[發明專利]一種多跨多功能故障轉子系統綜合實驗臺及方法

在審

• 申請號: 202210070191.3
• 申請日: 2022-01-21
• 公開（公告）號: CN114264271A
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 石懷濤;李濤;白曉天;龍彥澤;李憲文
• 申請（專利權）人: 沈陽建筑大學
• 主分類號: G01B21/24
• 分類號: G01B21/24;G01M1/16;G01M13/025;G01R31/34
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

1.一種多跨多功能故障轉子系統綜合實驗臺，其特征在于：包括底座，底座上固定有槽鋼基座一和槽鋼基座二，燕尾槽導軌安裝在槽鋼基座一上部，燕尾槽導軌上開設有燕尾槽，燕尾槽內滑動連接有燕尾滑塊；燕尾槽導軌上開設有用于對中定位的矩形定位槽，矩形定位槽上通過定位滑塊滑動連接有多個用于橫向位移調節的絲杠傳動機構，多個絲杠傳動機構沿著矩形定位槽的滑動方向并列布置，絲杠傳動機構與燕尾滑塊固定；所述絲杠傳動機構與燕尾槽導軌間設置有用于調節縱向位移調節的墊片；每個絲杠傳動機構上均螺紋連接有卡盤式軸承座組件；每相鄰的兩個卡盤式軸承組件間設置有用于調節碰摩量的碰摩支架機構，碰摩支架機構通過螺釘固定在燕尾槽軌道內的燕尾滑塊上；轉軸依次穿過絲杠傳動機構上的卡盤式軸承座組件和碰摩支架機構并通過軸承套、軸承和軸承卡環連接固定，軸承套上安裝有振動傳感器，與轉子系統的振動數據采集裝置電連接；電機底座安裝在槽鋼基座二上，電機底座上固定有電機和與電機連接的變頻器，轉軸通過聯軸器一與電機的輸出端連接。

2.根據權利要求1所述的一種多跨多功能故障轉子系統綜合實驗臺，其特征在于：所述燕尾滑塊的上表面低于燕尾槽導軌的上表面。

3.根據權利要求2所述的一種多跨多功能故障轉子系統綜合實驗臺，其特征在于：所述燕尾滑塊上開設有螺紋孔一，絲杠傳動機構上開設有螺栓孔，絲杠傳動機構與燕尾滑塊通過在螺栓孔和螺紋孔一插入螺釘進行固定。

4.根據權利要求1所述的一種多跨多功能故障轉子系統綜合實驗臺，其特征在于：所述燕尾滑塊底部設置有防松墊片。

5.根據權利要求1所述的一種多跨多功能故障轉子系統綜合實驗臺，其特征在于：所述矩形定位槽上滑動連接有三個絲杠傳動機構。

6.根據權利要求1所述的一種多跨多功能故障轉子系統綜合實驗臺，其特征在于：所述卡盤式軸承座組件包括卡盤連接架，卡盤連接架中部開設有中心孔，卡盤連接底座底部與其中心孔的正中位置對應開設有凹槽；卡盤連接架側面連接有三爪卡盤，軸承套、軸承和軸承卡環由外向內夾持在三爪卡盤上，轉軸固定在軸承卡環內；卡盤連接架與絲杠傳動機構螺紋連接。

7.根據權利要求1所述的一種多跨多功能故障轉子系統綜合實驗臺，其特征在于：所述絲杠傳動機構包括伺服電機、聯軸器二、絲杠、卡盤連接底座和測量旋鈕，絲杠通過聯軸器二與伺服電機的輸出端連接，測量旋鈕連接在絲杠的另一端；所述卡盤連接架與絲杠螺紋連接，卡盤連接架底部與絲杠平行方向設置有燕尾型凸塊，與卡盤連接底座上的燕尾型凹槽相配合實現卡盤連接架和卡盤連接底座的滑動連接，卡盤連接架相對于卡盤連接底座的滑動方向與絲杠軸向平行，同時與燕尾滑塊的滑動方向垂直。

8.采用權利要求1-7任一項所述的一種多跨多功能故障轉子系統綜合實驗臺進行實驗的方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

(一)轉子不對中故障實驗

步驟一：解除轉軸上零件的固定，即將電機所連接的聯軸器二、軸承卡環和圓盤卡環拆下，取下轉軸、軸承、軸承卡環和軸承套；

步驟二：通過定位滑塊將卡盤連接底座與燕尾槽導軌上的矩形槽連接實現對中狀態的定位；

步驟三：依次在轉軸上安裝各卡盤式軸承組件中的軸承套、軸承和軸承卡環并擰緊固定圓盤卡環、軸承卡環，將轉軸與電機調整對中相連后再擰緊聯軸器一，根據實驗要求滑動燕尾滑塊的位置從而確定卡盤式軸承組件的軸向位置；

步驟四：打開伺服電機，通過絲杠和測量旋鈕調節實驗所需橫向的偏移量，再通過卡盤連接架與卡盤連接底座的連接處增加不同厚度的墊片，來設置實驗所需縱向的偏移量，最后通過螺釘擰緊卡盤連接底座和燕尾滑塊；然后運行電機，根據實驗要求通過變頻器調節電機轉速進行實驗；

(二)轉子不平衡故障實驗

步驟一：解除轉軸上零件的固定，即將電機所連接的聯軸器二、軸承卡環和圓盤卡環拆下，取下轉軸、軸承、軸承卡環和軸承套；

步驟二：通過定位滑塊將卡盤連接底座與燕尾槽導軌上的矩形槽連接實現對中狀態的定位；

步驟三：依次在軸上安裝各卡盤式軸承組件中的軸承套、軸承和軸承卡環及卡盤式軸承組件間的碰摩支架機構，并擰緊固定圓盤卡環、軸承卡環，將轉軸與電機調整對中相連后再擰緊聯軸器一，根據實驗要求滑動燕尾滑塊的位置從而確定卡盤式軸承組件的軸向位置；

步驟四：根據實驗所需的不平衡量確定配種螺釘的數量，在碰摩支架機構中的圓盤的螺紋孔位置安裝實驗所需的配重螺釘，實現調節轉子不平衡量，然后運行電機，根據實驗要求通過變頻器調節電機轉速運行實驗；

(三)碰摩實驗

步驟一：解除轉軸上零件的固定，即將電機所連接的聯軸器二、軸承卡環和圓盤卡環拆下，取下轉軸、軸承、軸承卡環和軸承套；

步驟二：通過定位滑塊將卡盤連接底座與燕尾槽導軌上的矩形槽連接實現對中狀態的定位；

步驟三：依次安裝各卡盤式軸承組件中的軸承套、軸承和軸承卡環及卡盤式軸承組件間的碰摩支架機構，并擰緊固定圓盤卡環、軸承卡環與聯軸器一，根據實驗要求滑動燕尾滑塊的位置從而確定卡盤式軸承組件的軸向位置；

步驟四：根據實驗需求調節碰摩支架的摩擦螺釘的進給量即設置轉子系統碰摩量，然后運行電機，根據實驗要求通過變頻器調節電機轉速運行實驗；

(四)不對中、不平衡和碰摩故障中的任意兩種或三種同時構成的復合故障

根據實驗實際需求中不同故障成分，根據上述(一)～(三)所述的方法步驟分別設置不對中量、不平衡量及碰摩狀態量，然后運行電機，根據實驗要求通過變頻器調節電機轉速運行實驗。