本發(fā)明專利技術(shù)中公開(kāi)了一種單一或多耦合轉(zhuǎn)子系統(tǒng)故障測(cè)試系統(tǒng)及故障診斷方法，系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，通過(guò)設(shè)定柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)不同轉(zhuǎn)動(dòng)條件和結(jié)構(gòu)形式模擬轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和故障類型，可實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)不同故障狀態(tài)下的模擬測(cè)試，能夠很好地保證模擬試驗(yàn)測(cè)試性能的準(zhǔn)確性。本發(fā)明專利技術(shù)通過(guò)建立轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在不同故障工況下的故障判斷模型，可實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)故障進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)和預(yù)警，并能夠?qū)收项愋瓦M(jìn)行準(zhǔn)確的分析，保證轉(zhuǎn)子系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。保證轉(zhuǎn)子系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。保證轉(zhuǎn)子系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種單一或多耦合轉(zhuǎn)子系統(tǒng)故障測(cè)試系統(tǒng)及故障診斷方法
[0001]本專利技術(shù)涉及旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障測(cè)試
，特別涉及一種單一或多耦合轉(zhuǎn)子系統(tǒng)故障測(cè)試系統(tǒng)及故障診斷方法。
技術(shù)介紹
[0002]旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備在我們?nèi)粘Ｉ钪须S處可見(jiàn)，應(yīng)用及其普遍，對(duì)于旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備的故障問(wèn)題，一直以來(lái)備受人們的關(guān)注。旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障輕則影響產(chǎn)品質(zhì)量，重則導(dǎo)致停產(chǎn)，影響整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。基于狀態(tài)監(jiān)測(cè)的預(yù)知維護(hù)在故障發(fā)生前發(fā)現(xiàn)故障并采取相應(yīng)措施，是保障設(shè)備正常運(yùn)行、避免經(jīng)濟(jì)損失的有效手段。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
[0003]本專利技術(shù)的目的在于提供一種單一或多耦合轉(zhuǎn)子系統(tǒng)故障測(cè)試系統(tǒng)及故障診斷方法。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案如下：
[0005]一種單一或多耦合轉(zhuǎn)子系統(tǒng)故障測(cè)試系統(tǒng)，包括：
[0006]測(cè)試平臺(tái)，所述測(cè)試平臺(tái)用于測(cè)試轉(zhuǎn)軸的性能；所述測(cè)試平臺(tái)包括安裝平臺(tái)、電機(jī)、聯(lián)軸器、軸承座、滑動(dòng)軸承、平衡盤(pán)、加熱套、制動(dòng)器和葉輪；所述聯(lián)軸器為膜式聯(lián)軸器，用于轉(zhuǎn)軸與電機(jī)、制動(dòng)器之間的連接；所述滑動(dòng)軸承設(shè)置在軸承座上，所述滑動(dòng)軸承包括圓形或橢圓形的軸瓦，所述軸瓦包括相對(duì)設(shè)置的上軸瓦和下軸瓦，所述下軸瓦的底部設(shè)置有溝槽，所述溝槽沿下軸瓦軸向方向水平設(shè)置，且相對(duì)下軸瓦中心對(duì)稱設(shè)置，所述溝槽的長(zhǎng)度為下軸瓦長(zhǎng)度的1/2-2/3，所述溝槽在寬度方向上其兩側(cè)相對(duì)于滑動(dòng)軸承中心的夾角為90
°
，所述溝槽深度為0.2-0.5mm；所述上軸瓦和下軸瓦均為組合式結(jié)構(gòu)，所述上軸瓦、下軸瓦包括有軸瓦初始段、軸瓦端部填充段和/或至少一個(gè)軸瓦中部填充段，所述軸瓦中部填充段配合設(shè)置在軸瓦初始段和軸瓦端部填充段之間；
[0007]數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)用于采集轉(zhuǎn)軸的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括多通道數(shù)據(jù)采集單元、用于檢測(cè)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測(cè)系統(tǒng)、用于采集轉(zhuǎn)軸振動(dòng)數(shù)據(jù)的振動(dòng)傳感器和用于測(cè)試轉(zhuǎn)軸在X方向和Y方向上位移的位移傳感器組件；
[0008]控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)用于接收數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，并根據(jù)分析的結(jié)果對(duì)測(cè)試平臺(tái)進(jìn)行控制。
[0009]上述技術(shù)方案中，進(jìn)一步地，所述軸瓦初始段、軸瓦端部填充段、軸瓦中部填充段之間設(shè)置有配合的連接定位結(jié)構(gòu)，所述軸瓦初始段、軸瓦端部填充段、軸瓦中部填充段之間通過(guò)所述連接定位結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接，所述連接定位結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在軸瓦初始段、軸瓦端部填充段一端端部及設(shè)置在軸瓦中部填充段兩端端部的限位槽和連接夾片，所述限位槽相對(duì)設(shè)置在軸瓦的內(nèi)外兩側(cè)，所述連接夾片包括兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的夾片，所述夾片可對(duì)應(yīng)配合設(shè)置到限位槽內(nèi)。
[0010]本專利技術(shù)中還涉及一種單一或多耦合轉(zhuǎn)子系統(tǒng)故障診斷方法，包括以下步驟：
[0011]1)測(cè)試在正常工況下和不同故障工況下轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，并繪制運(yùn)行曲線圖，建立不同故障狀態(tài)判斷模型，包括轉(zhuǎn)軸裂紋故障判斷模型、軸系熱變形故障判斷模型、聯(lián)軸器裂紋故障判斷模型；
[0012]所述建立所述轉(zhuǎn)軸裂紋故障判斷模型的步驟為:
[0013]Z1、將正常無(wú)裂紋的轉(zhuǎn)軸安裝到測(cè)試平臺(tái)上，設(shè)置振動(dòng)傳感器、位移傳感器，所述振動(dòng)傳感器采用磁吸方式固定設(shè)置于軸承座上，所述每個(gè)采樣點(diǎn)分別設(shè)置兩個(gè)位移傳感器，兩個(gè)傳感器分別沿水平方向和豎直方向設(shè)置，分別用于檢測(cè)轉(zhuǎn)軸在X方向和Y方向的位移數(shù)據(jù)；
[0014]Z2、控制電機(jī)啟動(dòng)，使轉(zhuǎn)軸勻速上升到測(cè)試系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速，待轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，獲取傳感器采集的振動(dòng)數(shù)據(jù)；
[0015]Z3、調(diào)節(jié)制動(dòng)器扭矩大小，均勻調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速，使測(cè)試系統(tǒng)處于1/2臨界轉(zhuǎn)速附近并以ΔV為變量調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速，采集不同轉(zhuǎn)速下的振動(dòng)數(shù)據(jù)；
[0016]Z4、將預(yù)制有裂紋的裂紋軸安裝到測(cè)試平臺(tái)上，重復(fù)步驟Z2和Z3；
[0017]Z5、對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到正常軸與裂紋軸的振動(dòng)曲線、軸心軌跡曲線圖，對(duì)比正常軸與裂紋軸之間的振動(dòng)曲線、軸心軌跡曲線，建立轉(zhuǎn)軸裂紋故障判斷模型；
[0018]所述建立軸系熱變形故障判斷模型的步驟為：
[0019]R1、將轉(zhuǎn)軸安裝到測(cè)試平臺(tái)上，在轉(zhuǎn)軸中部位置設(shè)置加熱套，所述加熱套的加熱長(zhǎng)度為100-200mm，加熱套與轉(zhuǎn)軸之間設(shè)置有0.5-1mm的間隙，所述間隙內(nèi)填充耐高溫絕緣油；
[0020]R2、在轉(zhuǎn)軸的兩端及加熱段位置分別設(shè)置數(shù)據(jù)采樣點(diǎn)，在所述采樣點(diǎn)分別設(shè)置振動(dòng)傳感器、位移傳感器，所述振動(dòng)傳感器采用磁吸方式固定設(shè)置，所述每個(gè)采樣點(diǎn)分別設(shè)置兩個(gè)位移傳感器，兩個(gè)傳感器分別沿水平方向和豎直方向設(shè)置，分別用于檢測(cè)轉(zhuǎn)軸在X方向和Y方向的位移數(shù)據(jù)；
[0021]R3、啟動(dòng)電機(jī)和加熱套，待加熱套溫度升至預(yù)定溫度后，維持轉(zhuǎn)軸繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)15-20min，使轉(zhuǎn)軸加熱端加熱到預(yù)定溫度；
[0022]R4、采集轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)、位移數(shù)據(jù)，并測(cè)量轉(zhuǎn)軸加熱段的形變量；
[0023]R5、調(diào)節(jié)加熱套的溫度設(shè)定，設(shè)定一個(gè)初始溫度T1，以ΔT的溫度梯度為變量調(diào)節(jié)加熱溫度，重復(fù)步驟R3和R4；
[0024]R6、對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到不同溫度下轉(zhuǎn)軸形變量、轉(zhuǎn)軸振動(dòng)、軸心軌跡曲線，建立軸系熱變形故障判斷模型；
[0025]所述建立聯(lián)軸器裂紋故障判斷模型的步驟為：
[0026]L1、將轉(zhuǎn)軸安裝到測(cè)試平臺(tái)上，轉(zhuǎn)軸與電機(jī)輸出軸之間采用正常的聯(lián)軸器連接；
[0027]L2、在轉(zhuǎn)軸兩端及聯(lián)軸器設(shè)置位置分別設(shè)置數(shù)據(jù)采樣點(diǎn)，在所述采樣點(diǎn)分別設(shè)置振動(dòng)傳感器、位移傳感器，所述振動(dòng)傳感器采用磁吸方式固定設(shè)置，所述每個(gè)采樣點(diǎn)分別設(shè)置兩個(gè)位移傳感器，兩個(gè)傳感器分別沿水平方向和豎直方向設(shè)置，分別用于檢測(cè)轉(zhuǎn)軸在X方向和Y方向的位移數(shù)據(jù)，設(shè)置轉(zhuǎn)速檢測(cè)系統(tǒng)，用于采集轉(zhuǎn)速信號(hào)，對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行反饋控制；
[0028]L3、控制電機(jī)啟動(dòng)，使轉(zhuǎn)軸勻速上升到測(cè)試系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速，待轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，獲取采集的檢測(cè)數(shù)據(jù)；
[0029]L4、調(diào)節(jié)制動(dòng)器扭矩大小，均勻調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速，以ΔV為變量調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速，直至
測(cè)試系統(tǒng)處于1/2臨界轉(zhuǎn)速附近時(shí)停止轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，采集不同轉(zhuǎn)速下的數(shù)據(jù)；
[0030]L5、采用預(yù)制有裂紋的聯(lián)軸器連接轉(zhuǎn)軸與電機(jī)輸出軸，重復(fù)步驟L2、L3和L4；
[0031]L6、對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到正常聯(lián)軸器與預(yù)制裂紋聯(lián)軸器的振動(dòng)曲線、軸心軌跡曲線圖，對(duì)比正常聯(lián)軸器與預(yù)制裂紋聯(lián)軸器之間的振動(dòng)曲線、軸心軌跡曲線，建立聯(lián)軸器裂紋故障判斷模型；
[0032]2)在轉(zhuǎn)子系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，實(shí)時(shí)采集轉(zhuǎn)子系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，將其與建立的故障狀態(tài)判斷模型進(jìn)行比對(duì)分析，對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的故障進(jìn)行預(yù)警，判斷并預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的故障類型。
[0033]本專利技術(shù)所具有的有益效果：
[0034]1)系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，通過(guò)設(shè)定柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)不同轉(zhuǎn)動(dòng)條件和結(jié)構(gòu)形式模擬轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和故障類型，可實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)不同故障狀態(tài)下的模擬測(cè)試，能夠很好地保證模擬試驗(yàn)測(cè)試性能的準(zhǔn)確性。
[0035]2)系統(tǒng)滑動(dòng)軸承的軸瓦上設(shè)置溝槽結(jié)構(gòu)，增加主軸軸頸與軸瓦之間的比壓，以增大軸本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種單一或多耦合轉(zhuǎn)子系統(tǒng)故障測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，包括：測(cè)試平臺(tái)，所述測(cè)試平臺(tái)用于測(cè)試轉(zhuǎn)軸的性能；所述測(cè)試平臺(tái)包括安裝平臺(tái)、電機(jī)、聯(lián)軸器、軸承座、滑動(dòng)軸承、平衡盤(pán)、加熱套、制動(dòng)器和葉輪；所述聯(lián)軸器為膜式聯(lián)軸器，用于轉(zhuǎn)軸與電機(jī)、制動(dòng)器之間的連接；所述滑動(dòng)軸承設(shè)置在軸承座上，所述滑動(dòng)軸承包括圓形或橢圓形的軸瓦，所述軸瓦包括相對(duì)設(shè)置的上軸瓦和下軸瓦，所述下軸瓦的底部設(shè)置有溝槽，所述溝槽沿下軸瓦軸向方向水平設(shè)置，且相對(duì)下軸瓦中心對(duì)稱設(shè)置，所述溝槽的長(zhǎng)度為下軸瓦長(zhǎng)度的1/2-2/3，所述溝槽在寬度方向上其兩側(cè)相對(duì)于滑動(dòng)軸承中心的夾角為90
°
，所述溝槽深度為0.2-0.5mm；所述上軸瓦和下軸瓦均為組合式結(jié)構(gòu)，所述上軸瓦、下軸瓦包括有軸瓦初始段、軸瓦端部填充段和/或至少一個(gè)軸瓦中部填充段，所述軸瓦中部填充段配合設(shè)置在軸瓦初始段和軸瓦端部填充段之間；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)用于采集轉(zhuǎn)軸的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括多通道數(shù)據(jù)采集單元、用于檢測(cè)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測(cè)系統(tǒng)、用于采集轉(zhuǎn)軸振動(dòng)數(shù)據(jù)的振動(dòng)傳感器和用于測(cè)試轉(zhuǎn)軸在X方向和Y方向上位移的位移傳感器組件；控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)用于接收數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，并根據(jù)分析的結(jié)果對(duì)測(cè)試平臺(tái)進(jìn)行控制。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單一或多耦合轉(zhuǎn)子系統(tǒng)故障測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述軸瓦初始段、軸瓦端部填充段、軸瓦中部填充段之間設(shè)置有配合的連接定位結(jié)構(gòu)，所述軸瓦初始段、軸瓦端部填充段、軸瓦中部填充段之間通過(guò)所述連接定位結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接，所述連接定位結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在軸瓦初始段、軸瓦端部填充段一端端部及設(shè)置在軸瓦中部填充段兩端端部的限位槽和連接夾片，所述限位槽相對(duì)設(shè)置在軸瓦的內(nèi)外兩側(cè)，所述連接夾片包括兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的夾片，所述夾片可對(duì)應(yīng)配合設(shè)置到限位槽內(nèi)。3.一種單一或多耦合轉(zhuǎn)子系統(tǒng)故障診斷方法，其特征在于，包括以下步驟：1)測(cè)試在正常工況下和不同故障工況下轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，并繪制運(yùn)行曲線圖，建立不同故障狀態(tài)判斷模型，包括轉(zhuǎn)軸裂紋故障判斷模型、軸系熱變形故障判斷模型、聯(lián)軸器裂紋故障判斷模型；所述建立所述轉(zhuǎn)軸裂紋故障判斷模型的步驟為:Z1、將正常無(wú)裂紋的轉(zhuǎn)軸安裝到測(cè)試平臺(tái)上，設(shè)置振動(dòng)傳感器、位移傳感器，所述振動(dòng)傳感器采用磁吸方式固定設(shè)置于軸承座上，所述每個(gè)采樣點(diǎn)分別設(shè)置兩個(gè)位移傳感器，兩個(gè)傳感器分別沿水平方向和豎直方向設(shè)置，分別用于檢測(cè)轉(zhuǎn)軸在X方向和Y方向的位移數(shù)據(jù)；Z2、控制電機(jī)啟動(dòng)，使轉(zhuǎn)軸勻速上升到測(cè)試系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速，待轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，獲取傳感器采集的振動(dòng)數(shù)據(jù)；Z3、調(diào)節(jié)制動(dòng)器扭矩大小，均勻調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速，使測(cè)試系...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：錢(qián)冰，馮治國(guó)，蔡銀輝，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：國(guó)電大渡河檢修安裝有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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