本實用新型涉及機械故障模擬技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種風機故障實驗模擬平臺。

背景技術(shù)：

風機是把機械能轉(zhuǎn)換為氣體壓力和動能，并將氣體輸送出去的流體機械，屬于旋轉(zhuǎn)機械范疇，被廣泛應用于生產(chǎn)生活中。

機械故障診斷是通過對設備在運行中狀態(tài)信息的處理和分析，識別設備及其部件的實時技術(shù)狀況，以預報和診斷設備有無故障為目的技術(shù)。在風機的實際工作環(huán)境中，其故障的發(fā)生具有正常到出現(xiàn)故障時間跨度長、偶然性以及難以復現(xiàn)等特點，不能給學習及研究人員及時提供故障數(shù)據(jù)進行研究，且通常也不允許直接在生產(chǎn)設備上進行故障研究實驗，這些都給研究風機故障帶來了難以解決的困難。

因此如何實現(xiàn)風機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)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種風機故障實驗模擬平臺，使其能夠模擬風機故障，實現(xiàn)風機故障的診斷和研究。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種風機故障模擬實驗平臺，包括驅(qū)動裝置、傳動軸、軸承、軸承座、安裝板和用于測試的風機，所述驅(qū)動裝置和所述軸承座均固定在所述安裝板上，所述驅(qū)動裝置和所述風機通過所述傳動軸連接，所述軸承安裝在所述軸承座上，所述軸承與所述傳動軸可轉(zhuǎn)動連接，還包括用于檢測所述驅(qū)動裝置和所述軸承座的振動的振動傳感器，以及與所述振動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，包括兩個所述軸承和兩個所述軸承座，其中一個軸承為正常軸承，另一個軸承為故障軸承。

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，所述風機與所述傳動軸過盈配合且通過鍵連接。

優(yōu)選地，所述風機外設有保護罩。

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

優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)圓盤上設有多個用于安裝螺釘?shù)穆菘?，多個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)動裝置為電機，所述電機通過聯(lián)軸器與所述傳動軸連接。

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

附圖說明

圖1為本實用新型所提供的風機故障實驗模擬平臺的一種具體實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

本實用新型的核心是提供一種風機故障實驗模擬平臺，使其能夠模擬風機故障，實現(xiàn)風機故障的診斷和研究。

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實用新型方案，下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步的詳細說明。

請參考圖1，圖1為本實用新型所提供的風機故障實驗模擬平臺的一種具體實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

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

將驅(qū)動裝置2、傳動軸5和風機6等安裝在同一安裝板1上，可真實模擬風機6設備的多種常見故障，通過振動傳感器檢測數(shù)據(jù)，并通過信號采集裝置采集所需的數(shù)據(jù)，可方便的實現(xiàn)風機故障的診斷和研究，有利于相關(guān)人員掌握風機設備的故障診斷技術(shù)。

本實用新型具體實施方式提供的風機故障模擬實驗平臺，可以實現(xiàn)風機6、軸承、傳動軸5各種類型故障的模擬，其中，風機6部分可以模擬風機6的葉輪質(zhì)量分布不平衡、進風口損壞、變形、不對中等多種故障，單獨將風機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上可以開設軸承觀測孔。

具體地，可以通過在風機6葉輪的邊緣處用強力膠水粘貼合適數(shù)量的鐵片，來模擬風機故障；當只進行軸承故障模擬時，可以取下風機6，松開軸承座4，斷開驅(qū)動裝置2與傳動軸5的連接，之后換上要進行故障模擬的有缺陷的軸承，接通驅(qū)動裝置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)下的運行狀況；若要同時進行軸承故障與風機故障的模擬時，再安裝上有故障的風機6即可。

本實用新型具體實施方式提供的風機故障模擬實驗平臺，檢測裝置還可以包括用于檢測傳動軸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、響應速度快、抗干擾能力強；另外因為只有測出傳動軸5的中心在相互垂直的兩個徑向上的位置變化，才能得到軸心的徑向位移信息，故在測量點可以采用兩個電渦流傳感器8，且兩個電渦流傳感器8分別測量傳動軸5軸截面內(nèi)兩個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，并作為風機6和軸承的故障數(shù)據(jù)，使研究數(shù)據(jù)更全面。

當然，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)來進行調(diào)整，均在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。

本實用新型具體實施方式提供的風機故障模擬實驗平臺，傳動軸5由軸承和軸承座4支撐，為了增加傳動軸5的穩(wěn)定性，也可以設置兩個軸承和相應的兩個軸承座4；作軸承故障模擬實驗時，可以將其中一個軸承座4中的軸承設置為故障軸承，將另一個軸承座4中的軸承設置為正常軸承，同時測量兩個軸承的運行參數(shù)，實現(xiàn)正常狀態(tài)與故障狀態(tài)的對比。

本實用新型具體實施方式提供的風機故障模擬實驗平臺，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和軸承座4等的安裝，其精度穩(wěn)定，耐磨性好；具體地，電機和軸承座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，電機和軸承座4之間距離也可以根據(jù)傳動軸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。當然也可以通過定位銷等其他連接方式固定電機和軸承座4，均在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。

本實用新型具體實施方式提供的風機故障模擬實驗平臺，為實現(xiàn)軸承故障的單獨模擬，風機6與傳動軸5可以采用可拆卸連接，具體地，風機6與傳動軸5可以通過鍵連接，為使連接穩(wěn)定，風機6的轉(zhuǎn)軸與傳動軸5過盈配合；此外，為增加安全性，保護操作人員的安全，風機6外可以設有保護罩。當然，風機6與傳動軸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機故障，均在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。

在上述各種具體實施方式的基礎(chǔ)上，傳動軸5上還可以安裝有旋轉(zhuǎn)圓盤10，旋轉(zhuǎn)圓盤10可以用來模擬傳動軸5的不平衡缺陷?？梢酝ㄟ^多種方式來模擬傳動軸5的不平衡缺陷，具體地，可以在旋轉(zhuǎn)圓盤10上設有多個用于安裝螺釘?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，實驗時通過調(diào)節(jié)安裝螺釘?shù)臄?shù)量即可實現(xiàn)模擬。當然，傳動軸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現(xiàn)，均在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。

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

綜上所述，本實用新型具體實施方式提供的風機故障模擬實驗平臺，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，體積小且成本低，能夠?qū)崿F(xiàn)風機6多種類型的故障模擬。具體可模擬的故障有風機6的旋轉(zhuǎn)不平衡實驗，軸承內(nèi)圈損壞、滾珠損壞、外圈損壞故障，軸承座4的松動故障，傳動軸5的不平衡故障，通過改變電機轉(zhuǎn)速還可以實現(xiàn)上述各種故障情況下不同速度條件下的故障特征。通過振動傳感器、電渦流傳感器8等進行測量，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、更換等決策，可以減小損失，避免安全事故發(fā)生。

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