[發明專利]一種旋轉機械故障診斷測試系統及工作方法

在審

• 申請號: 202010284705.6
• 申請日: 2020-04-13
• 公開（公告）號: CN111649921A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 楊奕;任曉琳;高龍;顧海勤;于婧雅;韓青青
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01H11/06;G06F17/10
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 徐激波

1.一種旋轉機械故障診斷測試系統，為滑動軸承支承的單圓盤轉子系統的實驗臺，所實驗臺是由安裝板、電機、單圓盤轉子、滑動軸承、碰磨裝置組成，所述電機安裝在安裝板上，所述滑動軸承設置在單圓盤轉子兩端，滑動軸承通過軸承座安裝在安裝板上，其中單圓盤轉子的一端與電機輸出軸連接，使電機輸出軸、單圓盤轉子的轉軸、滑動軸承位于同一軸線上，所述碰摩裝置設置在單圓盤轉子周圍，其特征在于：還包括檢測裝置，所述檢測裝置是由X方向電渦傳感器、Y方向電渦傳感器、數據采集卡、計算機組成，所述X方向電渦傳感器、Y方向電渦傳感器分別設置在單圓盤轉子一側，使同一個平面上的X方向電渦傳感器、Y方向電渦傳感器相互垂直，所述X方向電渦傳感器、Y方向電渦傳感器與數據采集卡連接，所述數據采集卡與計算機相互連通；通過碰摩裝置與單圓盤轉子接觸形成相處阻力，以改變X方向電渦傳感器、Y方向電渦傳感器采集的信號，所述計算機中設有虛擬模擬器軟件對數據采集卡發送過來的數據進行處理分析。

2.根據權利要求1所述的一種旋轉機械故障診斷測試系統，其特征在于：所述碰磨裝置是由螺栓與固定座組成，所述固定座安裝在安裝板上，位于單圓盤轉子一側，固定座上設有通孔，所述螺栓安裝在通孔中，使螺栓的指向與單圓盤轉子的軸線重合。

3.一種根據權利要求1所述的一種旋轉機械故障診斷測試系統工作方法，其特征在于：其工作方法依據技術機中的軟件，具體如下：軟件設計通過使用LabVIEW編程語言在Windows XP系統上構建，在該軟件平臺上，設置前面板上參數控制數據采集卡進行數據采集，通過軟件系統對采集數據分析處理，程序中使用AI Acquire Waveforms函數同時采集兩個傳感器傳入的數據，運用Index Array函數分別將兩路信號引入；將信號經濾波處理后，水平和垂直方向的信號分別送到Graph控件顯示波形圖，同時將兩個方向的信號疊加在一個XY Graph控件上顯示，即可得出轉子的軸心軌跡圖；并應用LabVIEW軟件對信號進行時域和頻域的波形特征分析，由此對旋轉機械的碰摩故障進行識別和診斷，主要是對單圓盤轉子碰摩振動信號的時域波形特征、碰摩振動時的單圓盤轉子軸心運動軌跡參數、振動頻譜對碰摩故障進行識別與診斷。

4.根據權利要求3所述的一種旋轉機械故障診斷測試系統工作方法，其特征在于：所述時域波形是振動參量隨時間變化的關系曲線，旋轉機械正常運轉時，理想工況下的振動信號時域波形為平滑的正弦曲線，軟件實時采集的X方向和Y方向轉子振動波形，如圖2，從時域波形可以判斷，轉子發生了動靜碰摩；X軸和Y軸方向原來的正弦信號上疊加了高頻成分，波形不穩定，Y軸方向的振動波形則存在明顯的削波，波形發生畸變，說明轉子的動靜碰摩比較嚴重，尤其Y軸方向轉子碰摩更甚，由于在該方向碰摩處限制了轉子的位移，因此振動波形的“頂峰”消失，變得更“平坦”；跡象表明單圓盤轉子已進入中期磨損階段；為了探究轉子發生碰摩故障的原因，同時采集碰摩振動時的單圓盤轉子軸心運動軌跡參數，對其時域波形特征進行全面分析。