旋转机械故障模拟试验台设备功能及招标要求

1.1 设备功能要求

机械故障模拟试验台至少应包含以下组件：

基座单元

柔性轴套件

旋转轴裂纹检测套件

磙子轴承故障套件

联轴器套件

皮带驱动套件

齿轮箱故障检测分析套件

曲柄机构套件

气蚀监测套件

风扇振动监测套件

机电振动套件

制动和负载单元

高性能信号处理器

1.1.1 基座单元

基座单元允许振动测量运动（振动位移，速度和加速度中的时间/频率范围内的测量）。也可以实现刚性转子的现场平衡和轴对准。

基本单元的关键部件是机械元件（离合器，轴承座和带转子的轴），通过变频器和转速发电机的变速驱动电机，以及具有用于功率输出和速度的数字显示器的显示和控制单元。

马达基板安装在滑架上，使马达能对齐。具有定位槽的大型铝基板可以快速，灵活和精确地组装系统部件。透明的保护盖在操作过程中提供了必要的安全性，并且可以在实验过程中使系统清晰。所有零件都在存储系统中清晰布置并保护良好。

1.1.2 PT 800.10 柔性轴套件

柔性轴套件用于研究柔性转子对不平衡激励的回应。可用于研究轴在亚临界，超临界和共振时运行状态。用于研究在亚临界和超临界范围内的轴心轨迹（路径曲线）。

柔性轴套件还可用于研究柔性转子的场平衡。

柔性轴套件提供的摆球轴承应确保轴的完全移动性。安全轴承将振幅限制在接近共振的速度下的安全数值下。

柔性轴套件可安装在基座单元上。

通过柔性轴套件，应可以开展以下研究：

n 熟悉“临界速度”和“共振”

n 不平衡激励的影响

n 柔性转子对中

n 对中误差的影响

n 理解和解释频谱

n 使用计算机振动分析仪

n 在亚临界和超临界范围内研究轴心轨迹

1.1.3 PT 800.11 旋转轴裂纹检测套件

由于材料疲劳引起的裂纹对于柴油机来说是非常危险的。因此，任何裂纹的早期检测在永久性破裂之前是必不可少的，并且可能会导致致命的后果。裂缝通过改变其刚度来影响轴的振动特性。

旋转轴裂纹检测套件应可以模拟裂纹。裂纹由不对称法兰接头模拟。可通过法兰螺栓的可变紧固产生对接接头的临时缝隙。

旋转轴裂纹检测套件应包括两个不同长度的轴：一个短和一个长。短轴模拟突出的轴端。长轴与安全轴承和基座单元的惯性盘结合使用，以检测轴上裂纹对弹性转子的影响。

旋转轴裂纹检测套件应设计安装在基座单元的底板上。

通过旋转轴裂纹检测套件，应可以开展以下研究

n 由于裂纹引起的特性振动特性（固有频率，共振速度，振动振幅和相位）的变化

n 从振动谱变化中的裂纹识别

n 在突出的轴端检测旋转轴中的裂纹

n 理解和解释频谱

n 检测旋转轴（柔性转子）中的裂纹

1.1.4 PT 800.12 磙子轴承故障套件

转子轴承故障套件应包含六个滚动轴承，可以检测和解释不同的故障。轴承的径向载荷可以使用皮带传动附件组合PT 800.14（皮带张力的设置，固定载荷）设置在宽范围内。

转子轴承故障套件应设计安装在基础单元的底板上。

通过转子轴承故障套件，应可以开展以下研究：

滚子轴承运行噪声振动谱

熟悉包络分析

模拟轴承外圈，内圈或滚筒体的损伤

估算磙子轴承的使用寿命

分析润滑剂对振动频谱的影响

检测有缺陷的磙子轴承

理解和解释频谱

1.1.5 PT 800.13 联轴器套件

联轴器套件用于模拟各种联轴器故障，并研究它们对联轴器振动特性的影响。也可以比较各种耦合类型的性质。研究弯曲的齿，销，法兰和爪联轴器类型。联轴器安装在电机和轴之间。该PT 800.05负载单元也将被要求检测负载下的联轴器的特征。

联轴器套件应设计安装在基座单元上。

通过联轴器套件，应可以开展以下研究：

对中误差对不同耦合类型的影响

柱销联轴器带偏置

爪式联轴器带偏置

生产故障如径向跳动，轴向跳动和间距故障对机器运行的影响

法兰联轴器无故障

法兰联接径向跳动

法兰联轴器轴向串动

柱销联轴器耦合，无故障

柱销联轴器与间距故障耦合

从振动信号中识别耦合故障

负载对运行状况的影响

齿轮边缘硬度对爪式联轴器的影响

弯曲齿，销，法兰和爪联轴器的比较

1.1.6 PT 800.14 皮带驱动套件

皮带驱动套件应可以用于研究引起振动或滑动状态。可以通过单独调节的张紧辊来证明不同伸长率对多个皮带传动的影响。皮带驱动器是带皮带张紧器的双皮带传动。然而，它也可以仅使用一个皮带来操作。偏心钻孔的小皮带轮和损坏的V型皮带增强了可能的实验范围。

制动器和PT 800.05负载单元需要进行实验。附件组合PT 800.14也可用于在其他实验中施加横向载荷。

附件组件安装在机械诊断基座系统PT的底板上。

通过皮带驱动套件，应可以开展以下研究：

皮带张力对振动行为的影响

速度对振动行为的影响

皮带轮运行不正确和离轨运行的影响

功率分裂在多个皮带传动

滑移对振动运行频谱的影响

无故障和损坏的皮带之间的比较

1.1.7 PT 800.15 齿轮箱故障检测分析套件

齿轮箱故障检测分析套件用于模拟齿轮典型损伤和研究其对振动行为的影响。该套件应提供各种具有齿损的齿轮组。和无损坏的齿轮组。

齿轮箱故障检测分析套件应可以证明正齿齿轮和斜齿轮传动装置之间的区别。可以使用可调轴承板研究中心距离和间隙的影响。

齿轮箱故障检测分析套件应具有孔以容纳传感器的壳体用于振动实验。应配备透明的外壳盖，以允许在不进行振动测量的情况下观察齿轮。

齿轮箱故障检测分析套件应设计安装在基座单元的底板上。

通过齿轮箱故障检测分析套件，应可以开展以下研究：

齿轮损坏振动特征的识别

传动齿轮类型的影响

直齿

斜齿轮

定位损坏

影响润滑

中心距离和间隙的影响

1.1.8 PT 800.16 曲柄机构套件

曲柄机构套件应使用弹簧来模拟在压缩机或内燃机中发生的气体力。

曲柄机构套件应设计安装在基座单元的底板上。

通过曲柄机构套件，应可以开展以下研究：

机械系统的实验模态分析

熟悉振动包络分析

轴承间隙和冲击的影响

转矩特性不一致

对活塞杆进行磨损测量

1.1.9 PT 800.17气蚀监测套件

气蚀监测套件应可以实验诱导泵产生气蚀，并对其对振动频谱的影响进行研究。

气蚀监测套件主要元件应该是单级离心泵和储罐。泵和罐由软管相互连接。输送管线和进气管路中的阀门和压力计允许设置各种操作条件。应使用透明塑胶泵壳体，以便在操作过程中可以看到泵的内部，以便能够观察到气蚀气泡的形成。

泵可以直接通过基座单元上的柔性联轴器传动。

气蚀监测套件应设计安装在基座单元的底板上。

通过气蚀监测套件，应可以开展以下研究：

观察和理解离心泵中的气蚀

视觉

频闪

通过振动分析

调查离心泵的运行振动

1.1.10 PT 800.18 风扇振动监测套件

风扇振动监测套件应包含一套磁诱导振动。可用以研究具有不同数量叶片的三个风扇转子。应使用防护板覆盖旋转风扇。使用倾斜安装的惯性盘来研究陀螺效应。

风扇模型应可以通过基座单元柔性联轴器驱动。

风扇振动监测套件应设计安装在基座单元的底板上。

通过风扇振动监测套件，应可以开展以下研究：

风扇振动测量

叶片通过频率的测量

识别由叶片引起的振动频谱

动力不平衡对风扇的影响

1.1.11 PT 800.19 机电振动套件

机电振动套件应具有可调定心装置以调节非对称间隙。应可以关闭绕组以产生电磁不对称。配备的异步电机应具备调速功能。

机电振动套件应设计安装在基座单元的底板上。

通过机电振动套件，应可以开展以下研究：

间隙对振动特征的影响

电磁不对称对振动特征的影响

负载对振动水平的影响

间隙对电磁损耗和效率的影响

速度对振动特征的影响

电流检测和振动传感器结合测试

每相电流的测量

1.1.12 PT 800.05 制动和负载单元

制动和负载单元由磁性颗粒制动器和电动显示和控制单元组成。应可以在显示屏和控制单元上精细调整制动转矩。施加励磁机电流作为制动转矩的量度，并以数字方式显示在显示器上。

制动和负载单元应设计可以快速精确地安装在基座单元的开槽板上。