土豆挖掘机的设计
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- 摘 要
土豆挖掘机的设计是矿井运输中的咽喉设备，是沟通矿井上下的纽带。它的运行状态好坏对煤矿安全生产起着重要的作用。实践表明，因挖掘机设备故障造成生产损失的情况时有发生。因此，对其开展故障诊断和状态监测维修工作是十分必要的。
本文中介绍了挖掘机机的组成、结构特点以及工作原理，对挖掘机机进行了选型设计，确定了工作参数，选用了最新型的JKMD－2.8/4多绳摩擦式挖掘机机。
文中分析了挖掘机机的常见故障现象，通过对挖掘机机主轴承进行润滑及磨损状态分析后，发现存在严重磨损现象，认为尤其在加减速阶段，应该对挖掘机机进行故障诊断和状态监测。提出了状态监测维修的必要性，并将状态监测维修与其他监测方法比较，得出状态监测维修的优势所在。本人进行了故障诊断方法的研究，通过对几种主要诊断方法比较论证后，认为铁谱监测方法为首选方法。
本人对挖掘机机主轴承油样进行了铁谱分析，制定了取样规范和主轴承状态判据，并伴有监测实例。特别是铁谱制谱参数优化组合。比较了几种常见铁谱仪后，选择我校研制的KTP－1型铁谱仪，结合国内外相关资料所述经验推荐值，进行了铁谱制谱参数优化组合试验，得出相对最佳组合试验参数值：粘度稀释比3：1，成谱转速70r/min，滴液速度2.0ml/min。试验成果对现场有一定的参考意义。
关键词：状态监测维修； 主轴承； 铁谱技术； 制谱参数优化
目 录
1 绪论 …………………………………………………………………………1
2 挖掘设备综述 ………………………………………………………………2
2.1概述 ……………………………………………………………………2
2.2挖掘设备的组成 ………………………………………………………2
2.3挖掘机的结构特点 ………………………………………………
3 挖掘设备的选型计算 ………………………………………………………4
3.1设计的指导思想、原则、依据…………………………………………6
3.1.1选型设计的指导思想…………………………………………………6
3.1.2选型设计的基本原则…………………………………………………6
3.1.3选型设计的依据和主要内容…………………………………………7
3.2付井多绳挖掘设备选型设计……………………………………………8
3.2.1设计依据………………………………………………………………8
3.2.2设计过程………………………………………………………………8
3.3小结 ……………………………………………………………………31
4 挖掘机的主要故障及状态维修应用…………………………………32
4.1常见故障现象及处理方法 ……………………………………………32
4.1.1主轴承 ………………………………………………………………32
4.1.2制动系统 ……………………………………………………………32
4.1.3减速系统 ……………………………………………………………33
4.1.4钢丝绳、天轮、挖掘容器 …………………………………………34
4.1.5主轴、卷筒 …………………………………………………………35
4.1.6调绳离合装置 ………………………………………………………35
4.1.7详细分析主轴承损坏的原因及防范措施 …………………………36
4.1.8小结 …………………………………………………………………36
4.2状态监测维修在挖掘机中的应用 ……………………………………37
4.2.1概述 …………………………………………………………………37
4.2.2状态维修的理论内涵和特点 ………………………………………38
4.3故障诊断与状态监测维修 ……………………………………………39
4.3.1故障诊断技术的发展概况 …………………………………………39
4.3.2故障诊断、状态监测的概述 ………………………………………41
4.4故障诊断方法选择 ……………………………………………………42
4.4.1振动监测分析法………………………………………………………42
4.4.2油阻尼法………………………………………………………………43
4.4.3温度法…………………………………………………………………43
4.4.4铁谱分析法……………………………………………………………43
4.4.5方法选择………………………………………………………………43
5 采用铁谱技术开展轴承状态监测…………………………………………45
5.1铁谱技术与光谱、磁塞检测比较 ……………………………………45
5.1.1铁谱技术原理…………………………………………………………45
5.1.2油样光谱分析的简单原理 …………………………………………45
5.1.3磁塞检测的基本原理 ………………………………………………45
5.1.4铁谱技术的特点 ……………………………………………………45
5.2铁谱仪器选择 …………………………………………………………46
5.2.1分析式铁谱仪 ………………………………………………………46
5.2.2直读式铁谱仪 ………………………………………………………48
5.2.3在线铁谱仪 …………………………………………………………50
5.2.4旋转式铁谱仪 ………………………………………………………50
5.2.5仪器选择 ……………………………………………………………52
5.3铁谱油样取样规范 ……………………………………………………52
5.4铁谱油样处理…………………………………………………………53
5.5铁谱技术中的定量分析方法 …………………………………………54
5.5.1定量铁谱的理论依据………………………………………………54
5.5.2铁谱分析的定量参数 ………………………………………………54
5.6铁谱技术中的定性分析方法 …………………………………………55
5.6.1概述 …………………………………………………………………55
5.6.2磨粒的识别及形成机理 ……………………………………………55
5.6.3主轴承磨损状态判据制定 …………………………………………61
5.6.4挖掘机主轴承铁谱监测实例 ………………………………………61
5.7滑动轴承磨损状态铁谱分析 …………………………………………61
5.7.1磨损试验 ……………………………………………………………62
5.7.2铁谱实验分析 ………………………………………………………63
6 铁谱制谱参数优化组合……………………………………………………64
6.1前言 ……………………………………………………………………64
6.2试验原理和参数选择 …………………………………………………64
6.2.1试验参数选择 ………………………………………………………64
6.2.2正交试验原理 ………………………………………………………65
6.3试验过程 ………………………………………………………………65
6.3.1概述 …………………………………………………………………65
6.3.2试验仪器选择 ………………………………………………………65
6.3.3试验具体操作步骤 …………………………………………………66
6.3.4相关信息 ……………………………………………………………67
6.3.5因素取值范围 ………………………………………………………68
6.4定量定性铁谱分析 ……………………………………………………68
6.4.1金相显微镜和光密度测量仪简介 …………………………………68
6.4.2试验结果 ……………………………………………………………71
6.4.3试验数据处理 ………………………………………………………75
6.5结论分析 ………………………………………………………………76
结论 ……………………………………………………………………………77
参考文献 ………………………………………………………………………78
翻译部分 ………………………………………………………………………80
英文原文 …………………………………………………………………80
中文译文 …………………………………………………………………89
致谢 ……………………………………………………………………………96
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