基于振动信号的涡旋破碎机的叶轮运行监测方法及设备技术

本申请实施例公开了一种基于振动信号的涡旋破碎机的叶轮运行监测方法及设备，用于解决现有技术难以对涡旋破碎机的叶轮的运行状态，进行监测的问题。获取振动传感器采集的叶轮振动信号；其中，所述振动传感器嵌设于涡旋破碎机的叶轮对应的叶轮轴内；按照预设的时间间隔，从获取的叶轮振动信号中，确定当前时间段对应的叶轮振动信号；根据当前时间段对应的叶轮振动信号，生成当前时间段对应的振动信号曲线；基于所述当前时间段对应的振动信号曲线，确定当前时间段内所述叶轮的运行状态；根据所述运行状态，控制所述涡旋破碎机中叶轮的运行。通过上述方法，实现对涡旋破碎机的叶轮的运行状态，进行监测的目的。进行监测的目的。进行监测的目的。

【技术实现步骤摘要】
基于振动信号的涡旋破碎机的叶轮运行监测方法及设备


[0001]本申请涉及信号处理
，尤其涉及基于振动信号的涡旋破碎机的叶轮运行监测方法及设备。

技术介绍

[0002]在开采矿石、煤矿等产业中，需要涡旋破碎机将物料进行破碎与传输。涡旋破碎机内存在叶轮与物料通道，叶轮的高速旋转，形式涡流效应，使物料在物料通道内互相碰撞粉碎，并将被粉碎的物料顺畅地转移至出料口。
[0003]在这种工作环境下，叶轮容易损坏，叶轮的损坏会造成涡旋破碎机的非正常运转，并且不及时发现会加剧叶轮的损坏。
[0004]但现有技术难以对涡旋破碎机的叶轮的运行状态进行监测，以致难以及时发现叶轮的损坏状况。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供了一种叶轮运行状态的监测方法及设备，用于解决现有技术难以对涡旋破碎机的叶轮的运行状态，进行监测的问题。
[0006]本申请实施例采用下述技术方案：
[0007]本申请实施例提供一种基于振动信号的涡旋破碎机的叶轮运行监测方法。获取振动传感器采集的叶轮振动信号；其中，振动传感器嵌设于涡旋破碎机的叶轮对应的叶轮轴内；按照预设的时间间隔，从获取的叶轮振动信号中，确定当前时间段对应的叶轮振动信号；根据当前时间段对应的叶轮振动信号，生成当前时间段对应的振动信号曲线；基于当前时间段对应的振动信号曲线，确定当前时间段内叶轮的运行状态；根据运行状态，控制涡旋破碎机中叶轮的运行。
[0008]本申请实施例通过嵌设于叶轮轴内的振动传感器采集叶轮的振动信号，一方面避免将振动传感器置于叶片上，影响叶片工作效率的问题。另一方面，能够通过根据获取到的振动信号实时分析叶轮的运行状态，及时发现叶轮运行过程中出现的故障。此外，本申请实施例通过将获取到的振动信号生成振动信号曲线，根据曲线的变化，确定叶轮不同的运行状态。解决了在涡旋破碎机停止运行的情况下，才能够对叶轮进行检测的问题，保障涡旋破碎机能够正常工作。
[0009]在本申请的一种实现方式中，基于当前时间段对应的振动信号曲线，确定当前时间段内叶轮的运行状态，具体包括：确定振动信号曲线中的最大波峰值与最小波谷值；在最大波峰值小于或等于第一预设值，且最小波谷值大于或等于第二预设值的情况下，确定当前时间段内叶轮为正常运行状态；在振动信号曲线中存在大于第一预设值的波峰值，或者存在小于第二预设值的波谷值的情况下，确定当前时间段内叶轮为异常运行状态；其中，异常运行状态包括：大颗粒碰击、叶轮破损。
[0010]本申请实施例通过对当前时间段内，获取到的叶轮振动信号曲线进行分析，能够
获取叶轮的运行状态。本申请实施例通过振动明信号曲线的波峰值与波谷值，不仅能够直观的看出叶轮运行中的波动，也能够通过分析波峰值与波谷值，确定叶轮不同的异常状态，以控制当前叶轮的运行，减缓叶轮的损坏速度。
[0011]在本申请的一种实现方式中，在振动信号曲线中存在大于第一预设值的波峰值，或者存在小于第二预设值的波谷值的情况下，确定当前时间段内叶轮为异常运行状态，具体包括：确定在当前时间段对应的振动信号曲线中，相邻波峰之间的差值，作为波峰差值，或相邻波谷之间的差值，作为波谷差值；确定是否存在大于第三预设值的波峰差值或波谷差值；在存在大于第三预设值的波峰差值或者波谷差值的情况下，确定叶轮的运行状态为大颗粒碰击。
[0012]在本申请的一种实现方式中，方法还包括：在不存在大于第三预设值的波峰差值或者波谷差值的情况下，计算当前时间段的振动信号曲线的第一波峰平均值或者第一波谷平均值；以及获取上一时间段的振动信号曲线，并计算上一时间段的振动信号曲线的第二波峰平均值或者第二波谷平均值；在第一波峰平均值与第二波峰平均值的差值大于第四预设值的情况下，确定叶轮的运行状态为叶轮破损；或在第一波谷平均值与第二波谷平均值的差值小于第五预设值的情况下，确定叶轮的运行状态为叶轮破损。
[0013]在本申请的一种实现方式中，确定叶轮的运行状态为叶轮破损之后，方法还包括：在预置叶轮转速表中，查找当前时间段的振动信号曲线的波峰平均值，对应的第一标准转速；其中，预置叶轮转速表包括多个平均波峰值，以及多个平均波峰值分别对应的叶轮的标准转速；根据当前待破碎物料的物料信息，确定破碎物料时，叶轮的预设最低转速；在第一标准转速大于或等于预设最低转速的情况下，将叶轮的当前转速转换为第一标准转速；在第一标准转速小于预设最低转速的情况下，控制叶轮停止运行。
[0014]本申请实施例根据波峰平均值，确定破损状态下的叶轮相对应的标准转速。以及根据物料信息确定粉碎该物料时，叶轮所需要达到的最低转速。通过标准转速代替最低转速，不仅可以使得当前破损状态的叶轮继续完成剩余破碎工作，确保物料及时完成破损。并且标准转速要低于当前转速，能够减缓叶轮的进一步损坏，延长叶轮的使用时长，进而降低叶轮更换的频率，降低成本。
[0015]在本申请的一种实现方式中，在确定当前时间段内叶轮为正常运行状态之后，方法还包括：计算当前时间段的振动信号曲线的第三波峰平均值或者第三波谷平均值；以及获取上一时间段的振动信号曲线，并计算上一时间段的振动信号曲线的第四波峰平均值或者第四波谷平均值；计算第三波峰平均值与第四波峰平均值之间的波峰差值，或计算第三波谷平均值与第四波谷平均值之间的波谷差值；根据波峰差值或波谷差值，确定当前时间段的叶轮磨损度；将当前时间段的叶轮的磨损度，与上一时间段叶轮的磨损度进行比对，在磨损度符合预设磨损规则的情况下，控制叶轮正常运行。
[0016]在本申请的一种实现方式中，在确定当前时间段内叶轮为正常运行状态之后，方法还包括：获取正常运行状态下相同型号的叶轮，分别在初始状态、正常运行状态所分别对应的振动信号曲线；以及获取各振动信号曲线，分别对应的叶轮的磨损度；将各振动信号曲线，与预置维护状态的叶轮对应的振动信号曲线进行比对，以得到磨损度差值；根据磨损度差值，确定振动信号曲线对应的叶轮的剩余运行时长；其中，剩余运行时长为，叶轮在正常运行状态下的剩余运行时长；通过振动信号曲线、叶轮的磨损度，以及剩余运行时长，对预
置神经网络模型进行训练，得到叶轮运行时长预测模型。
[0017]本申请实施例通过获取到的振动信号曲线、叶轮的磨损度，以及剩余运行时长，对预置神经网络模型进行训练，得到叶轮运行时长预测模型。能够对当前叶轮的运行时长进行预测，从而提高对粉碎物料的数量，以及物料粉碎进度的把控。
[0018]在本申请的一种实现方式中，在得到叶轮运行时长预测模型之后，方法还包括：将当前时间段的振动信号曲线输入叶轮运行时长预测模型；根据叶轮运行时长预测模型，获取叶轮从当前磨损状态运行至维护状态的运行时长；根据叶轮从当前磨损状态运行至维护状态的运行时长，生成相应的提示信息并发送至涡旋破碎机相应的管理终端。
[0019]在本申请的一种实现方式中，在根据当前时间段对应的叶轮振动信号，生成当前时间段对应的振动信号曲线之后，方法还包括：根据当前时间段的振动信号曲线，确定叶轮在当前时间段内对应的平均振动频率；获本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于振动信号的涡旋破碎机的叶轮运行监测方法，其特征在于，所述方法包括：获取振动传感器采集的叶轮振动信号；其中，所述振动传感器嵌设于涡旋破碎机的叶轮对应的叶轮轴内；按照预设的时间间隔，从获取的叶轮振动信号中，确定当前时间段对应的叶轮振动信号；根据当前时间段对应的叶轮振动信号，生成当前时间段对应的振动信号曲线；基于所述当前时间段对应的振动信号曲线，确定当前时间段内所述叶轮的运行状态；根据所述运行状态，控制所述涡旋破碎机中叶轮的运行。2.根据权利要求1所述的基于振动信号的涡旋破碎机的叶轮运行监测方法，其特征在于，所述基于所述当前时间段对应的振动信号曲线，确定当前时间段内所述叶轮的运行状态，具体包括：确定所述振动信号曲线中的最大波峰值与最小波谷值；在所述最大波峰值小于或等于第一预设值，且最小波谷值大于或等于第二预设值的情况下，确定当前时间段内所述叶轮为正常运行状态；在所述振动信号曲线中存在大于所述第一预设值的波峰值，或者存在小于所述第二预设值的波谷值的情况下，确定当前时间段内所述叶轮为异常运行状态；其中，所述异常运行状态包括：大颗粒碰击、叶轮破损。3.根据权利要求2的所述的基于振动信号的涡旋破碎机的叶轮运行监测方法，其特征在于，在所述振动信号曲线中存在大于所述第一预设值的波峰值，或者存在小于所述第二预设值的波谷值的情况下，确定当前时间段内所述叶轮为异常运行状态，具体包括：确定在所述当前时间段对应的振动信号曲线中，相邻波峰之间的差值，作为波峰差值，或相邻波谷之间的差值，作为波谷差值；确定是否存在大于第三预设值的波峰差值或波谷差值；在存在大于所述第三预设值的波峰差值或者波谷差值的情况下，确定所述叶轮的运行状态为大颗粒碰击。4.根据权利要求3所述的基于振动信号的涡旋破碎机的叶轮运行监测方法，其特征在于，在确定是否存在大于第三预设值的波峰差值或波谷差值之后，所述方法还包括：在不存在大于所述第三预设值的波峰差值或者波谷差值的情况下，计算所述当前时间段的振动信号曲线的第一波峰平均值或者第一波谷平均值；以及获取上一时间段的振动信号曲线，并计算所述上一时间段的振动信号曲线的第二波峰平均值或者第二波谷平均值；在所述第一波峰平均值与所述第二波峰平均值的差值大于第四预设值的情况下，确定所述叶轮的运行状态为叶轮破损；或在所述第一波谷平均值与所述第二波谷平均值的差值小于第五预设值的情况下，确定所述叶轮的运行状态为叶轮破损。5.根据权利要求4所述的基于振动信号的涡旋破碎机的叶轮运行监测方法，其特征在于，所述确定所述叶轮的运行状态为叶轮破损之后，所述方法还包括：在预置叶轮转速表中，查找所述当前时间段的振动信号曲线的第一波峰平均值，对应的第一标准转速；其中，所述预置叶轮转速表包括多个波峰平均值，以及所述多个波峰平均
值分别对应的所述叶轮的标准转速；根据当前待破碎物料的物料信息，确定破碎所述物料时，所述叶轮的预设最低转速；在所述第一标准转速大于或等于所述预设最低转速的情况下，将所述叶轮的当前转速转换为所述第一标准转速；在所述第一标准转速小于所述预设最低转速的情况下，控制所述叶轮停止运行。6.根据权利要求2所述的基于振动信号的涡旋破碎机的叶轮运行监测方法，其特征在于，在确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：张云龙，
申请(专利权)人：山东鑫海矿业技术装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：