本實(shí)用新型涉及機(jī)械故障模擬技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種風(fēng)機(jī)故障實(shí)驗(yàn)?zāi)M平臺。

背景技術(shù)：

風(fēng)機(jī)是把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為氣體壓力和動(dòng)能，并將氣體輸送出去的流體機(jī)械，屬于旋轉(zhuǎn)機(jī)械范疇，被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活中。

機(jī)械故障診斷是通過對設(shè)備在運(yùn)行中狀態(tài)信息的處理和分析，識別設(shè)備及其部件的實(shí)時(shí)技術(shù)狀況，以預(yù)報(bào)和診斷設(shè)備有無故障為目的技術(shù)。在風(fēng)機(jī)的實(shí)際工作環(huán)境中，其故障的發(fā)生具有正常到出現(xiàn)故障時(shí)間跨度長、偶然性以及難以復(fù)現(xiàn)等特點(diǎn)，不能給學(xué)習(xí)及研究人員及時(shí)提供故障數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，且通常也不允許直接在生產(chǎn)設(shè)備上進(jìn)行故障研究實(shí)驗(yàn)，這些都給研究風(fēng)機(jī)故障帶來了難以解決的困難。

因此如何實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)故障診斷和研究是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種風(fēng)機(jī)故障實(shí)驗(yàn)?zāi)M平臺，使其能夠模擬風(fēng)機(jī)故障，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)故障的診斷和研究。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種風(fēng)機(jī)故障模擬實(shí)驗(yàn)平臺，包括驅(qū)動(dòng)裝置、傳動(dòng)軸、軸承、軸承座、安裝板和用于測試的風(fēng)機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)裝置和所述軸承座均固定在所述安裝板上，所述驅(qū)動(dòng)裝置和所述風(fēng)機(jī)通過所述傳動(dòng)軸連接，所述軸承安裝在所述軸承座上，所述軸承與所述傳動(dòng)軸可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，還包括用于檢測所述驅(qū)動(dòng)裝置和所述軸承座的振動(dòng)的振動(dòng)傳感器，以及與所述振動(dòng)傳感器連接的信號采集裝置。

優(yōu)選地，所述安裝板上還安裝有用于檢測所述傳動(dòng)軸的軸向位移和徑向位移的電渦流傳感器，所述電渦流傳感器與所述信號采集裝置連接。

優(yōu)選地，所述安裝板上還安裝有用于檢測所述軸承的溫度的紅外傳感器，所述紅外傳感器與所述信號采集裝置連接。

優(yōu)選地，包括兩個(gè)所述軸承和兩個(gè)所述軸承座，其中一個(gè)軸承為正常軸承，另一個(gè)軸承為故障軸承。

優(yōu)選地，所述安裝板為T型槽平板，所述驅(qū)動(dòng)裝置、所述軸承座均通過螺釘固定在所述安裝板上。

優(yōu)選地，所述風(fēng)機(jī)與所述傳動(dòng)軸過盈配合且通過鍵連接。

優(yōu)選地，所述風(fēng)機(jī)外設(shè)有保護(hù)罩。

優(yōu)選地，所述傳動(dòng)軸上還安裝有用于模擬所述傳動(dòng)軸不平衡缺陷的旋轉(zhuǎn)圓盤。

優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)圓盤上設(shè)有多個(gè)用于安裝螺釘?shù)穆菘?，多個(gè)所述螺孔以所述旋轉(zhuǎn)圓盤中心為圓心環(huán)形均勻分布。

優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)裝置為電機(jī)，所述電機(jī)通過聯(lián)軸器與所述傳動(dòng)軸連接。

本實(shí)用新型提供的風(fēng)機(jī)故障模擬實(shí)驗(yàn)平臺，包括驅(qū)動(dòng)裝置、傳動(dòng)軸、軸承、軸承座、安裝板和用于測試的風(fēng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)裝置和軸承座均固定在安裝板上，驅(qū)動(dòng)裝置和風(fēng)機(jī)通過傳動(dòng)軸連接，軸承安裝在軸承座上，軸承與傳動(dòng)軸可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，還包括用于檢測驅(qū)動(dòng)裝置和軸承座的振動(dòng)的振動(dòng)傳感器，以及與振動(dòng)傳感器連接的信號采集裝置；將驅(qū)動(dòng)裝置、傳動(dòng)軸和風(fēng)機(jī)等安裝在同一安裝板上，可真實(shí)模擬風(fēng)機(jī)設(shè)備的多種常見故障，通過振動(dòng)傳感器檢測數(shù)據(jù)，并通過信號采集裝置采集所需的數(shù)據(jù)，可方便的實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)故障的診斷和研究，有利于相關(guān)人員掌握風(fēng)機(jī)設(shè)備的故障診斷技術(shù)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型所提供的風(fēng)機(jī)故障實(shí)驗(yàn)?zāi)M平臺的一種具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型的核心是提供一種風(fēng)機(jī)故障實(shí)驗(yàn)?zāi)M平臺，使其能夠模擬風(fēng)機(jī)故障，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)故障的診斷和研究。

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實(shí)用新型方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

請參考圖1，圖1為本實(shí)用新型所提供的風(fēng)機(jī)故障實(shí)驗(yàn)?zāi)M平臺的一種具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

本實(shí)用新型具體實(shí)施方式提供的風(fēng)機(jī)故障模擬實(shí)驗(yàn)平臺，包括驅(qū)動(dòng)裝置2、故障模擬裝置和檢測裝置，其中故障模擬裝置包括傳動(dòng)軸5、用于支撐傳動(dòng)軸5的軸承和軸承座4，以及用于測試的風(fēng)機(jī)6，檢測裝置包括用于檢測驅(qū)動(dòng)裝置2和軸承座4的振動(dòng)的振動(dòng)傳感器，以及與振動(dòng)傳感器連接的信號采集裝置，驅(qū)動(dòng)裝置2和軸承座4均固定在安裝板1上，驅(qū)動(dòng)裝置2和風(fēng)機(jī)6通過傳動(dòng)軸5連接，軸承安裝在軸承座4上，軸承與傳動(dòng)軸5可轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

將驅(qū)動(dòng)裝置2、傳動(dòng)軸5和風(fēng)機(jī)6等安裝在同一安裝板1上，可真實(shí)模擬風(fēng)機(jī)6設(shè)備的多種常見故障，通過振動(dòng)傳感器檢測數(shù)據(jù)，并通過信號采集裝置采集所需的數(shù)據(jù)，可方便的實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)故障的診斷和研究，有利于相關(guān)人員掌握風(fēng)機(jī)設(shè)備的故障診斷技術(shù)。

本實(shí)用新型具體實(shí)施方式提供的風(fēng)機(jī)故障模擬實(shí)驗(yàn)平臺，可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)6、軸承、傳動(dòng)軸5各種類型故障的模擬，其中，風(fēng)機(jī)6部分可以模擬風(fēng)機(jī)6的葉輪質(zhì)量分布不平衡、進(jìn)風(fēng)口損壞、變形、不對中等多種故障，單獨(dú)將風(fēng)機(jī)6拆下后，則其余部分可作為軸承故障模擬平臺，通過更換正常與不正常的軸承，可以模擬軸承內(nèi)圈故障、軸承外圈故障和滾動(dòng)體故障等，此外為了便于工作人員觀察軸承，在軸承座4上可以開設(shè)軸承觀測孔。

具體地，可以通過在風(fēng)機(jī)6葉輪的邊緣處用強(qiáng)力膠水粘貼合適數(shù)量的鐵片，來模擬風(fēng)機(jī)故障；當(dāng)只進(jìn)行軸承故障模擬時(shí)，可以取下風(fēng)機(jī)6，松開軸承座4，斷開驅(qū)動(dòng)裝置2與傳動(dòng)軸5的連接，之后換上要進(jìn)行故障模擬的有缺陷的軸承，接通驅(qū)動(dòng)裝置2即可模擬軸承故障；同理，換上正常無缺陷的軸承則可測試無故障狀態(tài)下的運(yùn)行狀況；若要同時(shí)進(jìn)行軸承故障與風(fēng)機(jī)故障的模擬時(shí)，再安裝上有故障的風(fēng)機(jī)6即可。

本實(shí)用新型具體實(shí)施方式提供的風(fēng)機(jī)故障模擬實(shí)驗(yàn)平臺，檢測裝置還可以包括用于檢測傳動(dòng)軸5的軸向位移和徑向位移的電渦流傳感器8，且電渦流傳感器8與信號采集裝置連接，以實(shí)現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)的采集，電渦流傳感器8可以通過支架固定在安裝板1上。電渦流傳感器8能夠非接觸地準(zhǔn)確地測量被測件與其探頭之間的相對位移變化，其結(jié)構(gòu)簡單、靈敏度高、響應(yīng)速度快、抗干擾能力強(qiáng)；另外因?yàn)橹挥袦y出傳動(dòng)軸5的中心在相互垂直的兩個(gè)徑向上的位置變化，才能得到軸心的徑向位移信息，故在測量點(diǎn)可以采用兩個(gè)電渦流傳感器8，且兩個(gè)電渦流傳感器8分別測量傳動(dòng)軸5軸截面內(nèi)兩個(gè)垂直方向上的位移量。

此外，檢測裝置還可以包括用于檢測軸承溫度的紅外傳感器9，且紅外傳感器9與信號采集裝置連接，以實(shí)現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)的采集，紅外傳感器9可以通過支架固定在安裝板1上；紅外傳感器9可以檢測軸承的溫度，并作為風(fēng)機(jī)6和軸承的故障數(shù)據(jù)，使研究數(shù)據(jù)更全面。

當(dāng)然，檢測裝置也可以不包括電渦流傳感器8和紅外傳感器9，具體可以根據(jù)需要檢測的參數(shù)來進(jìn)行調(diào)整，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。

本實(shí)用新型具體實(shí)施方式提供的風(fēng)機(jī)故障模擬實(shí)驗(yàn)平臺，傳動(dòng)軸5由軸承和軸承座4支撐，為了增加傳動(dòng)軸5的穩(wěn)定性，也可以設(shè)置兩個(gè)軸承和相應(yīng)的兩個(gè)軸承座4；作軸承故障模擬實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以將其中一個(gè)軸承座4中的軸承設(shè)置為故障軸承，將另一個(gè)軸承座4中的軸承設(shè)置為正常軸承，同時(shí)測量兩個(gè)軸承的運(yùn)行參數(shù)，實(shí)現(xiàn)正常狀態(tài)與故障狀態(tài)的對比。

本實(shí)用新型具體實(shí)施方式提供的風(fēng)機(jī)故障模擬實(shí)驗(yàn)平臺，安裝板1優(yōu)選采用T型槽平板，T型槽平板可以方便電機(jī)和軸承座4等的安裝，其精度穩(wěn)定，耐磨性好；具體地，電機(jī)和軸承座4可以均通過螺釘固定在安裝板1上，方便拆卸，方便其位置的調(diào)整，電機(jī)和軸承座4之間距離也可以根據(jù)傳動(dòng)軸5的長度來調(diào)整。

軸承座4通過螺釘固定在安裝板1上，還可以方便對軸承座4松動(dòng)故障的模擬，具體可以通過用公稱直徑較小的螺釘代替原有的螺釘，或者減小螺釘與軸承座4安裝孔在豎直方向上的配合長度，來模擬軸承座4的松動(dòng)。當(dāng)然也可以通過定位銷等其他連接方式固定電機(jī)和軸承座4，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。

本實(shí)用新型具體實(shí)施方式提供的風(fēng)機(jī)故障模擬實(shí)驗(yàn)平臺，為實(shí)現(xiàn)軸承故障的單獨(dú)模擬，風(fēng)機(jī)6與傳動(dòng)軸5可以采用可拆卸連接，具體地，風(fēng)機(jī)6與傳動(dòng)軸5可以通過鍵連接，為使連接穩(wěn)定，風(fēng)機(jī)6的轉(zhuǎn)軸與傳動(dòng)軸5過盈配合；此外，為增加安全性，保護(hù)操作人員的安全，風(fēng)機(jī)6外可以設(shè)有保護(hù)罩。當(dāng)然，風(fēng)機(jī)6與傳動(dòng)軸5也可以采用螺栓連接、焊接等其他連接方式，只要能夠正常模擬風(fēng)機(jī)故障，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。

在上述各種具體實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，傳動(dòng)軸5上還可以安裝有旋轉(zhuǎn)圓盤10，旋轉(zhuǎn)圓盤10可以用來模擬傳動(dòng)軸5的不平衡缺陷?？梢酝ㄟ^多種方式來模擬傳動(dòng)軸5的不平衡缺陷，具體地，可以在旋轉(zhuǎn)圓盤10上設(shè)有多個(gè)用于安裝螺釘?shù)穆菘?，各螺孔以旋轉(zhuǎn)圓盤10的中心為圓心環(huán)形均勻分布，實(shí)驗(yàn)時(shí)通過調(diào)節(jié)安裝螺釘?shù)臄?shù)量即可實(shí)現(xiàn)模擬。當(dāng)然，傳動(dòng)軸5的不平衡缺陷模擬也可以通過在旋轉(zhuǎn)圓盤10上粘貼鐵片等方式來實(shí)現(xiàn)，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。

本實(shí)用新型具體實(shí)施方式提供的風(fēng)機(jī)故障模擬實(shí)驗(yàn)平臺，驅(qū)動(dòng)裝置2具體為電機(jī)，電機(jī)通過聯(lián)軸器3與傳動(dòng)軸5連接，電機(jī)具體可以選用三相異步電機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、振動(dòng)小且噪聲低，可以降低對風(fēng)機(jī)6及軸承的影響。在各種故障情況下，通過調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速，還可以模擬不同轉(zhuǎn)速條件下的故障特征。

綜上所述，本實(shí)用新型具體實(shí)施方式提供的風(fēng)機(jī)故障模擬實(shí)驗(yàn)平臺，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，體積小且成本低，能夠?qū)崿F(xiàn)風(fēng)機(jī)6多種類型的故障模擬。具體可模擬的故障有風(fēng)機(jī)6的旋轉(zhuǎn)不平衡實(shí)驗(yàn)，軸承內(nèi)圈損壞、滾珠損壞、外圈損壞故障，軸承座4的松動(dòng)故障，傳動(dòng)軸5的不平衡故障，通過改變電機(jī)轉(zhuǎn)速還可以實(shí)現(xiàn)上述各種故障情況下不同速度條件下的故障特征。通過振動(dòng)傳感器、電渦流傳感器8等進(jìn)行測量，并通過信號采集裝置采集所需要的數(shù)據(jù)，在對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理后，就能提取出反映故障情況的信號特征，作為判斷是否有故障發(fā)生以及是何種故障的依據(jù)，此外還可以進(jìn)一步分析故障發(fā)展趨勢，并可以根據(jù)故障發(fā)展趨勢作出調(diào)整、維護(hù)、更換等決策，可以減小損失，避免安全事故發(fā)生。

以上對本實(shí)用新型所提供的風(fēng)機(jī)故障模擬實(shí)驗(yàn)平臺進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以對本實(shí)用新型進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。