２卷第３期 第２０１４年６月 ２
自然科学版）安徽建筑工业学院学报（
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｎｈｕｉＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ＆Ｉｎｄｕｓｔｒ ｙ
Ｖｏｌ．２２Ｎｏ．３
Ｊｕｎ．２０１４
提升系统与井塔结构的振动测试、
故障诊断与状态评价
１３２１
何 根１， 张长会， 叶劲兵， 张 勇， 盛宏玉
（合肥工业大学土木与水利工程学院，安徽合肥 ２合肥工业大学仪器科学与光电工程学院，安徽合肥 ２１．３０００９；２．３０００９；
）淮北矿业集团临涣煤矿，安徽淮北 ２３．３５１３６
摘 要：针对临涣煤矿采煤主井多绳摩擦轮提升系统运行时的振动现状，本文介绍了基于振动测试对矿井提采用幅值域、时域与频域分析相结合的方式，升系统动力设备进行故障诊断的方法。通过合理的布置测点，
对信号进行综合的数据处理分析。基于对振动信号进行谱阵分析，可以确定传动系统齿轮的啮合频率，由此找出产生提升设备振动的主要原因。最后基于振动烈度的指标，对提升设备的运行状态进行了合理评价。关键词：提升系统；井塔结构；振动测试；故障诊断；状态评价
（）中图分类号：ＴＵ３１１，ＴＤ５３４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６４５４０２０１４０３０５６０５ －－－
，ＶｉｂｒａｔｉｏｎＴｅｓｔＦａｕｌｔＤｉａｎｏｓｉｓａｎｄＳｔａｔｅＥｖａｌｕａｔｉｏｎ ｇｆｏｒＨｏｉｓｔｉｎＳｓｔｅｍａｎｄＳｈａｆｔＴｏｗｅｒＳｔｒｕｃｔｕｒｅ ｇｙ
１１３２１
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开采深度的加大，矿井梁。随着煤矿事业的发展，
提升系统的工作负荷也越来越大。煤矿提升设备与井塔结构之间存在着动力耦合作用，设备运行同时结这一内在的振源要引起井塔结构的振动，构的振动又要影响到提升设备的振动。煤矿提升
钢丝绳、摩擦轮、调速器和设备主要由提煤箕斗、
是一个比较复杂的动力系统。国电动机等组成，
内外对提升系统作整体分析的研究成果很少见到
１～４］
。报道，通常是对其中的某一部分进行研究［
迄今为止，国内外对提升系统与井塔结构耦合振动研究的报道较少，很多研究是将提升系统与井
收稿日期：２０１４０１２０－－
）。基金项目：安徽省科技攻关计划项目（１３０１０４２１２４
，作者简介：何 根（男，硕士研究生，主要研究方向为结构动力分析与结构抗震。１９８８－）
第３期 何 根：提升系统与井塔结构的振动测试、故障诊断与状态评价
５～６］
。为了解提升设备的动力特塔结构分开考虑［
５７
设备的运行状态。
性和振动状态，国内外不少学者开展了对提升系统进行振动测试和对设备进行故障诊断的研
７～１１］
。通过合理的布置测点，究［对振动信号进行
２ 测试系统与测试方案
测试仪器系统由加速度传感器、电荷放大器、１６通道信号采集箱ＡＺ３１６和南京安正软件公司如图２所的动态信号处理软件ＳＳＣＲＡＳ组成，示。测试采用了南京安正软件工程有限责任公司研制的Ｃ使用的传感器ＲＡＳ动态信号分析系统，是北戴河电子仪器厂生产的ＹＤ－６５型加速度传然后通过电荷放大器的硬件积分得到振动感器，速度信号
。
时域和频域分析，对矿井提升机传动系统进行故障诊断和评价。大部分的测试分析与研究工作主要涉及频谱分析，从而确定设备的激振振动的主频是否会导致井塔结构的共振。
本文以临涣煤矿的采煤主井为对象，介绍了基于振动测试对矿井提升系统动力设备进行故障诊断的方法。基于对振动信号进行幅值域、时域、频域的综合分析和谱阵分析，可以全确定传动系统齿面了解提升系统的振动主频，
轮的啮合频率，并由此找出产生提升设备振动根据现场各关键测点振动的主要原因。同时，
对提升设备的运行状态信号的振动烈度指标，进行了合理评价。
图２ 测试系统框图
提升设备及附近的楼板各布置４个测点，分别对应４个轴承座的位置，其中，１＃测点为电机端轴承座，２＃和３＃为调速器两端的轴承座，４＃测点为摩擦轮端轴承座。每个位置测点用４只传用４通道一次性采集信号，感器，３只传感器测量轴承座３个方向的振动，另外１只传感器测量附近楼板的垂直方向振动。
１ 工程概况
临涣煤矿是淮北矿业集团的主要大型煤矿，该矿采煤主井的塔高６设计８层，为方形框６米，架式钢筋混凝土结构；井塔的第８层位置安装１套提升系统，由电动机、调速器、摩擦轮及６股钢丝绳和２个提煤箕斗组成。箕斗满载时总重为空载时总重为１满载２５吨，３吨。在提升过程中，
的箕斗提升，而空载的箕斗下落。结构与动力设备见图１
。
３ 测试数据的频谱分析
对测试数据进行频谱分析的目的是为了了掌握测试信号中所包含的解振动的频谱特性，
频率成分，从而为查找振源提供依据。本次测试主要分为动力设备和楼板的振动两部分。根设备振动据设备和楼板的振动频率范围不同，
，分析频率为测试的采样频率为２５６０Ｈｚ，共采集１时间总长度为５１０００Ｈｚ２８页数据，１．，正好能覆盖提升机的整个运行全过程；楼板２ｓ
，振动测试的采样频率为２分析频率为５６Ｈｚ，。共采集１时间总长度为６１００Ｈｚ６页数据，４ｓ由于提升系统在一个运行周期内主要分为加匀速和减速３个阶段，因此，在动力设备上速、
各测点振动信号的频谱特性是随时间变化的。１＃轴承座在加速阶段的垂向振动信号如图３
所示，其振动的主频较低，而图４所示的为匀速阶段的垂向振动信号，振动的主频要高很多。
图１ 主井井塔结构和提升系统动力设备
为全面了解提升系统的动力特性，掌握动力设备的运行状态和井塔结构的振动水平，于２０１２年９月和２０１３年３月先后两次对临涣煤矿的提升系统和井塔结构进行了现场振动测试。选用了高灵敏度的速度和加速度传感器，对各测点的振动响应进行了定量测量，给出了以评价动力频谱特性和振动烈度的分析结果，
５８
安徽建筑工业学院学报（自然科学版）２卷 第２
４ 调速器转轴的啮合频率
主井提升系统中的减速器传动部分由一级定轴轮系和一个行星轮系组成，其中定轴轮系的输入轴与电机轴相连齿数为３为斜齿轮，螺旋角１，，为１模数为１与之啮合的另一个齿轮的５°０ｍｍ，齿数１为４行星轮系的中心太阳轮齿数为２３，４，
图３
启动阶段的时域信号
三个均匀分布的行星轮齿数为３大的太阳轮为７，固定不动的内齿轮，其齿数为９行星架为输出９，轴，与摩擦轮相连。整个减速器的输入轴与输出调速器总传动比为７．轴的高差为５３０ｍｍ，１。
／，摩擦轮最大线速度为Ｖ＝９．滚筒旋转６ｍｓ直径Ｄ＝２．其最大角速度为８ｍ，
图４ 匀速阶段的时域信号
对于稳态激励产生的振动响应，ＣＲＡＳ软件根据所有各采集数据块的频谱图作累积平均，最后给出的集总平均的频谱曲线能反映出振动信号中的主要频率成分。２３＃、＃轴承座垂向振动信号的频（）和图５（）谱曲线分别如图５所示，振动信号中ａｂ，包含的振动主频见表１其中频率２３７．５Ｈｚ对应电动机与调速器传动齿轮的１阶啮合频率。
）表１ 调速器两端轴承座垂向振动信号所包含的主频（Ｈｚ序号主频值
１ ７．５
２ ２０．０
３ １０７．５
４ １３５．０
５２３７．
５
／／）ａｄｓ＝６．８６ｒａｄｓ（１＝ω１＝
Ｄ／２１．４
而调速器的传动比７．故电机轴最大角速度为１，／／）ｗ２＝７．１×６．８６ｒａｄｓ＝４８．７ｒａｄｓ（２换算成工程单位，电动机输入端的回转频率理论，调速器输出端的回转频率理论值为ｆ７．７５Ｈｚ１＝。由此可计算出电机转子与调值为ｆ１．０９Ｈｚ２＝速器齿轮的１阶啮合频率为ｆ．７５×３１＝ａ＝７，减速器行星轮系的啮合频率比较复２４０．２５Ｈｚ杂，形成的是一个啮合频带。
为了能反映各个时段振动响应频谱的变化情况，ＣＲＡＳ软件将各个采集数据块的频谱图排列成矩阵形式，给出了谱阵曲线。２３＃、＃轴承座垂向振（）和图６（）动信号的谱阵曲线分别如图６所示
。ａｂ
图６ 调速器两端轴承座振动信号的谱阵曲线
图５ 调速器两端２＃、３＃轴承座振动信号的频谱曲线
由图６可以看出，提升系统电机端调速器的
珚，齿轮啮合频率为ｆ与表１中给出的２３７．５Ｈｚａ＝
第３期 何 根：提升系统与井塔结构的振动测试、故障诊断与状态评价
主频值一致，也与１阶啮合频率的理论值ｆａ＝说明测试结果是可信的。２４０．２５Ｈｚ非常接近，
（）（）由图６和图６可以看出，在启动阶段，ａｂ２调速器的输入轴位置）的振动响应中包＃轴承座（
含的明显的振动主频成分，表明调速器定轴轮系啮合状态不好。在２０１２年９月第１次测试时发及时反馈给临焕煤矿。煤矿及时组织现问题后，
技术力量对调速器的传动部分进行了调整。当２０１３年３月第２次测试时发现此状态得到了明显的改善。图７给出了调整后２＃轴承座振动响可以看出，应的频谱曲线和谱阵曲线，２＃轴承座振动响应中包含第１阶齿轮啮合频率的成分已经非常小了，说明齿轮的啮合状态良好，第２次测试观测到的各测点的振动烈度也都比第１次测试结果小了很多，说明此次对调速器进行调整的效果比较理想
。
５９
转／分。建议采用ＧＢ１００６８－２００８中表１的有关刚性安装，轴中心高Ｈ＞２振动烈度参数，８０ｍｍ，
／。调速器参考Ｇ／限值为２．有效值）８ｍｍｓ（ＢＴ该标准１．６４０４．２－２００５，２．１条规定振动速度限／，考虑到煤矿提升机的重要等级以值约１０ｍｍｓ这一限值显得过于宽及工作始终处于变速状态，
而１．松，２．２条新旧齿轮箱限值相差１８倍。综合／建议采用振动烈度标准等级小于４．考虑，５ｍｍｓ／为Ａ类良好，４．５～７．１ｍｍｓ为Ｂ类可正常使
用。摩擦轮参考ＧＢ１１３４７－８９中的评定等级规／定：振动烈度小于１．针对新交付８ｍｍｓ为Ａ级（；／使用机器）机器可以长１．８～４．６ｍｍｓ为Ｂ级（；／机器尚可短期期运行）４．６～１１．２ｍｍｓ为Ｃ级（；／运行，但必须采取补救措施）１１．２～７１．０ｍｍｓ。文献１／为Ｄ级（停机，不允许运行）１采用ＩＳＯ／其规ＩＳ３９４５及ＩＳＯＩＳ２３７２振动烈度评价标准， 定与ＧＢ１１３４７－８９相同。５．２ 评价结果
表２给出了４个轴承座三个方向及附近楼板并对调速器调整垂直方向振动烈度的测量结果，前后的测量结果进行了对比。
／）表２ 振动烈度的测试结果及对比（ＲＭＳ：ｍｍｓ调整前后
测量方向轴承座垂直
调整前
轴承座水平轴承座轴向楼板垂直轴承座垂直
调整后
轴承座水平轴承座轴向楼板垂直
１＃０．８７５１．２５８３．０１４０．２８９０．５２２０．５７７２．４３４０．１７２
２＃１．２２６１．５２６２．４３１０．３４７０．７８６０．９７４１．９７１０．２３１
３＃１．４０７１．６９４２．３１２０．３８５０．８４３１．００１１．９６３０．２７３
４＃０．９０２１．１３７１．６７４０．５４６０．５４８０．５８９０．８９９０．３０４
图７ 调整后２＃轴承座振动信号的频谱曲线和谱阵曲线
５ 提升系统运行状态的评价
５．１ 评价参考标准
提升系统设备主要有电动机、调速器和摩擦轮。对旋转机械安全影响最大的是振动速度，因为速度跟能量联系在一起。在１０～
称为振１０００Ｈｚ内振动速度的均方根值（ＲＭＳ）动烈度，因此，提升系统的运行状态应以振动烈度为考核指标。
电动机为上海电机厂１９７７年１２月出厂的它／／激式变频电机，型号ＺＤ６０，１２５０ｋＷ，５００６００
调速器的调整对降低整个 由表２可以看出，
提升设备和附近楼板的振动水平效果明显。从调整后的运行状态来看，４个轴承座振动烈度的最大值都小于有关规范的限值，表明整个提升系统的运行状态良好。考虑到各测点的振动响应出现了短时间出现了最大峰值（如图８所示的４＃测，点楼板的振动时域曲线）但测试信号中出现大峰对整个振动烈度的水平值所占的时间比例很小，
根据建议的标准，所有测点影响不大。综合来讲，
／，认为机器可以的最大振动烈度都小于４．６ｍｍｓ长期运行。
６０
安徽建筑工业学院学报（自然科学版）２卷 第２
参考文献
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图８ ４＃测点楼板垂直方向速度时程图
６ 结 论
本文以临涣煤矿的采煤主井为研究对象，通过对各测点的振动信号进行幅值域、时域、频域的综合分析和谱阵分析，获得了提升设备振动的主频信息，合理地对提升系统的运行状态进行了评价。由谱阵曲线确定的传动系统齿轮啮合频率与并由此找出了导致提升设备振理论值吻合较好，
动的主要原因。经过对调速器传动系统的调整，有效地降低了整个提升系统的振动水平。本文的研究结果表明，采用频谱分析和谱阵分析相结合的方法，对于确定旋转设备动力响应中的主振频率，识别传动装置中的故障信息是十分有效的。
煤矿提升系统振动状态的监测是评价该设备能否长期安全可靠运行的重要手段。然而，只根据某一次在正常运行条件下的记录数据进行分析时远远不够的。对于这种长期连续运行的设备，必须在设备安全监测制度中加入对提升系统（包括电机和调速器）的定期检测要求，配置振动烈度在线监测系统，或由巡检人员用手持式振动测量仪定期测量和记录，建立测试结果的数据库，并及时分析趋势变化，以判断是否需要采取维护措施。
２卷第３期 第２０１４年６月 ２
自然科学版）安徽建筑工业学院学报（
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何 根１， 张长会， 叶劲兵， 张 勇， 盛宏玉
（合肥工业大学土木与水利工程学院，安徽合肥 ２合肥工业大学仪器科学与光电工程学院，安徽合肥 ２１．３０００９；２．３０００９；
）淮北矿业集团临涣煤矿，安徽淮北 ２３．３５１３６
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开采深度的加大，矿井梁。随着煤矿事业的发展，
提升系统的工作负荷也越来越大。煤矿提升设备与井塔结构之间存在着动力耦合作用，设备运行同时结这一内在的振源要引起井塔结构的振动，构的振动又要影响到提升设备的振动。煤矿提升
钢丝绳、摩擦轮、调速器和设备主要由提煤箕斗、
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迄今为止，国内外对提升系统与井塔结构耦合振动研究的报道较少，很多研究是将提升系统与井
收稿日期：２０１４０１２０－－
）。基金项目：安徽省科技攻关计划项目（１３０１０４２１２４
，作者简介：何 根（男，硕士研究生，主要研究方向为结构动力分析与结构抗震。１９８８－）
第３期 何 根：提升系统与井塔结构的振动测试、故障诊断与状态评价
５～６］
。为了解提升设备的动力特塔结构分开考虑［
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设备的运行状态。
性和振动状态，国内外不少学者开展了对提升系统进行振动测试和对设备进行故障诊断的研
７～１１］
。通过合理的布置测点，究［对振动信号进行
２ 测试系统与测试方案
测试仪器系统由加速度传感器、电荷放大器、１６通道信号采集箱ＡＺ３１６和南京安正软件公司如图２所的动态信号处理软件ＳＳＣＲＡＳ组成，示。测试采用了南京安正软件工程有限责任公司研制的Ｃ使用的传感器ＲＡＳ动态信号分析系统，是北戴河电子仪器厂生产的ＹＤ－６５型加速度传然后通过电荷放大器的硬件积分得到振动感器，速度信号
。
时域和频域分析，对矿井提升机传动系统进行故障诊断和评价。大部分的测试分析与研究工作主要涉及频谱分析，从而确定设备的激振振动的主频是否会导致井塔结构的共振。
本文以临涣煤矿的采煤主井为对象，介绍了基于振动测试对矿井提升系统动力设备进行故障诊断的方法。基于对振动信号进行幅值域、时域、频域的综合分析和谱阵分析，可以全确定传动系统齿面了解提升系统的振动主频，
轮的啮合频率，并由此找出产生提升设备振动根据现场各关键测点振动的主要原因。同时，
对提升设备的运行状态信号的振动烈度指标，进行了合理评价。
图２ 测试系统框图
提升设备及附近的楼板各布置４个测点，分别对应４个轴承座的位置，其中，１＃测点为电机端轴承座，２＃和３＃为调速器两端的轴承座，４＃测点为摩擦轮端轴承座。每个位置测点用４只传用４通道一次性采集信号，感器，３只传感器测量轴承座３个方向的振动，另外１只传感器测量附近楼板的垂直方向振动。
１ 工程概况
临涣煤矿是淮北矿业集团的主要大型煤矿，该矿采煤主井的塔高６设计８层，为方形框６米，架式钢筋混凝土结构；井塔的第８层位置安装１套提升系统，由电动机、调速器、摩擦轮及６股钢丝绳和２个提煤箕斗组成。箕斗满载时总重为空载时总重为１满载２５吨，３吨。在提升过程中，
的箕斗提升，而空载的箕斗下落。结构与动力设备见图１
。
３ 测试数据的频谱分析
对测试数据进行频谱分析的目的是为了了掌握测试信号中所包含的解振动的频谱特性，
频率成分，从而为查找振源提供依据。本次测试主要分为动力设备和楼板的振动两部分。根设备振动据设备和楼板的振动频率范围不同，
，分析频率为测试的采样频率为２５６０Ｈｚ，共采集１时间总长度为５１０００Ｈｚ２８页数据，１．，正好能覆盖提升机的整个运行全过程；楼板２ｓ
，振动测试的采样频率为２分析频率为５６Ｈｚ，。共采集１时间总长度为６１００Ｈｚ６页数据，４ｓ由于提升系统在一个运行周期内主要分为加匀速和减速３个阶段，因此，在动力设备上速、
各测点振动信号的频谱特性是随时间变化的。１＃轴承座在加速阶段的垂向振动信号如图３
所示，其振动的主频较低，而图４所示的为匀速阶段的垂向振动信号，振动的主频要高很多。
图１ 主井井塔结构和提升系统动力设备
为全面了解提升系统的动力特性，掌握动力设备的运行状态和井塔结构的振动水平，于２０１２年９月和２０１３年３月先后两次对临涣煤矿的提升系统和井塔结构进行了现场振动测试。选用了高灵敏度的速度和加速度传感器，对各测点的振动响应进行了定量测量，给出了以评价动力频谱特性和振动烈度的分析结果，
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安徽建筑工业学院学报（自然科学版）２卷 第２
４ 调速器转轴的啮合频率
主井提升系统中的减速器传动部分由一级定轴轮系和一个行星轮系组成，其中定轴轮系的输入轴与电机轴相连齿数为３为斜齿轮，螺旋角１，，为１模数为１与之啮合的另一个齿轮的５°０ｍｍ，齿数１为４行星轮系的中心太阳轮齿数为２３，４，
图３
启动阶段的时域信号
三个均匀分布的行星轮齿数为３大的太阳轮为７，固定不动的内齿轮，其齿数为９行星架为输出９，轴，与摩擦轮相连。整个减速器的输入轴与输出调速器总传动比为７．轴的高差为５３０ｍｍ，１。
／，摩擦轮最大线速度为Ｖ＝９．滚筒旋转６ｍｓ直径Ｄ＝２．其最大角速度为８ｍ，
图４ 匀速阶段的时域信号
对于稳态激励产生的振动响应，ＣＲＡＳ软件根据所有各采集数据块的频谱图作累积平均，最后给出的集总平均的频谱曲线能反映出振动信号中的主要频率成分。２３＃、＃轴承座垂向振动信号的频（）和图５（）谱曲线分别如图５所示，振动信号中ａｂ，包含的振动主频见表１其中频率２３７．５Ｈｚ对应电动机与调速器传动齿轮的１阶啮合频率。
）表１ 调速器两端轴承座垂向振动信号所包含的主频（Ｈｚ序号主频值
１ ７．５
２ ２０．０
３ １０７．５
４ １３５．０
５２３７．
５
／／）ａｄｓ＝６．８６ｒａｄｓ（１＝ω１＝
Ｄ／２１．４
而调速器的传动比７．故电机轴最大角速度为１，／／）ｗ２＝７．１×６．８６ｒａｄｓ＝４８．７ｒａｄｓ（２换算成工程单位，电动机输入端的回转频率理论，调速器输出端的回转频率理论值为ｆ７．７５Ｈｚ１＝。由此可计算出电机转子与调值为ｆ１．０９Ｈｚ２＝速器齿轮的１阶啮合频率为ｆ．７５×３１＝ａ＝７，减速器行星轮系的啮合频率比较复２４０．２５Ｈｚ杂，形成的是一个啮合频带。
为了能反映各个时段振动响应频谱的变化情况，ＣＲＡＳ软件将各个采集数据块的频谱图排列成矩阵形式，给出了谱阵曲线。２３＃、＃轴承座垂向振（）和图６（）动信号的谱阵曲线分别如图６所示
。ａｂ
图６ 调速器两端轴承座振动信号的谱阵曲线
图５ 调速器两端２＃、３＃轴承座振动信号的频谱曲线
由图６可以看出，提升系统电机端调速器的
珚，齿轮啮合频率为ｆ与表１中给出的２３７．５Ｈｚａ＝
第３期 何 根：提升系统与井塔结构的振动测试、故障诊断与状态评价
主频值一致，也与１阶啮合频率的理论值ｆａ＝说明测试结果是可信的。２４０．２５Ｈｚ非常接近，
（）（）由图６和图６可以看出，在启动阶段，ａｂ２调速器的输入轴位置）的振动响应中包＃轴承座（
含的明显的振动主频成分，表明调速器定轴轮系啮合状态不好。在２０１２年９月第１次测试时发及时反馈给临焕煤矿。煤矿及时组织现问题后，
技术力量对调速器的传动部分进行了调整。当２０１３年３月第２次测试时发现此状态得到了明显的改善。图７给出了调整后２＃轴承座振动响可以看出，应的频谱曲线和谱阵曲线，２＃轴承座振动响应中包含第１阶齿轮啮合频率的成分已经非常小了，说明齿轮的啮合状态良好，第２次测试观测到的各测点的振动烈度也都比第１次测试结果小了很多，说明此次对调速器进行调整的效果比较理想
。
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转／分。建议采用ＧＢ１００６８－２００８中表１的有关刚性安装，轴中心高Ｈ＞２振动烈度参数，８０ｍｍ，
／。调速器参考Ｇ／限值为２．有效值）８ｍｍｓ（ＢＴ该标准１．６４０４．２－２００５，２．１条规定振动速度限／，考虑到煤矿提升机的重要等级以值约１０ｍｍｓ这一限值显得过于宽及工作始终处于变速状态，
而１．松，２．２条新旧齿轮箱限值相差１８倍。综合／建议采用振动烈度标准等级小于４．考虑，５ｍｍｓ／为Ａ类良好，４．５～７．１ｍｍｓ为Ｂ类可正常使
用。摩擦轮参考ＧＢ１１３４７－８９中的评定等级规／定：振动烈度小于１．针对新交付８ｍｍｓ为Ａ级（；／使用机器）机器可以长１．８～４．６ｍｍｓ为Ｂ级（；／机器尚可短期期运行）４．６～１１．２ｍｍｓ为Ｃ级（；／运行，但必须采取补救措施）１１．２～７１．０ｍｍｓ。文献１／为Ｄ级（停机，不允许运行）１采用ＩＳＯ／其规ＩＳ３９４５及ＩＳＯＩＳ２３７２振动烈度评价标准， 定与ＧＢ１１３４７－８９相同。５．２ 评价结果
表２给出了４个轴承座三个方向及附近楼板并对调速器调整垂直方向振动烈度的测量结果，前后的测量结果进行了对比。
／）表２ 振动烈度的测试结果及对比（ＲＭＳ：ｍｍｓ调整前后
测量方向轴承座垂直
调整前
轴承座水平轴承座轴向楼板垂直轴承座垂直
调整后
轴承座水平轴承座轴向楼板垂直
１＃０．８７５１．２５８３．０１４０．２８９０．５２２０．５７７２．４３４０．１７２
２＃１．２２６１．５２６２．４３１０．３４７０．７８６０．９７４１．９７１０．２３１
３＃１．４０７１．６９４２．３１２０．３８５０．８４３１．００１１．９６３０．２７３
４＃０．９０２１．１３７１．６７４０．５４６０．５４８０．５８９０．８９９０．３０４
图７ 调整后２＃轴承座振动信号的频谱曲线和谱阵曲线
５ 提升系统运行状态的评价
５．１ 评价参考标准
提升系统设备主要有电动机、调速器和摩擦轮。对旋转机械安全影响最大的是振动速度，因为速度跟能量联系在一起。在１０～
称为振１０００Ｈｚ内振动速度的均方根值（ＲＭＳ）动烈度，因此，提升系统的运行状态应以振动烈度为考核指标。
电动机为上海电机厂１９７７年１２月出厂的它／／激式变频电机，型号ＺＤ６０，１２５０ｋＷ，５００６００
调速器的调整对降低整个 由表２可以看出，
提升设备和附近楼板的振动水平效果明显。从调整后的运行状态来看，４个轴承座振动烈度的最大值都小于有关规范的限值，表明整个提升系统的运行状态良好。考虑到各测点的振动响应出现了短时间出现了最大峰值（如图８所示的４＃测，点楼板的振动时域曲线）但测试信号中出现大峰对整个振动烈度的水平值所占的时间比例很小，
根据建议的标准，所有测点影响不大。综合来讲，
／，认为机器可以的最大振动烈度都小于４．６ｍｍｓ长期运行。
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安徽建筑工业学院学报（自然科学版）２卷 第２
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图８ ４＃测点楼板垂直方向速度时程图
６ 结 论
本文以临涣煤矿的采煤主井为研究对象，通过对各测点的振动信号进行幅值域、时域、频域的综合分析和谱阵分析，获得了提升设备振动的主频信息，合理地对提升系统的运行状态进行了评价。由谱阵曲线确定的传动系统齿轮啮合频率与并由此找出了导致提升设备振理论值吻合较好，
动的主要原因。经过对调速器传动系统的调整，有效地降低了整个提升系统的振动水平。本文的研究结果表明，采用频谱分析和谱阵分析相结合的方法，对于确定旋转设备动力响应中的主振频率，识别传动装置中的故障信息是十分有效的。
煤矿提升系统振动状态的监测是评价该设备能否长期安全可靠运行的重要手段。然而，只根据某一次在正常运行条件下的记录数据进行分析时远远不够的。对于这种长期连续运行的设备，必须在设备安全监测制度中加入对提升系统（包括电机和调速器）的定期检测要求，配置振动烈度在线监测系统，或由巡检人员用手持式振动测量仪定期测量和记录，建立测试结果的数据库，并及时分析趋势变化，以判断是否需要采取维护措施。