煤矿设备全寿命周期健康管理与智能维护研究综述 被引量：1

1

作者 曹现刚 段雍 +8 位作者 王国法 赵江滨 任怀伟 赵福媛 杨鑫 张鑫媛 樊红卫 薛旭升 李曼 《煤炭学报》 北大核心 2025年第1期694-714,共21页

近年来,随着煤矿智能化技术快速发展,煤矿设备全寿命周期健康管理与智能维护技术作为实现煤矿设备运行健康状态智能感知、智能识别和维护决策,保障煤矿设备高效可靠运行的重要手段,相关研究受到了广泛关注。然而,目前煤矿仍然以事后维... 近年来,随着煤矿智能化技术快速发展,煤矿设备全寿命周期健康管理与智能维护技术作为实现煤矿设备运行健康状态智能感知、智能识别和维护决策,保障煤矿设备高效可靠运行的重要手段,相关研究受到了广泛关注。然而,目前煤矿仍然以事后维修、预防维修等方式为主,难以满足煤矿设备的高可靠性需求。基于此,综述了煤矿设备全寿命周期健康管理与智能维护的研究进展以推动其在煤矿的应用,阐释了煤矿设备全寿命周期的健康管理与智能维护内涵,给出了煤矿设备健康管理与智能维护总框架。从煤矿设备大数据管理方法、健康状态评估方法、剩余使用寿命预测方法、智能维护决策方法4个方面分析了煤矿设备健康管理与智能维护方法研究现状。在煤矿设备大数据管理方面,总结了煤矿设备多源信息感知、大数据清洗、大数据集成及存储方法的最新研究成果,深入分析对比了相关方法的应用情况,指出了现阶段煤矿设备大数据管理存在的挑战。在煤矿设备健康状态评估方面,从煤矿设备监测信号特征提取、健康状态等级划分、健康状态评估模型构建3个方面出发探讨了煤矿设备健康状态评估关键方法最新发展现状,对比分析了不同方法的优缺点,总结了该领域面临的难题。在煤矿设备剩余使用寿命预测方面,分析了统计模型方法、物理模型方法和数据驱动方法在煤矿设备剩余使用寿命预测上的优缺点,指出了煤矿设备剩余使用寿命方法存在的问题。在煤矿设备智能维护决策方面,明确了煤矿设备预测性维护决策主要步骤,对比分析了煤矿设备智能维护方法最新研究成果及其优缺点,归纳了现阶段煤矿设备智能维护方法研究的不足。结合煤矿设备全寿命周期健康管理与智能维护面临的挑战及发展要求,从煤矿设备大数据管理方法、时变工况下设备健康评估方法、多因素影响下设备剩余使用寿命方法、煤矿设备多目标智能维护决策方法、健康管理与智能维护算法集成及系统开发等方面对煤矿设备健康管理与智能维护提出了展望,指明了煤矿设备健康管理与智能维护关键理论、方法的研究方向,为提升煤矿设备健康管理及智能维护水平,促进煤炭工业转型升级和高质量发展提供依据。 展开更多

关键词 煤矿设备 大数据管理 健康状态评估 剩余使用寿命预测 智能维护决策

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啮合状态下钻杆螺纹连接结构的超声导波检测方法研究

2

作者 万翔 潘华伟 +3 位作者 黄利平 张旭辉 樊红卫 陈渊 《振动与冲击》 北大核心 2025年第3期261-266,277,共7页

在役钻杆螺纹连接结构的在机检测愈发迫切,而传统无损检测方法只能检测单根钻杆两端的内螺纹或外螺纹缺陷,无法满足在机检测的要求。该文提出啮合状态下钻杆螺纹连接结构的超声导波检测方法,使钻杆螺纹连接结构的在机检测成为可能。首先... 在役钻杆螺纹连接结构的在机检测愈发迫切,而传统无损检测方法只能检测单根钻杆两端的内螺纹或外螺纹缺陷,无法满足在机检测的要求。该文提出啮合状态下钻杆螺纹连接结构的超声导波检测方法,使钻杆螺纹连接结构的在机检测成为可能。首先,获得钻杆管体的频散曲线,选择群速度最大、曲线相对平坦、频率范围为60~120 kHz的L(0,2)为钻杆螺纹连接区域的检测模态;然后,从仿真和试验的角度研究了超声导波传播通过螺纹连接区域的透射特性;最后,通过仿真和试验的方法,基于L(0,2)模态超声导波实现了对钻杆螺纹连接区域的缺陷检测与定位。结果表明,基于超声导波方法检测啮合状态下钻杆螺纹连接区域是可行的和有效的,为钻杆螺纹连接结构的在机检测提供了一种新的方法和思路。 展开更多

关键词 超声导波 钻杆 螺纹连接结构 透射特性 缺陷检测 缺陷定位

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一种基于暗亮通道分割融合的低照度环境图像去尘雾及增强方法 被引量：3

3

作者 樊红卫 张超 +3 位作者 曹现刚 刘金鹏 张旭辉 赵寒 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期2167-2178,共12页

受煤矿井下粉尘、水雾和低照度环境影响,对皮带运输系统的监测图像精准识别极为困难。针对现有去尘雾方法的图像处理结果和效率欠佳的问题,提出一种基于暗亮通道分割融合的低照度环境图像去尘雾及增强方法。首先利用阈值分割结合伽马变... 受煤矿井下粉尘、水雾和低照度环境影响,对皮带运输系统的监测图像精准识别极为困难。针对现有去尘雾方法的图像处理结果和效率欠佳的问题,提出一种基于暗亮通道分割融合的低照度环境图像去尘雾及增强方法。首先利用阈值分割结合伽马变换修正通道差,解决因低照度环境影响导致的尘雾浓度较大区域与其他区域间像素值差异不明显的问题,修正后通过引导尘雾图像做引导滤波得到更加符合实际情况的全局大气光强;然后为解决暗通道先验在尘雾浓度较大区域失效问题,引入亮通道先验进行补充,使用通道分量来辅助暗通道及亮通道透射率融合,避免因多次分割而导致的边缘像素归属问题;最后将去雾后RGB图像转至HSV空间,对亮度分量进行直方图均衡化并将均衡化前后的亮度分量进行加权融合,采用客观指标评价,选择最优聚合权值进行聚合,同时考虑去雾过程中饱和度损失和亮度分量与饱和度分量间的相关性提出饱和度自适应矫正函数,对图像饱和度进行矫正,色调分量保持不变,随后将图像转回至RGB空间,得到亮度适中、信息保留丰富和色彩鲜艳的图像;为验证所提方法的有效性,采用主观视觉、客观指标和目标检测精度及置信度进行算法对比,实验结果表明所提方法在上述4个指标上均优于被对比算法,其图像细节保留丰富,图像视觉观感更佳。 展开更多

关键词 低照度 暗通道 亮通道 分割融合 图像去雾 图像增强

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基于EMDPWVD时频图像和改进ViT网络的滚动轴承智能故障诊断 被引量：1

4

作者 樊红卫 马宁阁 +3 位作者 马嘉腾 陈步冉 曹现刚 张旭辉 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期246-254,共9页

滚动轴承是机械设备的关键零部件之一,其故障诊断对设备安全稳定运行至关重要。针对滚动轴承振动信号的非平稳特点,提出经验模态分解联合伪魏格纳分布(empirical mode decomposition&pseudo-Wigner-Ville distribution, EMDPWVD)时... 滚动轴承是机械设备的关键零部件之一,其故障诊断对设备安全稳定运行至关重要。针对滚动轴承振动信号的非平稳特点,提出经验模态分解联合伪魏格纳分布(empirical mode decomposition&pseudo-Wigner-Ville distribution, EMDPWVD)时频图像联合改进Vision Transformer(ViT)网络模型的智能故障诊断新方法。首先针对实际信号研究短时傅里叶变换(short-time Fourier transform, STFT)、连续小波变换(continuous wavelet transform, CWT)和EMDPWVD三种时频分析方法,考虑STFT和CWT无法同时获得高的时间分辨率和频率分辨率,优选EMDPWVD作为智能故障诊断网络的时频图像构造方法。其次,以经典ViT作为故障诊断基础模型,将时频图像按照预定尺寸分块并线性映射为输入序列,通过自注意力机制整合图像全局信息,借助堆叠Transformer编码器完成网络传输,进而实现故障诊断。为进一步提高故障诊断准确率,将池化层作为ViT的预处理网络,获得改进的Pooling ViT(PiT)模型,实现时频图像的空间特征延展,提升模型对输入图像敏感度。结果表明,所提方法对滚动轴承不同故障类型均有高的诊断准确率,PiT较ViT的准确率提高4.40%,证明对ViT加入池化层能够实现滚动轴承故障诊断效果提升。 展开更多

关键词 滚动轴承 故障诊断 时频图像 Vision Transformer(ViT) 池化层

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低照度尘雾下煤、异物及输送带早期损伤多尺度目标智能检测方法

5

作者 樊红卫 刘金鹏 +5 位作者 曹现刚 张超 张旭辉 李曼 马宏伟 毛清华 《煤炭学报》 CSCD 北大核心 2024年第S2期1259-1270,共12页

煤炭开采过程中矸石等异物不可避免将混入煤块中,且铁器等容易对输送带造成损伤,煤矿运输系统的智能化需要对矸石等异物和输送带损伤等进行一体化视觉检测。针对井下低照度、光照不均及尘雾等因素导致监测图像不清晰以及带面早期损伤小... 煤炭开采过程中矸石等异物不可避免将混入煤块中,且铁器等容易对输送带造成损伤,煤矿运输系统的智能化需要对矸石等异物和输送带损伤等进行一体化视觉检测。针对井下低照度、光照不均及尘雾等因素导致监测图像不清晰以及带面早期损伤小目标检测难题,提出一种低照度尘雾环境下煤炭、异物及带面早期损伤的多尺度目标智能检测方法。首先通过限制对比度自适应直方图均衡化对低照度尘雾图像进行预处理以增强图像对比度;接着通过增加浅层检测层凸显带面早期损伤小目标位置和形状等细节信息,提升带面早期损伤检测性能,且在不影响检测精度前提下去掉部分检测层及相应特征提取模块以缩小模型;然后针对主干网络特征提取能力不足问题,使用PartialConv与Res2Net构建新的P_Res2Block多尺度特征表征模块,并将其替换主干网络中C3模块的Bottleneck,得到一种新的P_RC3轻量级多尺度特征提取模块,以增加模型的感受野,提升对小目标的关注度;最后在主干网络和特征融合网络中引入轻量级高效通道注意力机制来提升通道利用率和带面早期损伤检测精度。实验结果表明,在自主构造的低照度尘雾图像数据集上,相比原始YOLOv5s,所提方法的带面早期损伤检测精度AP0.5提高了10.00%,最终精度达到91.30%,模型参数量、计算量和模型大小分别降低了34.85%、6.33%、29.86%,证明改进方法可在降低模型复杂度情况下很好地解决低照度尘雾环境下小目标检测难题。 展开更多

关键词 煤矿图像识别 煤炭与异物检测 输送带表面早期损伤 注意力机制 多尺度特征提取

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一种基于改进DeblurGAN-v2的煤矿带式输送机图像去运动模糊方法

6

作者 樊红卫 张超 +4 位作者 刘金鹏 闫昕山 任跃武 王荣泉 李琳 《煤炭学报》 CSCD 北大核心 2024年第S2期1234-1247,共14页

针对煤矿井下相机与带式输送机带面物体相对运动而造成监测图像上物体产生拖影与轮廓不清晰的问题,提出一种基于改进DeblurGAN-v2的图像去运动模糊方法。首先采用WGAN-GP替换DeblurGAN-v2鉴别器的损失函数,抑制了原模型生成图像轮廓不... 针对煤矿井下相机与带式输送机带面物体相对运动而造成监测图像上物体产生拖影与轮廓不清晰的问题,提出一种基于改进DeblurGAN-v2的图像去运动模糊方法。首先采用WGAN-GP替换DeblurGAN-v2鉴别器的损失函数,抑制了原模型生成图像轮廓不清晰和纹理细节丢失问题;然后为了获取更深层次的图像信息并使鉴别器的损失计算更加精确,以便更好地捕捉生成图像与清晰图像之间的局部细节和2者之间差异,设计了三尺度鉴别器结构并将3个鉴别器计算所得损失赋予不同权值计算加权和,所得生成图像中物体的轮廓清晰且表面细节丰富,但是部分区域出现了与图像无关的彩色斑块,造成了有效信息的丢失;为解决彩色斑块问题,将结构相似性损失和梯度损失引入生成器的损失函数中并在VGG19的Conv4-1层进行生成器感知损失的计算,生成图像消除了局部彩色斑块且图像中物体的轮廓更清晰,表面细节更丰富,去运动模糊效果最优,梯度标准差较运动模糊图像提升了68.38%,为所对比2种方法的6倍和17倍;最后将去运动模糊前后图像中异物进行标注并使用YOLOv5模型进行样本训练,结果表明在不同交并比下异物的检测精度均上升,分别提升了3.9%和7.9%,模糊图像和对比方法的漏检、误检和检测置信度低等问题大幅改善,验证了所提图像去运动模糊方法的有效性。 展开更多

关键词 带式输送机 图像处理 图像检测 去运动模糊 深度学习

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一种对称极坐标图像模糊C均值聚类的电主轴失衡故障诊断方法 被引量：12

7

作者 樊红卫 邵偲洁 +3 位作者 张旭辉 马宏伟 曹现刚 景敏卿 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期57-62,86,共7页

为解决电主轴转子不平衡故障的可视化智能识别问题,提出了一种对称极坐标图像和模糊C均值(FCM)聚类相结合的失衡故障诊断新方法。首先对转子时域振动信号进行经验模态分解降噪,按对称极坐标方法将其转化为二维雪花图像,通过灰度共生矩阵... 为解决电主轴转子不平衡故障的可视化智能识别问题,提出了一种对称极坐标图像和模糊C均值(FCM)聚类相结合的失衡故障诊断新方法。首先对转子时域振动信号进行经验模态分解降噪,按对称极坐标方法将其转化为二维雪花图像,通过灰度共生矩阵,提取雪花图像二维特征参数;然后对已知样本信号的特征参数组建故障特征向量,标准化后作为FCM输入,得到分类矩阵和聚类中心;最后计算待测样本和已知故障样本聚类中心贴进度,实现失衡故障识别和分类。在某电主轴系统平台上完成了1800 r/min时转子3种不同失衡状态的诊断试验,在对45组小样本识别中该方法的分类准确率达到73%。 展开更多

关键词 电主轴 不平衡 对称极坐标 模糊C均值聚类 故障诊断

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智慧矿山背景下我国煤矿机械故障诊断研究现状与展望 被引量：52

8

作者 樊红卫 张旭辉 +2 位作者 曹现刚 万翔 杨一晴 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第24期194-204,共11页

目前,煤炭依然是我国主体能源,煤矿井下环境复杂恶劣,使煤矿设备故障频发,对采煤安全造成严重威胁。目前机械故障诊断技术以振动为主要手段,研究涉及动力学与故障机理、信号处理与特征提取、基于振动数据的智能诊断等。故障机理研究为... 目前,煤炭依然是我国主体能源,煤矿井下环境复杂恶劣,使煤矿设备故障频发,对采煤安全造成严重威胁。目前机械故障诊断技术以振动为主要手段,研究涉及动力学与故障机理、信号处理与特征提取、基于振动数据的智能诊断等。故障机理研究为信号特征提取和智能诊断提供基础,主要研究轴承、齿轮及机械系统在故障状态下的振动规律,特别是频率构成。信号处理算法的目的在于从实测信号中提取反映故障信息的成分,根据信号特点主要包括频谱分析、小波分析和经验模态分解等。基于数据的智能诊断方法发展迅速,其主要对监测数据进行分类、聚类和回归分析,根据数据特点有支持向量机、浅层神经网络和深度学习方法等,种群智能算法常用于这些方法的参数优化。研究表明煤矿设备机械故障诊断研究滞后,亟需加强理论研究、算法开发和工程应用,为我国智慧矿山和煤炭绿色、安全和高效开采提供支持。 展开更多

关键词 智慧矿山 故障诊断 振动分析 信号处理 人工智能

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转子自适应主动平衡算法及电磁平衡头单盘平衡试验 被引量：10

9

作者 樊红卫 智静娟 +3 位作者 史必佳 景敏卿 刘恒 张旭辉 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期15-21,29,共8页

为了实现转子不停机平衡,研究了一种自适应主动平衡算法。基于单平面影响系数平衡方程,通过引入增益因子提高平衡迭代过程稳定性,并引入遗忘因子实现影响系数在线估计,构建了单平面在线自适应平衡算法的数学模型。为验证所提出的平衡算... 为了实现转子不停机平衡,研究了一种自适应主动平衡算法。基于单平面影响系数平衡方程,通过引入增益因子提高平衡迭代过程稳定性,并引入遗忘因子实现影响系数在线估计,构建了单平面在线自适应平衡算法的数学模型。为验证所提出的平衡算法的有效性,设计了一种含有永磁体的电磁圆环形主动平衡头,通过线圈电磁场与永磁体间的磁力作用驱动配重盘步进转动,依靠磁阻最小原理自锁。针对所设计的电磁平衡头,提出了一种单盘转动平衡策略,对平衡补偿量相位进行了校正。开展了不同不平衡量和转速下电主轴主动平衡试验,获得了平衡过程的时域波形、振幅下降率、平衡步数和配重盘终位置。试验结果表明:不平衡量为24.59g·cm∠180°时振幅降低42.65%,不平衡量为24.59g·cm∠285°时振幅降低37.8%;转速为2 400r·min^(-1)时振幅降低40%,转速为3 000r·min^(-1)时振幅降低60%。研究结果证明了所提出的平衡算法和装置是可行、有效的。 展开更多

关键词 转子 自适应平衡 电磁平衡头 平衡试验 电主轴

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磁力配重型在线自动平衡头的作动原理研究 被引量：17

10

作者 樊红卫 景敏卿 +1 位作者 王仁超 刘恒 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期97-102,共6页

从转子在线自动动平衡的基本原理入手,提出了自动平衡头的质量块运动方案。基于电磁-永磁混合驱动思想,设计了以环形通电线圈和稀土永磁材料为激励的平衡头磁路结构。介绍了平衡头作动过程,基于此给出了阶跃型驱动电压波形。针对170MD12... 从转子在线自动动平衡的基本原理入手,提出了自动平衡头的质量块运动方案。基于电磁-永磁混合驱动思想,设计了以环形通电线圈和稀土永磁材料为激励的平衡头磁路结构。介绍了平衡头作动过程,基于此给出了阶跃型驱动电压波形。针对170MD12Y16高速磨削电主轴,设计了平衡头具体结构,通过有限元电磁场仿真,确定了合适的线圈安匝数和磁阻调整环厚度;通过驱动试验,验证了仿真结果的正确性并确定了合适的电压及其持续时间。研究结果表明,当安匝数为1kA、磁阻调整环厚度为0.2mm、驱动电压为12.4V且占与空时间均为120ms时,平衡头运转平稳。 展开更多

关键词 自动平衡头 作动原理 电磁场仿真

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结构参数对磁力平衡头自锁和启动力矩的影响研究 被引量：7

11

作者 樊红卫 景敏卿 +2 位作者 王仁超 刘恒 辛文辉 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期135-139,156,共6页

为了简化平衡头的自锁结构,提出一种磁路自锁型电磁-永磁混合式平衡头。当线圈不通电时,依靠相邻两个永磁体与磁性内齿盘之间的磁阻最小,平衡头锁定在稳定位置。当线圈通电后,在电磁场和永磁体作用下,平衡头启动并向下一稳定位置运动。... 为了简化平衡头的自锁结构,提出一种磁路自锁型电磁-永磁混合式平衡头。当线圈不通电时,依靠相邻两个永磁体与磁性内齿盘之间的磁阻最小,平衡头锁定在稳定位置。当线圈通电后,在电磁场和永磁体作用下,平衡头启动并向下一稳定位置运动。讨论了影响平衡头自锁力矩和启动力矩的结构参数,并对各个参数的取值范围进行了初步设计。通过有限元电磁分析,得到了其与自锁力矩、启动力矩之间的量化关系。基于此,设计并开发了一套电磁平衡头样机,完成了其自锁可靠性计算和启动能力试验。对比计算和试验结果,平衡头结构设计和参数选取正确。研究工作为该平衡头的工程应用提供了重要的参考价值。 展开更多

关键词 结构参数 磁平衡头 自锁力矩 启动力矩

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主动混合式砂轮-电主轴系统自动平衡装置研究综述 被引量：23

12

作者 樊红卫 景敏卿 刘恒 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期26-30,41,共6页

高速磨削过程中,砂轮-电主轴的不平衡影响工件精度和主轴寿命。因此,自动平衡装置在高速精密加工场合应用广泛。主动混合式自动平衡头是当今应用最多的一类自动平衡装置,阐述了其动平衡原理,并对其按结构特点进行了分类介绍。最后,对自... 高速磨削过程中,砂轮-电主轴的不平衡影响工件精度和主轴寿命。因此,自动平衡装置在高速精密加工场合应用广泛。主动混合式自动平衡头是当今应用最多的一类自动平衡装置,阐述了其动平衡原理,并对其按结构特点进行了分类介绍。最后,对自动平衡装置未来发展作了展望,提出了平衡头的设计要求。 展开更多

关键词 砂轮-电主轴 主动动平衡 自动平衡装置

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基于堆栈降噪自编码网络的机械设备磨损状态识别 被引量：5

13

作者 樊红卫 马宁阁 +3 位作者 张旭辉 高烁琪 曹现刚 马宏伟 《工矿自动化》 北大核心 2020年第11期6-11,共6页

通过磨粒铁谱图像识别可实现机械设备磨损状态识别,但基于机器学习的磨粒铁谱图像识别存在较多人工干预、普适性差。为解决上述问题,提出了一种基于堆栈降噪自编码网络的机械设备磨损状态识别方法。将多个降噪自编码网络进行堆叠,即上... 通过磨粒铁谱图像识别可实现机械设备磨损状态识别,但基于机器学习的磨粒铁谱图像识别存在较多人工干预、普适性差。为解决上述问题,提出了一种基于堆栈降噪自编码网络的机械设备磨损状态识别方法。将多个降噪自编码网络进行堆叠,即上一个降噪自编码网络隐含层的输出作为下一个降噪自编码网络的输入,并在最后一个降噪自编码网络隐含层后添加Softmax分类器,从而构建堆栈降噪自编码网络;利用磨粒铁谱图像对堆栈降噪自编码网络进行无监督预训练,并通过有监督微调优化网络参数,对磨粒铁谱图像进行分类,实现机械设备磨损状态智能识别。实验结果表明:当堆栈降噪自编码网络的激活函数为Relu、优化器为Adam、学习率为0.001时,网络性能最佳,识别准确率达98.43%。 展开更多

关键词 机械设备 磨损状态识别 铁谱图像 堆栈降噪自编码网络

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转子单平面自适应平衡控制仿真及电主轴平衡试验 被引量：2

14

作者 樊红卫 景敏卿 +1 位作者 刘恒 马宏伟 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2018年第5期792-799,共8页

为了实现旋转机械的智能动平衡,提出了一种转子单平面在线自适应主动平衡方法。从传统的影响系数法出发,先后引入增益因子和遗忘因子,建立了固定参数的转子自适应主动平衡控制算法模型,分析了控制模型的稳定条件。采用数值仿真,对增益... 为了实现旋转机械的智能动平衡,提出了一种转子单平面在线自适应主动平衡方法。从传统的影响系数法出发,先后引入增益因子和遗忘因子,建立了固定参数的转子自适应主动平衡控制算法模型,分析了控制模型的稳定条件。采用数值仿真,对增益因子和遗忘因子对转子自适应主动平衡控制过程的影响规律进行量化研究,获得了转子单平面在线自适应主动平衡控制算法的收敛性和稳定性变化规律。建立了高速电主轴自适应电磁主动平衡试验台,开展了转速3 300 r·min-1下转子单平面自适应主动平衡试验。结果表明:增大增益因子可以加快主动平衡过程的收敛速度,减小增益因子可以提高平衡过程的稳定性,准确的影响系数估计可以放宽对遗忘因子取值的要求,试验和理论仿真的规律是一致的,证明所提出的转子自适应主动平衡控制算法是正确的。 展开更多

关键词 转子 自适应平衡 控制仿真 电主轴 平衡试验

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黄土地区高速铁路隧道设计 被引量：1

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作者 樊红卫 《铁道标准设计》 2007年第9期63-66,82,共5页

结合黄土的性质和高速铁路隧道的特点,论述高速铁路黄土隧道设计的要点及注意事项,并结合近年来国际国内大断面硐室施工的实际情况,总结出黄土隧道设计时初期支护、二次衬砌、预留沉落量的计算公式。其中有关的经验教训是多条铁路隧道... 结合黄土的性质和高速铁路隧道的特点,论述高速铁路黄土隧道设计的要点及注意事项,并结合近年来国际国内大断面硐室施工的实际情况,总结出黄土隧道设计时初期支护、二次衬砌、预留沉落量的计算公式。其中有关的经验教训是多条铁路隧道设计和施工中的总结,希望能给今后高速铁路黄土隧道设计提供借鉴。 展开更多

关键词 黄土地区 高速铁路 隧道 设计

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基于高速开通槽电主轴的脉冲辐射场建立新方法

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作者 樊红卫 景敏卿 +5 位作者 倪大军 刘恒 邸向宁 易均 全林 余小任 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第12期1474-1480,共7页

为了获得80μs以下脉宽和1:5以下透阻比的高可靠性脉冲辐射场,提出在高速电主轴转子表面开通槽的技术方案。针对脉冲转换要求,进行了相关参数的初步计算。针对开槽带来的过盈量选择问题,采用有限元法计算了不同槽结构和尺寸、不同过盈... 为了获得80μs以下脉宽和1:5以下透阻比的高可靠性脉冲辐射场,提出在高速电主轴转子表面开通槽的技术方案。针对脉冲转换要求,进行了相关参数的初步计算。针对开槽带来的过盈量选择问题,采用有限元法计算了不同槽结构和尺寸、不同过盈量下的关键零部件应力;为保证电主轴开槽后高速运行的安全性,自主开发了运行状态监控系统。开发了脉冲转换装置原理样机,完成了其振动测试和射线切割试验。结果表明:当转子外表面开3个均布通槽、槽横截面为矩形且槽宽和槽深均为4mm、过盈量为25μm时,脉冲转换装置应力水平与开槽前相近;36 000 r/min时前、后端轴位移在40μm以下,超速时脉宽达80μs以下、全转速范围内透阻比小于1:5。所开发脉冲转换装置为脉冲辐射场建立提供了新途径。 展开更多

关键词 脉冲辐射场 脉冲转换装置 高速电主轴 过盈分析 振动测试

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沙哈拉峁隧道塌方原因分析及预防措施 被引量：6

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作者 樊红卫 《石家庄铁道学院学报》 2000年第B09期40-43,共4页

沙哈拉峁隧道位于毛乌苏沙漠的边缘地带 ,其地理位置特殊 ,地质状况复杂 ,在隧道施工过程中出现多次塌方 ,文中重点分析塌方原因及预防措施 ,总结了施工经验教训。

关键词 铁路隧道 塌方 原因分析 预防措施

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转子在线主动平衡技术发展现状与研究展望

18

作者 樊红卫 薛策译 邵偲洁 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2022年第2期1-9,共9页

转子动平衡伴随旋转机械的诞生而出现,是一种旋转机械常用的振动控制手段。纵观其技术发展,转子动平衡经历了机上平衡、现场停机平衡和在线不停机平衡等主要阶段,目前处于三者共存状态。以机床电主轴应用为例,转子在线主动平衡通过传感... 转子动平衡伴随旋转机械的诞生而出现,是一种旋转机械常用的振动控制手段。纵观其技术发展,转子动平衡经历了机上平衡、现场停机平衡和在线不停机平衡等主要阶段,目前处于三者共存状态。以机床电主轴应用为例,转子在线主动平衡通过传感检测、驱动控制和平衡机构组成闭环系统,实现对运行中转子智能平衡。通过总结现有文献,认为转子在线主动平衡核心技术包括平衡装置、失衡检测和平衡控制三个方面,机械、液压和基于电磁原理的平衡装置是目前主流平衡执行机构,基于信号的特征提取和基于数据的智能识别是目前失衡检测两条主要思路,基于影响系数在线估计的频域和时域平衡是目前关注最多的平衡方法,其中电磁平衡装置和时域平衡方法仍需进一步深入研究。总体而言,转子在线主动平衡技术在精密机床、过程机械和军工装备等领域已取得诸多研究成果,但鉴于其技术复杂性在实际应用中仍存在诸多难题亟待解决。展望转子在线主动平衡技术未来发展方向和研究课题,可为从事转子动平衡技术研究的国内外同行提供有益参考。 展开更多

关键词 振动与波 转子 电主轴 动平衡 平衡装置 平衡方法

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单线电化铁路隧道洞口辅助设计与绘图系统

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作者 樊红卫 《铁道建筑》 北大核心 2000年第6期9-10,13,共3页

单线电化铁路隧道洞口辅助设计与绘图系统 (TADD)是作者以面向对象编程技术结合多年隧道设计经验的成果总结。文章详述隧道洞门设计的要点及TADD系统的特点。该系统在西康线、包西线、宝兰Ⅱ线。

关键词 铁路隧道 洞口 TADD CAD 设计软件

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基于深度迁移学习的采煤机摇臂部滚动轴承故障诊断方法 被引量：22

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作者 张旭辉 潘格格 +3 位作者 郭欢欢 毛清华 樊红卫 万翔 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期256-263,共8页

针对长期正常服役的采掘装备典型故障数据少、有标签数据不足,故障诊断模型训练效果不好等问题,提出一种基于深度迁移学习的采煤机摇臂部传动系统故障智能诊断方法。利用该方法将模拟平台故障数据训练后获取的故障诊断模型参数迁移至采... 针对长期正常服役的采掘装备典型故障数据少、有标签数据不足,故障诊断模型训练效果不好等问题,提出一种基于深度迁移学习的采煤机摇臂部传动系统故障智能诊断方法。利用该方法将模拟平台故障数据训练后获取的故障诊断模型参数迁移至采煤机智能故障诊断模型中,从而在不同设备之间进行迁移学习,实现基于小样本数据的采煤机摇臂部智能故障诊断。通过构建预训练的卷积神经网络,将转换为二维时频分布的图像数据集作为预训练模型的输入,并将预训练模型的网络参数迁移至采煤机摇臂传动系统故障诊断模型中,通过保证低层网络不变保留模型的泛化能力,将含有标签的数据集作为采煤机摇臂传动系统智能故障诊断模型的训练数据集对模型进行训练,通过微调高层网络参数进行模型优化和权值更新,得到采煤机摇臂传动系统迁移故障诊断模型,提高了模型的特征提取能力减少了误差。为验证方法有效性,以传动系统滚动轴承为研究对象,采用西储大学轴承数据作为训练集,DDS传动系统平台模拟井下采煤机摇臂部传动系统工况得到滚动轴承监测数据,作为测试集进行试验验证。试验结果表明:滚动轴承平均故障识别精度达到99.59%,与传统的智能故障诊断方法相比,提出的智能故障诊断方法收敛速度快且诊断精度高,能够基于实验室的故障诊断知识,实现高精度设备状态识别与分类。 展开更多

关键词 采煤机 滚动轴承 深度迁移学习 梯度下降优化(Adam)算法 智能诊断 故障诊断

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