基于压电阻抗谱分析的煤矿通风机故障诊断实验研究

秦子健; 张军; 尹伟; 董世涛; 王磊

doi:10.13436/j.mkjx.202608038

煤矿机械 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (8) : 206 -213. DOI: 10.13436/j.mkjx.202608038

基于压电阻抗谱分析的煤矿通风机故障诊断实验研究

秦子健, 张军, 尹伟, 董世涛, 王磊

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摘要

为解决煤矿通风机振动信号干扰强、故障特征难以提取的问题，提出了一种基于压电阻抗技术的煤矿通风机故障诊断方法。采用WK6500B宽频压电阻抗分析仪与PZT-4压电陶瓷片，建立了室内风机实验台和矿区通风机测试平台。通过对比风筒外侧与轴承座内侧压电陶瓷片的阻抗响应，完成轴承外圈故障仿真实验，并对矿区主通风机进行实际验证。研究结果表明：在正常运行状态下，不同位置的阻抗幅频响应特征在低频段表现高度一致；当轴承外圈存在损伤时，特征频率（176.9 Hz）及其谐波频段呈现明显的阻抗峰值，特别是三倍谐波频率与风机结构共振频率重合，引起共振。该方法可有效提取通风机故障特征频率，揭示振动模式的变化规律，为煤矿通风机故障预警与健康监测提供理论依据与技术支撑。