專利名稱：一種軸系故障模擬實驗系統的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于機械故障模擬技術領域，具體涉及一種軸系故障模擬實驗系統。
背景技術：
軸承、齒輪、連接軸故障實驗裝置作為旋轉機械故障診斷的典型裝置，對于相關學科的學生及科研人員進行旋轉機械的故障研究提供了很好的實驗對象，通過實驗裝置的模擬故障設置，科研方便地進行故障診斷研究。現有技術的軸系故障模擬實驗裝置一般將電機通過聯軸器直接與故障轉軸連接，這樣多次實驗操作之后，與故障轉軸連接的聯軸器、傳動軸及電機都容易受損，不利于實驗數據的獲取，也降低了實驗裝置整體的使用壽命。另夕卜，現有的軸不平衡、軸不對中等故障模擬實驗的裝置都是獨立的，一般不能同時設置多個缺陷部件同時進行實驗。
實用新型內容本實用新型的目的是針對現有技術存在的不足，提供一種結構合理、能夠同時設置多個缺陷部件進行模擬實驗的軸系故障模擬實驗系統。為實現本實用新型之目的，采用以下技術方案予以實現一種軸系故障模擬實驗系統，至少包括有底座，設置在底座上的軸系安裝板，軸系安裝板上設有一旋轉軸，旋轉軸兩端連接有軸承A和軸承B，軸承A和軸承B分別通過軸承安裝座A和軸承安裝座B安裝在軸系安裝板上；軸系安裝板上設有用以與底座定位的軸系平衡定位銷，以及用以與底座固定連接的緊固螺釘，且軸系安裝板上供緊固螺釘穿過的孔為圓弧孔，各個圓弧孔分布在同一個圓弧上；在所述旋轉軸上還設置有至少一個可添加負載的旋轉圓盤以及至少一個徑向加載裝置。作為優選方案所述的旋轉軸一端通過聯軸器同軸連接有一傳動軸，傳動軸通過傳動軸支座安裝在底座上；傳動軸另一端通過傳動帶與安裝在底座上的電機傳動連接。作為優選方案在所述的軸承安裝座A或軸承安裝座B或徑向加載裝置上設有傳感器，傳感器與信號采集系統信號輸入端連接，信號采集系統信號輸出端與計算機連接。作為優選方案所述的軸系安裝板上的圓弧孔設有兩個，位于安裝板上遠離傳動軸的一側，且圓弧孔的圓心位于旋轉軸的軸線上。作為優選方案所述的底座上軸承安裝座A兩側還設有用以調節旋轉軸位置的軸位置調節件，軸系安裝板上相應的位置設有與軸位置調節件配合的定位塊；所述的底座上設有用以測量軸系安裝板位置的百分表，百分表緊挨軸位置調節件設置，百分表的測量探頭與軸系安裝板側面相抵。與現有技術相比較，本實用新型的有益效果是由于旋轉軸通過聯軸器連接傳動軸，傳動軸再通過傳動帶與電機連接，這樣，在對旋轉軸及軸承A、軸承B等部分進行故障模擬實驗時，故障零件導致的機械振動不會直接傳導至電機對電機產生影響，總體上延長了模擬實驗系統整體的使用壽命。另一方面，可通過單獨或同時調整軸系安裝板與機座的相對位置，增減旋轉圓盤上的負載重量及位置，調節徑向加載裝置的偏移量，以此來模擬旋轉軸的各種故障狀態，利于相關技術人員學習掌握軸系各種故障的診斷技術。
圖1是本實用新型的結構示意圖。圖2為故障診斷軟件的工作流程圖。1、底座；2、電機安裝座；3、電機；5、傳動帶；6、主動帶輪；7、聯軸器；12、軸位置調節件；13、軸系安裝板；131、定位塊；132、圓弧孔；14、軸系平衡定位銷；15、軸承A ; 16、緊固螺釘；17、軸承安裝座A ; 171、傳感器；18、百分表；19、徑向加載裝置；20、旋轉圓盤；21、旋轉軸；22、軸承B ;23、軸承安裝座B ;24、傳動軸；25、傳動軸支座；26、從動帶輪。
具體實施方式
下面根據附圖對本實用新型的具體實施方式
做一個詳細的說明。根據圖1至圖2所示的一種軸系故障模擬實驗系統，至少包括有底座1，設置在底座I上的軸系安裝板13，軸系安裝板13上設有一旋轉軸21，旋轉軸21兩端連接有軸承A15和軸承B22，軸承A15和軸承B22分別通過軸承安裝座A17和軸承安裝座B23安裝在軸系安裝板13上；軸系安裝板13上設有用以與底座I定位的軸系平衡定位銷14，以及用以與底座I固定連接的緊固螺釘16，且軸系安裝板13上供緊固螺釘16穿過的孔為圓弧孔132，各個圓弧孔132分布在同一個圓弧上；在所述旋轉軸21上還設置有至少一個可添加負載的旋轉圓盤20以及至少一個徑向加載裝置19。所述的旋轉軸21 —端通過聯軸器7同軸連接有一傳動軸24，傳動軸24通過傳動軸支座25安裝在底座I上；傳動軸24另一端通過傳動帶5與安裝在底座I上的電機3傳動連接。電機3的輸出軸上設有主動帶輪6，傳動軸24上設有從動帶輪26與傳動帶連接。在所述的軸承安裝座A17或軸承安裝座B23或徑向加載裝置19上設有傳感器171，傳感器171與信號采集系統信號輸入端連接，信號采集系統信號輸出端與計算機連接。傳感器171為加速度傳感器，傳感器171測得的信號經信號采集系統處理后送至計算機，計算機上的信號采集軟件將獲取的數據進行保存及顯示，計算機上的故障診斷軟件獲取數據后對故障進行診斷分析，最終確認故障產生原因。所述的故障診斷軟件的工作流程如圖3所示。所述的軸系安裝板13上的圓弧孔132設有兩個，位于安裝板13上遠離傳動軸24的一側，且圓弧孔132的圓心位于旋轉軸21的軸線上。所述的底座I上軸承安裝座A17兩側還設有用以調節旋轉軸21位置的軸位置調節件12，軸系安裝板13上相應的位置設有與軸位置調節件12配合的定位塊131 ;所述的底座I上設有用以測量軸系安裝板13位置的百分表18，百分表18緊挨軸位置調節件12設置，百分表18的測量探頭與軸系安裝板13側面相抵。調整軸系安裝板13與底座I的相對位置時，需先拔出軸系平衡定位銷14，松開緊固螺釘16，通過調節軸位置調節件12上的螺栓件推動軸系安裝板13移動，通過百分表18觀察調節量，完成后旋緊緊固螺釘16即可。進行實驗時，先確認傳動帶5與主動帶輪6、從動帶輪26是否連接好，若傳動帶5張力過大或過小，則松開電機安裝座2條形孔202處的螺釘，調節電機位置調節件4的調節螺釘403，以調整傳動帶張力(用手指按，約沉下IOmm左右的程度)，然后旋緊條形孔202處的螺釘使電機安裝座2與底座I完全固定。接著接通電機3電源，調整電機3至需要的轉速，確認各個軸承、旋轉軸21均運行正常后，斷開電機3電源。故障實驗包括有下列幾種一、在旋轉圓盤20上增加負載，產生軸不平衡缺陷進行故障模擬實驗。二、松開軸系平衡定位銷14及緊固螺釘16，通過軸位置調節件12調整軸系安裝板13與底座I之間產生偏移，通過百分表18觀察偏移量，鎖緊緊固螺釘16后，可模擬旋轉軸21不對中故障。三、調整徑向加載裝置19的調節螺桿件使軸承產生豎直方向的徑向位移，可模擬旋轉軸21不對中的故障，該種故障情況可與第“二”種軸不對中故障一起模擬。四、調松緊固螺釘16、軸承安裝座A17或軸承安裝座B23等的螺釘模擬各類部件安裝不良的狀態。五、調整電機3的轉速，模擬上述各種故障情況在不同速度條件下的故障特征。傳感器171測得旋轉軸21或軸承A15運轉時產生的振動信號，經信號采集系統處理后送至計算機，計算機上的信號采集軟件將獲取的數據進行保存及顯示，計算機上的故障診斷軟件獲取數據后對故障進行診斷分析，最終確認故障產生原因。在所述的底座1、電機安裝座2、軸系安裝板13等不產生旋轉運動的部位也可安裝傳感器，可用以對比其它位置所測得的故障數據信息。上述實施例僅為本專利較好的實施方式，凡采用本技術方案描述的構造、特征及在其精神原理上的變化、修飾均屬于本專利的保護范圍。
權利要求1.一種軸系故障模擬實驗系統，其特征在于至少包括有底座，設置在底座上的軸系安裝板，軸系安裝板上設有一旋轉軸，旋轉軸兩端連接有軸承A和軸承B，軸承A和軸承B分別通過軸承安裝座A和軸承安裝座B安裝在軸系安裝板上；軸系安裝板上設有用以與底座定位的軸系平衡定位銷，以及用以與底座固定連接的緊固螺釘，且軸系安裝板上供緊固螺釘穿過的孔為圓弧孔，各個圓弧孔分布在同一個圓弧上；在所述旋轉軸上還設置有至少一個可添加負載的旋轉圓盤以及至少一個徑向加載裝置。
2.根據權利要求1所述的一種軸系故障模擬實驗系統，其特征在于所述的旋轉軸一端通過聯軸器同軸連接有一傳動軸,傳動軸通過傳動軸支座安裝在底座上；傳動軸另一端通過傳動帶與安裝在底座上的電機傳動連接。
3.根據權利要求1所述的一種軸系故障模擬實驗系統，其特征在于在所述的軸承安 裝座A或軸承安裝座B或徑向加載裝置上設有傳感器，傳感器與信號采集系統信號輸入端連接，信號采集系統信號輸出端與計算機連接。
4.根據權利要求1所述的一種軸系故障模擬實驗系統，其特征在于所述的軸系安裝板上的圓弧孔設有兩個，位于安裝板上遠離傳動軸的一側，且圓弧孔的圓心位于旋轉軸的軸線上。
5.根據權利要求1所述的一種軸系故障模擬實驗系統，其特征在于所述的底座上軸承安裝座A兩側還設有用以調節旋轉軸位置的軸位置調節件，軸系安裝板上相應的位置設有與軸位置調節件配合的定位塊；所述的底座上設有用以測量軸系安裝板位置的百分表，百分表緊挨軸位置調節件設置，百分表的測量探頭與軸系安裝板側面相抵。
專利摘要本實用新型公開了一種軸系故障模擬實驗系統，至少包括有底座，設置在底座上的軸系安裝板，軸系安裝板上設有一旋轉軸，旋轉軸兩端連接有軸承A和軸承B，軸承A和軸承B分別通過軸承安裝座A和軸承安裝座B安裝在軸系安裝板上；軸系安裝板上設有用以與底座定位的軸系平衡定位銷，以及用以與底座固定連接的緊固螺釘，且軸系安裝板上供緊固螺釘穿過的孔為圓弧孔；在所述旋轉軸上還設置有旋轉圓盤以及徑向加載裝置。可通過單獨或同時調整軸系安裝板與機座的相對位置，增減旋轉圓盤上的負載重量及位置，調節徑向加載裝置的偏移量，以此來模擬旋轉軸的各種故障狀態，利于相關技術人員學習掌握軸系各種故障的診斷技術。
文檔編號G01M13/00GK202903476SQ201220658960
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月3日 優先權日2012年12月3日
發明者崔穎, 趙軍, 蕭叢杉, 李林峰 申請人:中國計量學院