立式辊磨机健康状态评估与维修策略研究

摘要

随着设备的功能日益完善，其复杂程度也不断增加，企业对设备可靠性要求越来越高，设备的健康问题也逐渐成为焦点。立式辊磨机（简称立磨）作为粉磨领域的关键设备，其健康状态的好坏直接影响企业的生产效率和经济效益。由于立磨的结构复杂、部件繁多、工况恶劣，传统的故障诊断不仅成本高昂，还难以及时准确掌握立磨的健康状态，造成停机检修频繁、维护费用高居不下等问题。本文针对上述问题进行了一些研究，具体内容如下： （1）根据立磨结构特点，建立了健康评价模型，该模型将立磨划分为整机-子系统-部件三个评价层次，通过分析关键部件的故障特征，选定该模型的评价指标，确定用健康度和健康等级描述立磨的健康状态。 （2）根据评价模型对立磨健康状态进行逐层评价，评价过程中采用组合赋权法确定各层次权重，并引入变权函数反映指标的波动；在部件层采用灰云模型进行灰色聚类评估；为消除聚类结果的信息冲突，运用改进的证据融合方法进行系统综合评估；将评估结果与实际情况比较，表明该评估方法能够较好的评价立磨的健康状态。 （3）利用健康评估结果对立磨的剩余寿命进行预测，结合历史监测数据，对立磨的健康状态进行多次评估并量化，得到了立磨系统的健康度变化规律，并利用LS-SVM和AR（p）组合模型实现了对立磨未来健康度的多步预测，得到了立磨的剩余寿命，通过实验对比表明该预测方法有效。 （4）结合立磨的维修方式，基于立磨健康状态的预测信息，提出了预防性修复与周期性更新的维修策略，并以最大可用度和最小费用率为优化目标，得到了磨机的最佳预防性维修周期和最大修复次数，最后通过灵敏度分析验证了该优化模型的有效性。

目录

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第 1 章 绪论

1.1 课题研究背景、目的和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容及技术路线

1.4 本章小结

第 2 章 立磨的健康评价模型

2.1 立磨的功能结构分析

2.2 立磨的故障分析

2.3 立磨健康状态评价模型的建立

2.4 指标的预处理

2.5 立磨的健康状态描述

2.6 本章小结

第 3 章 基于灰云模型和证据融合的立磨健康状态综合评价

3.1 立磨的各关键部件健康评价方法

3.2 基于改进证据融合的综合评价方法

3.3 立磨各层次的权重确定方法

3.4 立磨健康状态的综合评价实例

3.5 本章小结

第 4 章 立磨健康状态的量化评估与预测研究

4.1 立磨健康状态量化评估

4.2 立磨健康状态的预测模型

4.3 预测模型的参数确定

4.4 立磨的健康预测实例

4.5 本章小结

第 5 章 基于健康度的立磨维修决策研究

5.1 立磨的维修策略研究

5.2 决策参数优化建模

5.3 仿真计算及结果分析

5.4 本章小结

第 6 章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献

附录 攻读硕士学位期间发表的论文

附录A1 磨机的指标数据

附录A2 磨机系统健康度数据