【摘要】：橋式抓斗卸船機(jī)作為港口散貨船接卸的主要大型機(jī)械設(shè)備,其安全穩(wěn)定運(yùn)行對企業(yè)運(yùn)營生產(chǎn)有著至關(guān)重要的作用,隨著港口橋式抓斗卸船機(jī)工作時(shí)間和強(qiáng)度的不斷提升,相應(yīng)地增加了卸船機(jī)的故障問題。目前現(xiàn)有的卸船機(jī)故障診斷技術(shù)能有效地減少危險(xiǎn)事故,但是仍然不能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)故障問題并解決問題。本文針對已有故障診斷研究中故障診斷不及時(shí)、不全面等不足,通過傳感器監(jiān)測橋式抓斗卸船機(jī)整機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)以獲取監(jiān)測數(shù)據(jù),并利用新的故障預(yù)測方法實(shí)現(xiàn)對卸船機(jī)的故障預(yù)測。論文從橋式抓斗卸船機(jī)機(jī)械狀態(tài)特征及其變化入手,進(jìn)行了關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘,深度置信網(wǎng)絡(luò)預(yù)測等研究,為卸船機(jī)整機(jī)系統(tǒng)和小車運(yùn)行系統(tǒng)的故障預(yù)測研究做出了有益的探索。本文的主要工作如下:(1)分析了橋式抓斗卸船機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)及工作特點(diǎn),總結(jié)了卸船機(jī)的主要故障類型及故障特征,基于以上設(shè)計(jì)了兩種卸船機(jī)在線監(jiān)測方案。通過在線監(jiān)測積累大量的卸船機(jī)狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù),使其故障預(yù)測擁有了數(shù)據(jù)來源,保證故障預(yù)警中所有研究成果的真實(shí)可靠。(2)針對橋式抓斗卸船機(jī)整機(jī)故障,提出一種基于興趣度關(guān)聯(lián)規(guī)則的卸船機(jī)故障預(yù)測模型方法。采用傳感器監(jiān)測和時(shí)域分析方法獲取卸船機(jī)運(yùn)行參數(shù)空間,利用聚類離散算法將監(jiān)測數(shù)據(jù)根據(jù)其屬性值域離散為非線性聚類區(qū)間,獲取卸船機(jī)關(guān)聯(lián)規(guī)則組,提取狀態(tài)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)維權(quán)重系數(shù),建立狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)規(guī)則函數(shù)模型,利用該模型中關(guān)聯(lián)規(guī)則狀態(tài)改變實(shí)現(xiàn)故障預(yù)測。實(shí)驗(yàn)表明該方法能夠有效表征卸船機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測的內(nèi)部關(guān)聯(lián)特征信息,實(shí)現(xiàn)對卸船機(jī)故障類別的預(yù)測,對降低卸船機(jī)故障發(fā)生頻率有現(xiàn)實(shí)意義。(3)針對橋式抓斗卸船機(jī)最關(guān)鍵的小車運(yùn)行系統(tǒng)故障,構(gòu)建一種基于深度置信網(wǎng)絡(luò)(Deep Blief Net,DBN)的卸船機(jī)時(shí)間序列故障預(yù)測模型。結(jié)合深度學(xué)習(xí)理論的自我學(xué)習(xí)能力,將原始時(shí)域信號(hào)數(shù)據(jù)輸入DBN進(jìn)行訓(xùn)練,通過反向微調(diào)學(xué)習(xí)對其進(jìn)行整體微調(diào),利用該模型對卸船機(jī)振動(dòng)烈度時(shí)間序列進(jìn)行多步預(yù)測,構(gòu)建狀態(tài)監(jiān)測殘差序列特征約束函數(shù)模型,通過關(guān)聯(lián)權(quán)重殘差序列狀態(tài)變化實(shí)現(xiàn)故障預(yù)測。實(shí)驗(yàn)通過對比分析其他相關(guān)故障預(yù)測方法,驗(yàn)證了該方法能降低預(yù)警閾值和提高預(yù)測精度,更能及早有效地預(yù)測卸船機(jī)故障發(fā)生類別,提前做出警示。(4)在橋式抓斗卸船機(jī)機(jī)械、傳感器、故障預(yù)測技術(shù)等基礎(chǔ)上研發(fā)了一套新型、可靠的橋式抓斗卸船機(jī)工作狀態(tài)監(jiān)控與預(yù)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有良好的可靠性、實(shí)時(shí)性以及應(yīng)用價(jià)值,可以實(shí)現(xiàn)卸船機(jī)的狀態(tài)監(jiān)測、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、故障預(yù)測、故障評價(jià)及預(yù)警發(fā)布、故障處理等預(yù)警功能。
【圖文】：

圖 1-2 橋式抓斗卸船機(jī)整機(jī)圖Figure 1-2. Overall drawings of bridge grab ship unloader本文通過對國內(nèi)外港口卸船機(jī)械的研究現(xiàn)狀及卸船機(jī)故障預(yù)警理論知識(shí)，，以卸船機(jī)運(yùn)行故障為研究對象，對卸船機(jī)整機(jī)故障和卸船機(jī)小車系統(tǒng)故障模型進(jìn)行研究。首先系統(tǒng)地分析整個(gè)卸船機(jī)系統(tǒng)的事故致因因素，對故障預(yù)究提出兩種實(shí)際可行性方案，使其研究方法具有一定的參考價(jià)值；然后在卸整機(jī)故障預(yù)測方法和小車系統(tǒng)故障預(yù)測方法上進(jìn)行針對性創(chuàng)新，使預(yù)警研究理論性指導(dǎo)；最后通過實(shí)驗(yàn)性驗(yàn)證預(yù)警系統(tǒng)的可靠性，使所研究的卸船機(jī)故測預(yù)測方法和預(yù)警系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)預(yù)警，使安全生產(chǎn)的管理者、決、執(zhí)行者能夠及時(shí)得到預(yù)警信息，提前采取應(yīng)對措施從而避免或者減少事故生，使整個(gè)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全化的目標(biāo)，具有實(shí)際的工程意義.2 機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的發(fā)展現(xiàn)狀

圖 2-1 橋式抓斗卸船機(jī)總圖Figure 2-1. General drawing of bridge grab ship unloader（1）金屬結(jié)構(gòu)卸船機(jī)的主要金屬結(jié)構(gòu)由以下結(jié)構(gòu)件組成：前后拉桿、前后門架、側(cè)撐梁架、上門架、側(cè)桁架、機(jī)房架、接料斗和支架等等。大部分結(jié)構(gòu)件使閉矩形構(gòu)造，用 Q345 合金鋼制造，主要連接點(diǎn)使用鉸鏈或熔接。前后大桿等轉(zhuǎn)動(dòng)鉸點(diǎn)，采用自潤滑的嵌鑲石墨滑動(dòng)軸承，該軸承免維護(hù)。小車用 T 型鋼。金屬結(jié)構(gòu)如圖 2-2 所示。
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：U653.928.1

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本文編號(hào)：2670824