一種動(dòng)車走行部軸承、齒輪故障模擬平臺(tái)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種動(dòng)車走行部軸承、齒輪故障模擬平臺(tái)，屬于列車故障模擬實(shí)驗(yàn)設(shè)備領(lǐng)域。它包括第一直流可調(diào)速電動(dòng)機(jī)，所述第一直流可調(diào)速電動(dòng)機(jī)通過彈性聯(lián)軸器使得輸入軸N1與齒輪箱體的花鍵輸出軸N2相連，輸入軸N1上安裝有三個(gè)小齒輪：齒輪Ⅰ、齒輪Ⅱ、齒輪Ⅲ,輸出軸N2兩端通過彈性聯(lián)軸器Ⅰ、彈性聯(lián)軸器Ⅱ與磁粉振動(dòng)器Ⅰ、磁粉振動(dòng)器Ⅰ相連，輸入軸N1上設(shè)置有可換軸承套，輸出軸N2上的滑移齒輪組Ⅰ、滑移齒輪組Ⅱ上設(shè)置了撥叉。本實(shí)用新型是按照實(shí)際動(dòng)車的走行部進(jìn)行比例縮小設(shè)計(jì)，完全能模擬實(shí)際走行部出現(xiàn)的各種齒輪與軸承故障，為今后列車走行部故障監(jiān)測(cè)與維修奠定基礎(chǔ)。
【專利說明】一種動(dòng)車走行部軸承、齒輪故障模擬平臺(tái)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種動(dòng)車走行部軸承、齒輪故障模擬平臺(tái)，屬于列車故障模擬實(shí)驗(yàn)設(shè)備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]軸承故障實(shí)驗(yàn)臺(tái)、齒輪故障實(shí)驗(yàn)臺(tái)是旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷的典型裝置，這對(duì)于科研人員進(jìn)行旋轉(zhuǎn)機(jī)械的故障研究提供了很好的實(shí)驗(yàn)對(duì)象，通過實(shí)驗(yàn)臺(tái)的故障設(shè)置，可以模擬真實(shí)工況下故障信號(hào)，方便技術(shù)人員進(jìn)行故障診斷研究過程。申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為200810017578的專利:一種多故障耦合齒輪箱模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)，為齒輪故障模擬設(shè)計(jì)了很好的實(shí)驗(yàn)裝置，北方工業(yè)大學(xué)的梁鵬鵬等設(shè)計(jì)了滾動(dòng)軸承實(shí)驗(yàn)臺(tái)(梁鵬鵬，羅學(xué)科，張超英.噪聲與振動(dòng)控制.基于虛擬儀器技術(shù)的滾動(dòng)軸承故障診斷實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì).2008 (2))，能方便地進(jìn)行滾動(dòng)軸承的故障模擬及診斷。
[0003]而目前的故障模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)都是基于單個(gè)裝置的故障模擬，只能分別對(duì)如軸承、齒輪的故障進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述缺陷嗎，本實(shí)用新型的目的在于提供一種1、進(jìn)行齒輪的故障診斷；
2、進(jìn)行軸承的故障診斷；3、進(jìn)行齒輪一軸承多故障診斷的動(dòng)車走行部軸承、齒輪故障模擬
T D O
[0005]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種動(dòng)車走行部軸承、齒輪故障模擬平臺(tái)，它包括第一直流可調(diào)速電動(dòng)機(jī)，所述第一直流可調(diào)速電動(dòng)機(jī)通過彈性聯(lián)軸器使得輸入軸NI與齒輪箱體的花鍵輸出軸N2相連，輸入軸NI上安裝有三個(gè)小齒輪:齒輪1、齒輪I1、齒輪III，輸出軸N2兩端通過彈性聯(lián)軸器
1、彈性聯(lián)軸器II與磁粉振動(dòng)器1、磁粉振動(dòng)器I相連，輸入軸NI上設(shè)置有可換軸承套，輸出軸N2上的滑移齒輪組1、滑移齒輪組II上設(shè)置了撥叉。
[0007]所述可換軸承套上加用于徑向的固定的螺栓和螺圈。
[0008]輸入軸NI的齒輪組可裝卸為正常齒輪、齒面膠合齒輪、齒輪斷齒齒輪；輸出軸N2上的齒輪組可裝卸齒面點(diǎn)蝕齒輪、正常齒輪。輸出軸N2上的齒輪組可以通過撥叉移動(dòng)，來模擬不同故障類型的嚙合情況?？蓳Q軸承套上可以更換不同狀態(tài)的軸承(疲勞剝落、保持架斷裂、外圈磨損、內(nèi)圈磨損等)，同時(shí)可在軸承上加上螺栓和螺圈做徑向的固定，并且可以徑向加載載荷。
[0009]將可換軸承套加載不同軸承(滾動(dòng)體剝落、保持架斷裂、外圈磨損、內(nèi)圈磨損等)，并徑向固定，將輸出軸滑移齒輪組移至與輸入軸齒輪組相嚙合時(shí)，此時(shí)可參照齒輪故障模擬的方法，同時(shí)模擬出齒輪一軸承的混合故障，使得實(shí)驗(yàn)?zāi)M故障更能反映實(shí)際的生產(chǎn)情況。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果:[0011]本實(shí)用新型是按照實(shí)際動(dòng)車的走行部進(jìn)行比例縮小設(shè)計(jì)，完全能模擬實(shí)際走行部出現(xiàn)的各種齒輪與軸承故障，為今后列車走行部故障監(jiān)測(cè)與維修奠定基礎(chǔ)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本實(shí)用新型的信號(hào)走向原理示意框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖1、2對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述:
[0015]一種動(dòng)車走行部軸承、齒輪故障模擬平臺(tái)，它包括第一直流可調(diào)速電動(dòng)機(jī)1，所述第一直流可調(diào)速電動(dòng)機(jī)I通過彈性聯(lián)軸器3使得輸入軸NI (2)與齒輪箱體4的花鍵輸出軸N2 (5)相連，輸入軸NI (2)上安裝有三個(gè)小齒輪:齒輪I 6、齒輪II 7、齒輪III 8，輸出軸N2( 5)兩端通過彈性聯(lián)軸器I 9、彈性聯(lián)軸器II 10與磁粉振動(dòng)器I 11、磁粉振動(dòng)器I 12相連，輸入軸NI (2)上設(shè)置有可換軸承套13，輸出軸N2 (5)上的滑移齒輪組I 14、滑移齒輪組II 15上設(shè)置了撥叉16。
[0016]所述可換軸承套13上加用于徑向的固定的螺栓和螺圈。
[0017]裝置實(shí)驗(yàn)原理及工作過程:
[0018]本實(shí)用新型不但能夠模擬齒輪、軸承各自的故障狀態(tài)，還可以同時(shí)模擬軸承一齒輪的復(fù)合故障狀態(tài)，使得模擬的故障更加貼近實(shí)際的工作狀況。其工作過程如下:第一直流可調(diào)速電動(dòng)機(jī)I作為動(dòng)力源裝置，通過彈性聯(lián)軸器3與輸入軸Nl(2)連接，齒輪箱體4內(nèi)設(shè)置有輸入軸NI (2)與輸出軸N2 (5)，輸入軸NI (2)上安裝三個(gè)固定齒輪，輸出軸N2 (5)上的滑移齒輪組I 14、滑移齒輪組II 15上，它有五個(gè)滑移位置。
[0019](I)單獨(dú)模擬齒輪故障:
[0020]當(dāng)輸入軸NI (2)處于中間狀態(tài)，此時(shí)如將輸出軸N2 (5)的滑移齒輪組I 14、滑移齒輪組II 15的齒面點(diǎn)蝕齒輪通過撥叉16調(diào)節(jié)使點(diǎn)蝕齒輪與輸入軸NI (2)的正常齒輪嚙合，則實(shí)驗(yàn)可以同時(shí)模擬單種故障齒輪的工作狀態(tài)(齒面點(diǎn)蝕故障、齒面膠合故障)；當(dāng)將輸出軸N2 (5)的滑移齒輪組I 14、滑移齒輪組II 15移至左端使正常齒輪與輸入軸NI (2)的正常齒輪嚙合，則實(shí)驗(yàn)只模仿正常齒輪嚙合；當(dāng)將輸出軸N2 (5)的滑移齒輪組I 14、滑移齒輪組II 15的齒面點(diǎn)蝕齒輪與輸入軸NI (2)的齒面膠合齒輪嚙合，則實(shí)驗(yàn)可同時(shí)模仿齒面膠合一齒面點(diǎn)蝕復(fù)合故障和齒輪斷齒故障。以此類推，該齒輪組系一共可以模擬6種不同齒輪故障。
[0021 ] (2)單獨(dú)模擬軸承故障:
[0022]當(dāng)輸出軸N2 (5)的滑移齒輪組I 14、滑移齒輪組II 15處于最左端或最右端時(shí)，齒輪箱的輸出軸N2 (5)沒有齒輪與輸入軸NI (2)的齒輪嚙合，此時(shí)相當(dāng)于只給軸承箱體4的傳動(dòng)軸施加動(dòng)力，可以單獨(dú)模擬軸承實(shí)驗(yàn)臺(tái)的故障?？蓳Q軸承套13上可以更換不同狀態(tài)的軸承(疲勞剝落、保持架斷裂、外圈磨損、內(nèi)圈磨損等)，同時(shí)可在軸承上加上螺栓和螺圈做徑向的固定，并且可以徑向加載載荷。
[0023]( 3)齒輪一軸承混合故障:
[0024]將可換軸承套13加載不同軸承(滾動(dòng)體剝落、保持架斷裂、外圈磨損、內(nèi)圈磨損等)，并徑向固定，將輸出軸N2 (5)的滑移齒輪組I 14、滑移齒輪組II 15移至與輸入軸NI
(2)的齒輪I 6、齒輪II 7、齒輪III8相嚙合時(shí)，此時(shí)可參照齒輪故障模擬的方法，同時(shí)模擬出齒輪一軸承的混合故障，使得實(shí)驗(yàn)?zāi)M故障更能反映實(shí)際的生產(chǎn)情況。
[0025]本發(fā)明可用于走行部?jī)?nèi)部齒輪箱振動(dòng)監(jiān)測(cè)與診斷領(lǐng)域，能夠全面、客觀、準(zhǔn)確地分別模擬滾動(dòng)軸承的故障(如外圈故障、內(nèi)圈故障、滾動(dòng)體故障、保持架故障等)、齒輪故障(如齒面剝落、齒輪斷齒、齒面點(diǎn)蝕等)及軸承一齒輪的綜合故障狀態(tài)。通過撥叉換位機(jī)構(gòu)的組合排列結(jié)構(gòu)，還可以觀察兩對(duì)齒輪的耦合故障信號(hào)以及故障信號(hào)的變化過程。
[0026]如圖2可知電機(jī)帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生振動(dòng)信號(hào)，由加速度傳感器接收至PC進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，PID控制系統(tǒng)通過USB接口與PC相連控制制動(dòng)器制動(dòng)情況，PLC可控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，電流測(cè)量。
【權(quán)利要求】
1.一種動(dòng)車走行部軸承、齒輪故障模擬平臺(tái)，其特征在于:它包括第一直流可調(diào)速電動(dòng)機(jī)(1)，所述第一直流可調(diào)速電動(dòng)機(jī)(I)通過彈性聯(lián)軸器(3)使得輸入軸NI (2)與齒輪箱體(4)的花鍵輸出軸N2 (5)相連，輸入軸NI (2)上安裝有三個(gè)小齒輪:齒輪I (6)、齒輪II (7)、齒輪111(8)，輸出軸N2 (5)兩端通過彈性聯(lián)軸器I (9)、彈性聯(lián)軸器II (10)與磁粉振動(dòng)器I (11)、磁粉振動(dòng)器I (12)相連，輸入軸NI (2)上設(shè)置有可換軸承套(13)，輸出軸N2 (5)上的滑移齒輪組I (14)、滑移齒輪組II (15)上設(shè)置了撥叉(16)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)車走行部軸承、齒輪故障模擬平臺(tái)，其特征在于:所述可換軸承套(13 )上加用于徑向的固定的螺栓和螺圈。
【文檔編號(hào)】G01M13/00GK203502223SQ201320653319
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月23日
【發(fā)明者】張龍, 黃文藝, 張磊, 王坤, 熊國(guó)良, 曹青松 申請(qǐng)人:華東交通大學(xué)