张宝龙

(平顶山天安煤业股份有限公司，河南 平顶山 467000)

0 引言

带式输送机系统的可靠性对矿井煤炭运输部门安全管理有重要作用[1]。系统可靠性可以看作是整体结构中各部件(输送带、滚筒、传动装置和托辊等)的综合可靠性，预防性维护是保证带式输送机系统可靠性的重要环节[2]。输送带、滚筒和传动装置的维护决策已被广泛研究，例如基于轴承的故障检测对于滚筒的维护决策，以及通过监测温度和振动两个主要参数对滑轮的维护决策。对于驱动装置，学者们介绍了基于模型的变速箱监测与诊断方法[3]。然而，目前对带式输送机系统中空间分布的托辊进行预防性维护决策的研究较少，托辊的失效形式主要有轴承失效和辊壳磨损两种，其中轴承失效造成的后果更严重[4]。

轴承可靠性理论是托辊可靠性评估的基础，学者们研究了轴承的各种失效模型如泊松分布、泊松指数分布、威布尔分布和对数正态分布等[5]。然而，在没有历史维修数据或先验知识的情况下，这些理论可靠性模型中的参数很难确定。此外，模型仅提供托辊总体的可靠性估计，而对于个别故障托辊的判别无能为力[6]。温度是滚动轴承故障的直接有效指标，目前温度信号的诊断都是基于阈值的方法，诊断是通过评估监测参数的值是否超过假定的阈值来实现[7]。然而，滚动轴承的温度随轴承、负载、转速和环境而变化。因此，设定一个通用的托辊诊断阈值是非常困难的，这种方法需要深入了解状态数据与物理劣化之间的关系，而物理劣化通常比较缺乏。……