[发明专利]盾构机主驱动性能监测及修复方法

权利要求书

1.盾构机主驱动性能监测方法，其特征在于，所述方法至少包括：

接收设置在盾构机主驱动装置上的至少一个传感器传输的振动信号，并将所述振动信号以盾构机每一次掘进环的行程为单位进行存储；

扫描当前掘进环行程内接收的所有的振动信号，提取振动信号的时域波形的特征参数大于第一异常阈值的至少一个第一局部信号；

基于所述第一局部信号进行频域变换以获取其频域波形的特征参数，并基于所述第一局部信号的时域波形的特征参数和频域波形的特征参数进行二次诊断以确定引起所述第一局部信号的至少一个传感器；

调取所述至少一个传感器的前一个或前多个掘进环内接收的历史振动信号，并基于所述第一局部信号的时域和频域信息过滤所述历史振动信号生成第二局部信号；

基于所述第一局部信号和第二局部信号构建关于所述至少一个传感器的行为曲线；

基于所述行为曲线预测盾构机主驱动装置发生故障的趋势；

所述时域波形的特征参数是幅值域、时差域的至少一种，其中，

在所述第一异常阈值为表示盾构机的主驱动装置的振动存在异常但可以短期运行的情况下，基于所述第一局部信号的时域波形的特征参数和频域波形的特征参数进行二次诊断以确定盾构机主驱动装置是否发生故障，其中，

如果经过所述二次诊断确定所述第一局部信号的频域特征参数处于第二异常阈值范围内，则确定盾构机的主驱动装置发生故障；

如果经过所述二次诊断确定所述第一局部信号的频域特征参数处于第二异常阈值范围外，则盾构机的主驱动装置的故障需要进一步判定；

在所述第一异常阈值为表示盾构机的主驱动装置存振动在异常且无法运行的情况下，

基于所述第一局部信号的时域波形的特征参数和频域波形的特征参数进行二次诊断以确定第一局部信号的故障频率，其中，

在经过二次诊断确定盾构机的主驱动装置发生故障的情况下，

基于所述第一局部信号的故障频率与主驱动装置的振动信号的频率进行比对以确定主驱动装置发生故障的零部件；

基于发生故障的零部件确定至少一个引起所述第一局部信号的传感器；

在所述第一异常阈值为表示盾构机的主驱动装置存在异常但可短期运行且经过二次诊断确定盾构机的主驱动装置需要进一步判定的情况下，

剔除当前掘进环行程内接收的所有的振动信号内的所述第一局部信号生成第一平稳振动信号；

调取引起所述第一局部信号的至少一个传感器的前一个或前多个掘进环内接收的历史振动信号，并基于所述第一平稳振动信号的时域和/或频域信息过滤所述历史振动信号生成第二平稳振动信号；

比较所述第一平稳振动信号和所述第二平稳振动信号的时域和/或频域信息，其中，

如果第一平稳振动信号和第二平稳振动信号的时域和/或频域的变化趋势一致则判定盾构机的主驱动装置未发生故障；

如果第一平稳振动信号和第二平稳振动信号的时域和/或频域的变化趋势不一致则判定盾构机的主驱动装置发生故障；

基于发生故障的零部件确定至少一个引起所述第一局部信号的传感器的步骤至少包括：

基于发生故障的零部件确定监测该零部件的至少一个传感器；

基于监测该零部件的至少一个传感器选取距离发生故障的零部件最近且监测的振动方向与所述第一局部信号的振动方向相同的传感器，其中，

在监测的振动方向与所述第一局部信号的振动方向相同的监测该零部件的传感器的数量大于一个的情况下，选取彼此距离最近且监测的振动方向与所述第一局部信号的振动方向相同的第一传感器和第二传感器，其中，

基于所述第一传感器的行为曲线和第二传感器的行为曲线预测盾构机发生故障的趋势。

2.根据权利要求1所述的盾构机主驱动性能监测方法，其特征在于，基于所述行为曲线预测盾构机主驱动装置发生故障的趋势的步骤至少包括：

在所述行为曲线中寻找初次表示振动发生异常但可短期运行的第一节点；

在所述行为曲线中寻找初次表示振动发生异常且无法运行的第二节点；

寻找在所述行为曲线中所述第一节点与第二节点之间表示振动发生异常但可短期运行的至少一个第三节点；

基于行为曲线中到达所述第一节点的时间间隔和所述第一节点与第二节点的时间间隔预测盾构机的主驱动装置发生故障的趋势，其中，

基于所述第一节点与所述第三节点的时间间隔、彼此相邻的所述第三节点之间的间隔以及所述第三节点与所述第二节点的时间间隔修正预测盾构机的主驱动装置发生故障的趋势。