港口物流装备故障智能检测设备实验系统

一、港口物流装备故障智能检测设备实验系统

技术参数：

VALENIAN-PT990实验系统作为港口物流装备传动系统关键零部件故障诊断与预测的实验装置，其主要作用是模拟现实中齿轮箱及轴承的故障状态及演变趋势，从而在设备运行中或停机时基本不拆卸的情况下，掌握设备的运行现状，判定设备故障的部位、原因、严重程度和状态，预测设备可靠性和寿命，并提出解决方案。该实验系统最终可完成齿轮故障诊断、齿轮寿命预测、轴承故障诊断、轴承寿命预测、轴系故障诊断等实验目的，所有实验对象均为模块化设计、易拆装，数据稳定性高。

VALENIAN齿轮箱故障台

二、设备基本组成：

1.齿轮箱故障预测综合实验台

2.轴承故障预测综合实验台

3.双跨转子实验台

4.数据采集系统

5.实验台中控系统

VALENIAN预测系统

三、系统的主要技术指标：

1.齿轮箱故障预测综合实验台：

该实验台由驱动电机、负载电机、测试齿轮箱、负载齿轮箱、电机控制柜、冷却油路系统等部分组成。

实验台测试齿轮箱部分可装卸正常齿轮或故障齿轮用于寿命预测实验，负载齿轮箱用于提高测试齿轮箱输出端转速，降低扭矩负荷。

电机控制：可同时控制驱动电机和负载电机的控制柜，可实现变转速、变负载实验功能。

故障模拟：可模拟直齿和斜齿的齿面磨损、齿根裂纹、断齿和缺齿等故障。也可模拟滚动轴承内圈、外圈、滚动体故障及其耦合故障。可引入单一故障或同时引入多个故障，研究其相互间的耦合效应。

故障预测：通过加载扭转负载来研究齿轮的损伤及演变特性，以达到对齿轮的寿命预测，其中扭转负载是通过交流变频驱动电机编程自定义速度来加载，通过可编程驱动电机，就可以模拟现场实际负载的波动效应，径向负载可通过在平行齿轮箱的轴上加载。

数据获取：齿轮箱的设计便于各类传感器的安装，加速度计可以安装在轴承座上，用来测量三个方向的振动信号。扭矩传感器可精确测量扭转负载。输入、输出轴与编码器、转数计匹配，用于测量传动误差和时域同步平均，其他的传感器也可以根据顾客的需求进行安装。

2.轴承故障预测综合实验台：

VALENIAN中控系统

VALENIAN瓦伦尼安实验台由驱动电机、支撑轴承座、测试轴承座、液压加载系统、径向加载装置、轴向加载装置等部分组成。

该实验台可进行滚动轴承、油膜润滑轴承和油脂滑动轴承研究。通过摩擦扭矩传感器和压力传感器获取当前轴承*的数据，研究轴承故障特征，同时通过监测轴承运行状态可以建立轴承剩余寿命的预测模型。

故障模拟：可模拟滚动轴承内圈、外圈、滚动体故障及其耦合故障

故障预测：通过径向加载、轴向加载，来实现轴承全寿命周期实现，研究轴承故障演变特性，其中驱动电机、加载装置可通过电脑编程控制，实现变速、变载荷实验。

数据获取：实验台预制典型传感器安装位置，包括转速计、加速度、力传感器、温度传感器等，可全面监测轴承寿命周期内各项参数。

3.双跨转子实验台：



该实验台由驱动电机、短轴转子支座、长轴转子支座、油路循环系统、各类故障配件组成。

实验台可进行电机、轴承、轴系、动平衡、不对中等实验，可完成常见旋转机械类故障模拟实验。

故障模拟：可完成故障电机、不平衡、不对中、滚动轴承故障、油膜轴承、油脂轴承、故障轴、共振等实验。

数据获取：实验台预制典型传感器安装位置，包括转速计、加速度、位移传感器等，可全面获取实验过程中各项参数。

4.数据采集系统：

两套16通道便携式数据采集系统，可同时完成不同实验过程中的数据采集，搭配工作站可实现长期数据记录及分析，以建立轴承、齿轮等实验对象寿命预测模型及故障诊断数据库。

5.实验台中控系统

连接各实验台的驱动电机、负载等，可实现电脑编程控制电机启动及转速变化、负载启动及变化，采集实验运行中各传感器指标，记录并分析实验数据。

四、系统适用范围

该实验系统最终可完成齿轮故障诊断、齿轮寿命预测、轴承故障诊断、轴承寿命预测、轴系故障诊断等实验目的，所有实验对象均为模块化设计、易拆装，数据稳定性高。

五、设备主要配置构成

1.齿轮箱故障预测综合实验台

该实验台由10马力三相异步电动机作为驱动电机、10马力三相异步电动机作为负载、2级行星齿轮箱及2级平行轴齿轮箱作为测试齿轮箱、2个2级平行轴齿轮箱作为负载齿轮箱、扭矩传感器、电机控制柜、冷却油路系统等部分组成。

2.轴承故障预测综合实验台

实验台由3马力三相异步电动机、3马力的变频交流驱动器、液压加载系统（轴承座提供最高1吨的径向载荷）、扭矩传感器、控制器、支撑轴承座、测试轴承座等组成。

3.双跨转子实验台

该实验台为转子轴系统研究工具，由1马力三相异步电机（转速为0-5000转/分钟、无级变速）、手动控制变频控制器、控制系统、油路循环、短转子支座、长转子支座组成。

4.数据采集系统

两套16通道模拟输入同步采样（含4块同步采样采集卡）；24位模数转换器，动态参数102dB ，最高采样频率102.4KHz，分析频率范围20KHz ；便携式、多样化设计、操作简便，适用于现场多通道数据采集；IEPE传感器电源；内置抗混叠滤波器；交直流耦合，耦合方式具备AC，DC，软件可控；输入电压±10V ；在采用系统配套传感器时，噪声不大于5mV(rms)。

5.实验台中控系统

控系统采用高功能、高存储工作站，预装电机控制软件、负载控制软件、数据分析软件等，可实现软件启动、实时数据采集等功能。

电机控制软件：齿轮箱预测实验台、轴承预测实验台、双跨转子实验台电机启动、转速控制；

负载控制软件：齿轮箱预测实验台、轴承预测实验台负载控制，可实现变负载实验；

数据分析软件：实验过程中，实验数据的获取、记录，后续实验结果分析等功能。

六.设备使用条件

1.齿轮故障预测综合实验台

基座要求：最好为水泥基座，高度约50cm；

用 电：380V三相交流电，需要预留380V接线盒；

功 率：峰值15KW；

其 他：无其他要求。

2.轴承故障预测综合实验台

基座要求：钢结构承重台；

用 电：220V，50Hz，预留220V墙壁插座；

功 率：峰值2KW；

其 他：无其他要求。

3.双跨转子台

基座要求：钢结构承重台；

用 电：220V，50Hz，预留220V墙壁插座；

功 率：峰值1KW；

其 他：无其他要求。

4.数据采集及中控台

预留办公桌及220V用电即可