℃以上，其它参数在正常范围，那么可以判断冷却水流量偏少，而且冷取水温度过高，会造成冷却管内结水垢，长期使用冷却管内径会减小，流量会逐渐减少。可以判断出减速器工作温度过高故障是冷却水流量减少造成的，进而导致了轴承发生故障；若是监测到减速器发生了密封失效的故障，而其它参数在正常范围，则可以初步判断减速器齿轮油偏少，进一步需停机后利用油位传感器监测油量判断是否是齿轮油偏少引起的轴承失效；若是扭矩从80%的额定扭矩增加到99%，轴承和齿轮传动振动、转速等其他参数在正常范围，则属于工作扭矩增加后的温度正常升高；若减速器按80%的额定扭矩工作，轴承温度增加至115℃，其它参数在正常范围，初步判断轴承温度偏高，需观察较长时间，若轴承温度一直未发生大的变化，则可以正常使用。
32.在一种实施例中，实际输入扭矩的扭矩值在标准运行数据图谱中所对应的标准运行数据包括：标准输入轴摆动、标准轴承振动振幅、标准油质；根据实际运行数据、实际输入扭矩和标准运行数据图谱对矿用减速器的故障进行诊断，包括：d1：判断获取到的运行数据中实际输入扭矩是否小于减速器额定扭矩的第四扭矩
比例；若是，则执行步骤d2；否则，继续监控运行数据；d2：判断是否满足：实际输入轴摆动存在比标准输入轴摆动增大第二摆动比例的有规律波段，实际轴承振动振幅存在比标准轴承振动振幅增大第二振动比例的有规律波段，且其他运行数据位于标准运行数据图谱中所对应的正常范围；若是，则矿用减速器出现的故障诊断为齿轮部分齿面存在缺陷造成的齿轮失效；若否，则执行步骤d3；d3：判断实际油质比标准油质中是否多炉金属颗粒；若是，则矿用减速器出现的故障诊断为齿轮齿面出现点蚀造成的齿轮失效。
33.本实施例中，若减速器按80%的额定扭矩工作，发现输入轴摆动和轴承振动振幅有增大20%以上的有规律波段，其他其他参数在正常范围，初步判断齿轮部分齿面存在缺陷；若发现轴摆动和轴承振动振幅无规律增大20%以上，而油质监测监测到金属颗粒，则可以判断齿轮部分齿面出现点蚀等缺陷。
34.在一种实施例中，实际输入扭矩的扭矩值在标准运行数据图谱中所对应的标准运行数据包括：标准油质；根据实际运行数据、实际输入扭矩和标准运行数据图谱对矿用减速器的故障进行诊断，包括：e1：判断实际油质相比于标准油质金属颗粒含量或金属颗粒大小是否增大；若是，则矿用减速器发生的故障诊断为齿轮磨损、轴承滚道或齿轮齿面金属剥落导致的齿轮油变质；否则，执行步骤e2；e2：判断实际油质相比于标准油质水含量是否增大；若是，则矿用减速器发生的故障诊断为冷却器渗漏导致的齿轮油变质；若否，则执行步骤e3；e3：判断是否满足：实际油质相比于标准油质粘度衰变大于第一粘度比例，且实际齿轮油温度未发生变化；若是，则矿用减速器发生的故障诊断为齿轮油变质。
35.本实施例中，若是油质监测到金属颗粒含量或颗粒大小发生变化，可以判断出现了齿轮磨损、轴承滚道或齿轮齿面金属剥落等情况；若是监测到水含量增大，则可以判断冷却器有渗漏；若是监测到粘度衰变，变化超过30%，齿轮油温度未变化，则可以判断齿轮油变质；若是监测到粘度衰变，变化超过10%，且扭矩从80%的额定扭矩增加到99%，齿轮油温度从75
°
短时间内增加到82
°
，则属于齿轮油温度升高后粘度的正常变化。
36.在一种实施例中，实际输入扭矩的扭矩值在标准运行数据图谱中所对应的标准运行数据包括：标准油质、标准冷却水压力和标准冷却水流量；根据实际运行数据、实际输入扭矩和标准运行数据图谱对矿用减速器的故障进行诊断，包括：f1：判断实际油质相比于标准油质水含量是否增大；若是，则矿用减速器发生的故障诊断为冷却器漏液；否则执行步骤f2；f2：判断是否满足：实际冷却水流量在一段时间内相对于标准冷却水流量逐步减小，且实际冷却水压力相对于标准冷却水压力未发生变化；若是，则矿用减速器发生的故障诊断为由于冷却管内结水垢导致的冷却管内径减小；若否，则执行步骤f3；f3：判断是否满足：实际冷却水流量在预设时间内的减少量大于第四流量比例，且实际冷却水压力相对于标准冷却水压力未发生变化；若是，则矿用减速器发生的故障诊断为冷却管内流入颗粒物。
37.本实施例中，若是油质监测到水含量增大，则可以判断冷却器漏液；若是冷却器冷却水流量长时间内逐步减小，压力未发生变化，则可以判断冷却器冷却管内结水垢，冷却管内径减小；若是冷却器冷却水流量几秒内减小超过15%，压力未发生变化，则可以判断冷却管内流入颗粒物。
38.由上述各实施例可知，本方案通过结合各种运行数据进行分析，不仅实现了对刮板输送机减速器常出现故障的诊断，提高了故障诊断的准确性，而且具体分析除了导致各故障出现的原因。如此，这为不同的原因导致同一种故障发生的情况提供了快速诊断和巡因的方案，能够大大提高后续的故障处理效率。
39.此外，在一种实施例中，该故障诊断方法还可以进一步根据每次进行故障诊断的数据以及故障诊断的准确性，对标准运行数据图谱进行优化。如此通过数据积累，逐步优化减速器是否正常运行的各参数判断值和参数变化区间，进而使得标准运行数据图谱的准确性更高，作为参考标准更加可靠，进一步提高故障诊断的准确性。
40.本发明实施例装置中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

技术特征：
1.一种矿用减速器的故障诊断方法，其特征在于，包括：预先在加载试验台上试验出矿用减速器在各个输入扭矩段时所对应的标准运行数据，并建立每个输入扭矩段与之对应的标准运行数据的映射关系，得到矿用减速器正常运行时的标准运行数据图谱；其中，运行数据为由矿用减速器上的传感器所采集到的数据；在矿用减速器运行时，从减速器驱动系统中获取实际输入扭矩，并同时从矿用减速器的传感器上获取此时的实际运行数据；根据所述实际运行数据、实际输入扭矩和所述标准运行数据图谱，对所述矿用减速器的故障进行诊断。2.根据权利要求1所述的矿用减速器的故障诊断方法，其特征在于，所述运行数据包括：轴承振动振幅、齿轮振动振幅、输入轴摆动、轴承温度、齿轮油温度、油位、油质、输入密封、输出密封、冷却水温度、冷却水压力和冷却水流量。3.根据权利要求2所述的矿用减速器的故障诊断方法，其特征在于，所述实际输入扭矩的扭矩值在所述标准运行数据图谱中所对应的标准运行数据包括：标准轴承温度、标准冷却水流量、标准冷却水温度和标准油位；所述根据所述实际运行数据、实际输入扭矩和所述标准运行数据图谱对所述矿用减速器的故障进行诊断，包括：步骤a1：判断是否满足：获取到的运行数据中所述实际输入扭矩小于减速器额定扭矩的第一扭矩比例，且实际运行数据中的实际轴承温度在预设时间内提高到了不小于第一温度阈值；若是，则执行步骤a2；否则，继续对运行数据进行监测；其中，所述第一温度阈值大于所述标准轴承温度；步骤a2：判断是否满足：实际冷却水流量比所述标准冷却水流量减少了第一流量比例，实际冷却水温度大于所述标准冷却水温度，且其他运行数据位于所述标准运行数据图谱中所对应的正常范围；若是，则所述矿用减速器出现的故障诊断为由冷却水流量减少所引起的轴承温度过高；若否，则执行步骤a3；步骤a3：判断是否满足：实际冷却水温度大于所述标准冷却水温度，实际油位低于所述标准油位的第一油位比例，且其他运行数据位于所述标准运行数据图谱中所对应的正常范围；若是，则所述矿用减速器出现的故障诊断为由齿轮油偏少所引起的轴承温度过高。4.根据权利要求2所述的矿用减速器的故障诊断方法，其特征在于，所述实际输入扭矩的扭矩值在所述标准运行数据图谱中所对应的标准运行数据包括：标准齿轮油温度、标准冷却水流量、标准冷却水温度和标准油位；所述根据所述实际运行数据、实际输入扭矩和所述标准运行数据图谱对所述矿用减速器的故障进行诊断，包括：步骤b1：判断是否满足：获取到的运行数据中所述实际输入扭矩小于减速器额定扭矩的第二扭矩比例，且实际运行数据中的实际齿轮油温度在预设时间内提高到了不小于第二温度阈值；若是，则执行步骤b2；否则，继续对运行数据进行监测；其中，所述第二温度阈值大于所述标准齿轮油温度；步骤b2：判断是否满足：实际冷却水流量比所述标准冷却水流量减少了第二流量比例，实际冷却水温度大于所述标准冷却水温度，且其他运行数据位于所述标准运行数据图谱中所对应的正常范围；若是，则所述矿用减速器出现的故障诊断为由冷却水流量减少所引起
的齿轮油温度过高；若否，则执行步骤b3；步骤b3：判断是否满足：实际冷却水温度大于所述标准冷却水温度，实际油位低于所述标准油位的第二油位比例，且其他运行数据位于所述标准运行数据图谱中所对应的正常范围；若是，则所述矿用减速器出现的故障诊断为由齿轮油偏少所引起的齿轮油温度过高。5.根据权利要求2所述的矿用减速器的故障诊断方法，其特征在于，所述根据所述实际运行数据、实际输入扭矩和所述标准运行数据图谱对所述矿用减速器的故障进行诊断，包括：若所述输入密封或所述输出密封监测漏油情况，则所述矿用减速器的故障诊断为密封失效。6.根据权利要求5所述的矿用减速器的故障诊断方法，其特征在于，所述实际输入扭矩的扭矩值在所述标准运行数据图谱中所对应的标准运行数据包括：标准轴承温度、标准输入轴摆动、标准轴承振动振幅、标准油质、标准齿轮油温度、标准冷却水流量、标准冷却水温度和标准油位；所述根据所述实际运行数据、实际输入扭矩和所述标准运行数据图谱对所述矿用减速器的故障进行诊断，包括：步骤c1：判断是否满足：获取到的运行数据中实际输入扭矩小于减速器额定扭矩的第三扭矩比例，且实际轴承温度在预设时间内提高到了不小于第三温度阈值；若是，则执行步骤c2；否则，继续对运行数据进行监控；其中，所述第三温度阈值大于所述标准轴承温度；步骤c2：判断是否满足：实际输入轴摆动比标准输入轴摆动增大了第一摆动比例，且实际轴承振动振幅比标准轴承振动振幅增大了第一振动比例；若是，则执行步骤c3，否则执行步骤c4；步骤c3：判断实际油质比标准油质中是否多了金属颗粒；若是，则所述矿用减速器出现的故障诊断为由于金属杂质进入轴承轨道所造成的轴承失效；否则，所述矿用减速器出现的故障诊断为轴承疲劳失效；步骤c4：判断是否满足：实际齿轮油温度在预设时间内提高到了不小于第四温度阈值，实际冷却水流量比标准冷却水流量减少了第三流量比例，实际冷却水温度大于所述标准冷却水温度，且其他运行数据位于所述标准运行数据图谱中所对应的正常范围；若是，则矿用减速器出现的故障诊断为冷却水流量减少导致的轴承失效；若否，则执行步骤c5；步骤c5：判断是否已经诊断出减速器出现了所述密封失效的故障，且实际油位低于所述标准油位的第三油位比例；若是，则矿用减速器出现的故障诊断为由齿轮油偏少所引起的轴承失效。7.根据权利要求2所述的矿用减速器的故障诊断方法，其特征在于，所述实际输入扭矩的扭矩值在所述标准运行数据图谱中所对应的标准运行数据包括：标准输入轴摆动、标准轴承振动振幅、标准油质；所述根据所述实际运行数据、实际输入扭矩和所述标准运行数据图谱对所述矿用减速器的故障进行诊断，包括：d1：判断获取到的运行数据中实际输入扭矩是否小于减速器额定扭矩的第四扭矩比例；若是，则执行步骤d2；否则，继续监控运行数据；d2：判断是否满足：实际输入轴摆动存在比标准输入轴摆动增大第二摆动比例的有规律波段，实际轴承振动振幅存在比标准轴承振动振幅增大第二振动比例的有规律波段，且
其他运行数据位于所述标准运行数据图谱中所对应的正常范围；若是，则矿用减速器出现的故障诊断为齿轮部分齿面存在缺陷造成的齿轮失效；若否，则执行步骤d3；d3：判断实际油质比标准油质中是否多炉金属颗粒；若是，则矿用减速器出现的故障诊断为齿轮齿面出现点蚀造成的齿轮失效。8.根据权利要求2所述的矿用减速器的故障诊断方法，其特征在于，所述实际输入扭矩的扭矩值在所述标准运行数据图谱中所对应的标准运行数据包括：标准油质；所述根据所述实际运行数据、实际输入扭矩和所述标准运行数据图谱对所述矿用减速器的故障进行诊断，包括：e1：判断实际油质相比于所述标准油质金属颗粒含量或金属颗粒大小是否增大；若是，则矿用减速器发生的故障诊断为齿轮磨损、轴承滚道或齿轮齿面金属剥落导致的齿轮油变质；否则，执行步骤e2；e2：判断实际油质相比于所述标准油质水含量是否增大；若是，则矿用减速器发生的故障诊断为冷却器渗漏导致的齿轮油变质；若否，则执行步骤e3；e3：判断是否满足：实际油质相比于所述标准油质粘度衰变大于第一粘度比例，且实际齿轮油温度未发生变化；若是，则矿用减速器发生的故障诊断为齿轮油变质。9.根据权利要求2所述的矿用减速器的故障诊断方法，其特征在于，所述实际输入扭矩的扭矩值在所述标准运行数据图谱中所对应的标准运行数据包括：标准油质、标准冷却水压力和标准冷却水流量；所述根据所述实际运行数据、实际输入扭矩和所述标准运行数据图谱对所述矿用减速器的故障进行诊断，包括：f1：判断实际油质相比于所述标准油质水含量是否增大；若是，则矿用减速器发生的故障诊断为冷却器漏液；否则执行步骤f2；f2：判断是否满足：实际冷却水流量在一段时间内相对于所述标准冷却水流量逐步减小，且实际冷却水压力相对于所述标准冷却水压力未发生变化；若是，则矿用减速器发生的故障诊断为由于冷却管内结水垢导致的冷却管内径减小；若否，则执行步骤f3；f3：判断是否满足：实际冷却水流量在预设时间内的减少量大于第四流量比例，且实际冷却水压力相对于所述标准冷却水压力未发生变化；若是，则矿用减速器发生的故障诊断为冷却管内流入颗粒物。10.根据权利要求1至9中任一所述的矿用减速器的故障诊断方法，其特征在于，该故障诊断方法进一步包括：根据每次进行故障诊断的数据以及故障诊断的准确性，对所述标准运行数据图谱进行优化。

技术总结
一种矿用减速器的故障诊断方法，包括：预先在加载试验台上试验出矿用减速器在各个输入扭矩段时所对应的标准运行数据，并建立每个输入扭矩段与之对应的标准运行数据的映射关系，得到矿用减速器正常运行时的标准运行数据图谱；其中，运行数据为由矿用减速器上的传感器所采集到的数据；在矿用减速器运行时，从减速器驱动系统中获取实际输入扭矩，并同时从矿用减速器的传感器上获取此时的实际运行数据；根据实际运行数据、实际输入扭矩和标准运行数据图谱，对矿用减速器的故障进行诊断。本方案能够提高减速器故障诊断的准确性。能够提高减速器故障诊断的准确性。能够提高减速器故障诊断的准确性。


技术研发人员：陈云 余洋 马恩龙 王盼 张学刚 徐魁伍 冯景浦 王金平 苏醒 王彩君
受保护的技术使用者：宁夏天地奔牛实业集团有限公司
技术研发日：2023.07.11
技术公布日：2023/10/15