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振動故障信號展示臺演示臺

機械振動軸承/齒輪箱/電機綜合模擬實驗臺”方案

VALENIAN-PT700型機械振動軸承/齒輪箱/電機綜合模擬實驗臺

一、基本要求：

1、實驗臺可用于學習振動診斷和測量方法，檢測機械缺陷的技術，還可在機械故障情況下研究振動模式，以及尋找齒輪振動問題解決方案的能力。適用于作振動培訓機構振動專家的實踐性工具，及用于深入研究風力渦輪機低速軸承缺陷和齒輪箱缺陷的學術研究人員。

二、主要功能配置：齒輪箱、磁粉制動器進口

實驗臺包括一個產生扭矩的三相電動機，一個轉子組件，其中心有兩個轉子，一個傳動系，其中有一個兩級平行軸齒輪箱，低速軸承和磁粉制動器。 轉子組件具有與機械振動模擬器（MVS-100S）相同的功能，可以測試由于不平衡，不對中和軸承故障引起的振動現象。

1、轉子組件 

內側和外側軸承座，裝配有兩個軸承，且軸中心已經安裝了兩個轉子。裝配的軸承是良好的軸承。根據需要更換有故障的軸承，可以*拆卸轉子總成，并將與內側或外側軸承上有缺陷的軸承進行更換。

（1）轉子

1）在軸中心位置已經安裝了兩個M6-36型轉子，可根據技術要求安裝和提供不同的轉子盤。

2）轉子盤有兩排18個螺絲，同一圓周上的每個螺絲孔都是M6。

直徑: d₁=140mm，18 個孔 以20° 為間隔；
          d₂=120mm，18 個孔 以20° 為間隔；

每個直徑d1和d2孔彼此相對布置，使得差異為10°，

以便將校正質量添加到幾乎精確的角度上，在動平衡時進

行更精確的校正工作。用戶可以通過以90°為間隔標記的

線，數出計算所添加質量的角度。

3）為了避免旋轉期間接觸損壞的風險，轉子的一側設計成凹形，使得用于不平衡和平衡質量的螺釘頭不會伸出轉子表面。

（2）軸承單元

1）軸承單元由軸承座和軸承組成，軸承高度為80mm，內徑為25mm，有4個x1/4-28 UNF孔,用于安裝振動傳感器。它由鑄鋼制成，還可以用磁座連接振動傳感器。它可以通過更換球面軸承來使用。

2）底板上設有若干孔，用于調整兩軸承座之間的間距，允許用戶任意調整轉子總成之間的跨度。

（3）故障軸承

通過在機械中逐個安裝特定的故障軸承來研究由軸承故障引起的振動現象；提供可選的有故障的軸承單元，通過將正常軸承更換為故障軸承進行測試

2、齒輪傳動系

齒輪傳動系包括齒輪箱，低速軸承單元和磁粉制動器。

（1）平行齒輪箱

1）平行齒輪箱具有如下所示的兩級結構，M2.5尺寸的直齒輪和故障齒輪同時裝配在齒輪箱中，因此可以通過在良好齒輪和缺陷齒輪之間輕松滑動進行測試。

2）齒輪結構配置

標準變速箱的減速比為4.97：1，由兩組齒輪組成，每組齒輪具有58:25和60:28齒。 特別的是，具有斷齒和缺齒的齒輪組裝在一起。 通過簡單地將正常齒輪滑動到有缺陷的齒輪位置，可以從正常齒輪變為異常齒輪。齒輪模數M2.5，M2.0和M1.5可用于齒輪箱。 減速比可以通過齒輪嚙合的模數組合來改變；齒輪高減速比可以用精密齒輪模數M1.5實現，較低的減速比用大齒輪M2.5模數。
  

標準直齒輪參數：平行軸2檔齒輪箱，直齒輪輸入角20° 模數 2.5；

傳動比：1:4.97（一級25/58，二級28/58）；

齒輪箱標配有機油。

（2）低速軸承單元

軸承單元的設計是為了方便安裝有缺陷的軸承，通過擰下軸承座的螺栓，并在良好和有故障的軸承安裝在一起時向左或向右滑動。這種設計大限度地減少了系統邊界條件的變化，這種變化可能發生在良好的軸承與故障軸承的更換過程中，因此避免的其他外界因素的干擾，只對比了由故障狀態引起的振動信號，而且節省了時間。正常軸承和/或內圈缺陷和/或外圈缺陷軸承可安裝在軸承座上，默認，標準安裝一 個正常軸承和一個內圈故障軸承。

1）內圈故障軸承(FBI-30)

軸承套圈上用標注英文“I”，內圈有一個1mm或0.3mm的裂紋。故障頻率：5.43 x。

2）外圈故障軸承(FBO-30)

軸承套圈上用標注英文“O”，內圈有一個1mm或0.3mm的裂紋。故障頻率: 3.57X。

3）組合故障軸承(FBC-30)

軸承套圈上用標注英文“C”。它的故障類型是人為制造的，在外圈和內圈和鋼珠上各有一處損傷。

4）保持架故障軸承 (FBT-30)

軸承套圈上用標注英文“ T “ 。保持架頻率或轉頻是滾珠或滾子保持架組件的轉速。 這是一種故障軸承，它再現了人為地設置保持架故障，導致軸承振動中出現低頻調制現象。

故障頻率: 0.397 x

3、磁粉制動器
   （1）齒輪的振動信號受負載變化的影響很大。即使存在故障，也很難在沒有負載的情況下檢測出故障。因此制動器連接在傳動系上，以允許驅動扭矩從空載變為大于50Nm，并且齒輪可以在任意負載下進行測試。
   （2）磁制動器的調節可以通過前面板上的電源來控制。 如果使用過度制動，電機可能會停止旋轉，因此在觀察齒輪操作時會緩慢增加負載。 此外，如果在啟動電動機時施加過大的制動，則電動機的浪涌電流可能太高而能使電機過熱。 在嚴重的情況下，電機可能無法啟動，因此啟動電機時請確保制動電壓為0V。

4、數字轉速計和RPM顯示

安裝了兩個轉速傳感器來檢測輸入和輸出軸的速度。 轉速以RPM或Hz每秒20次表示，轉數可以通過使用RPM調節旋鈕連續改變。 轉速計脈沖信號可以通過安裝在底板上的兩個光纖傳感器獲得，并且一個脈沖/旋轉的轉速計信號可以輸出到BNC端子而不受轉子旋轉的干擾，并且可以用作同步信號到信號分析儀。 因此，在平衡期間不必安裝額外的轉速傳感器，并且該信號可用于相位測量。 控制面板有兩個7段LED顯示屏，可實時顯示RPM，速率為每秒20次。

5、負載調整裝置

（1）由于齒輪中的齒輪嚙合頻率分量的大小受到負載的高度影響，因此需要在相同負載的某個水平分析齒輪，以便通過振動信號檢測齒輪故障。

（2）負載調節裝置具有可通過電壓控制從0到50Nm分八步調節制動轉矩的功能。負載開/關開關用于在測試期間臨時移除負載，并再次打開和關閉負載以使用相同負載進行測試。

三、主要技術參數：

四、雙通道數據采集分析系統：

采集分析軟件系統包括各種功能和雙通道的采集器/傳感器/分析軟件等；多功能ERDM分析軟件，用于旋轉機械和往復機械的故障診斷、高速轉子單面及雙面動平衡。

1、分析軟件功能及說明

（1）3D ODS 振動模擬分析

（2）3D瀑布圖

（3）幅度、相位、實部或虛部FRF

（4）百萬譜線分辨率

（5）有強大的信號處理和時域波形，FFT頻譜縮放的功能

（6）速度，加速度，位移，包絡振動量測

（7）其他窗口函數

（8）倍頻程分析

（9）諧波游標和邊帶游標

（10）數字濾波

（11）伯德圖

（12）雙通道測量模式

（13）啟停機過程分析

（14）在3DS Max，Blender，Solid Works中創建3D模型

五、電機配件：故障電機均為進口

配有7種故障電機列表：轉子不平衡交流電機(RUM-1)、轉子偏心交流電機(RMM-1)、軸彎曲的交流電機(BRM-1)、軸承故障交流電機(FBM-1)、轉子條故障交流電機(BBM-1)、定子繞組故障交流電機(WFM-1)、電壓不平衡和單相交流電機(SPM-1)。

六、其它配件：斜齒輪齒輪箱、各類故障軸承均是進口