CN102288411B - 大型回转支承机构故障诊断及健康监测试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大型回转支承机构故障诊断及健康监测试验装置，此大型回转支承机构故障诊断及健康监测试验装置通过两个上下重叠联接的上回转支承和下回转支承形成回转支承主体，通过电机带动回转支承主体运转，并通过在回转支承主体顶部设置的加载装置对回转支承实际工作过程中的受载情况进行模拟加载，从而实现模拟回转支承工作状态时的效果，以方便在其模拟工作状态对回转支承进行实时的故障诊断及健康监测，此发明用于机械故障监测领域。

Description

大型回转支承机构故障诊断及健康监测试验装置

技术领域

本发明涉及一种机械装置检测试验台，特别是涉及一种回转支承检测试验装置。

背景技术

当前，随着经济全球化和物流业的不断发展，推动着现代港口运输机械向着大型化、连续化、高效化以及自动化等方向发展。回转支承作为工程机械的“腰”，是塔机、门座、浮吊等悬臂式起重机完成回转运动的关键部件，是连接起重机旋转部分和固定部分，同时实现旋转部分相对于固定部分完成回转运动的核心部件。

大型回转支承设计制造要求极为严格，在设计、制造、安装、使用等环节需要接受各种各样的检验，如在制造环节中，滚道与滚动体的表面粗糙度、精度、淬火后硬度等都要接受检验；在回转支承装配过程中，需要严格控制装配参数、严格实施装配工艺；在回转支承出厂使用前，还要接受寿命试验、疲劳试验、螺栓螺钉的强度试验，径向负荷试验、温度影响试验、润滑效果试验以及大型回转支承的模拟试验等实验。这些检验或试验有效保证了大型回转支承在正式服役前的可靠性能和安全性能，但对大型回转支承使用过程中的健康状况却很少涉及和关注，不能有效监测大型回转支承在实际工作中的动态性能。

另一方面，大型回转支承一般都工作在恶劣环境中，工作频率高，运行过程中常承受较大的冲击载荷，因此，各种故障时有发生。目前，对大型回转支承的故障或不安全因素，一般通过检验人员定期带仪器到工作环境中去检验，这给检验工作带来了很大的不便。同时，由于回转支承安装部位通常较为隐蔽，各种常规检验受到较大的限制，在线及常规巡检技术发展缓慢。

针对上述问题，为便于研究大型回转支承故障发生发展机理，制定相应的故障诊断及健康监测技术方案，实现大型回转支承实时在线检测，提高起重机安全工作能力。因此，研发大型大型回转支承机构故障诊断及健康监测试验装置，是极其重要的。

现有技术的缺点主要存在于两方面，一是现有的保障回转支承安全使用的检测、测试技术或设备大部分是静态测试，其中涉及到动态监测的测试技术或设备均不能很好的反应回转支承在实际工作中的工作情况，这为回转支承的安全运行留下了隐患；第二点是目前已存在的回转支承检测设备仅仅只是针对回转支承自身的检测，不能模拟回转支承实际故障，从而使之作为大型回转支承故障诊断与健康检测技术开发的工具，使用功能单一。

发明内容

    为解决上述问题，本发明提供一种可在模拟回转支承工作状态时对回转支承进行故障诊断及健康检测的试验台。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种大型回转支承机构故障诊断及健康监测试验装置，包括由两个上下重叠联接且能同步运转的上回转支承和下回转支承组成的回转支承主体，回转支承主体的下方设有试验台底座，试验台底座上设有可带动回转支承主体运转的电机，回转支承主体的顶部设有与试验台底座联接并固定回转支承主体的顶部固定装置，顶部固定装置上设有可对回转支承主体进行模拟加载的加载装置。

进一步作为本发明技术方案的改进，上回转支承和下回转支承间设有轴承支架，轴承支架的上表面与上回转支承的外圈固定联接，轴承支架的下表面与下回转支承的外圈固定联接。

进一步作为本发明技术方案的改进，试验台底座上设有可嵌入下回转支承内圈并固定下回转支承内圈的下轴承定位套，上回转支承的顶部设有可嵌入上回转支承内圈并固定上回转支承内圈的上轴承定位套，上轴承定位套的顶部设有压顶板，压顶板的下方固定安装有用于固定上轴承定位套的轴承定位固定套。

进一步作为本发明技术方案的改进，压顶板的上方设有与之平行的上顶板，试验台底座、压顶板与上顶板间设有若干用于将各板进行固定联接的拉杆，各拉杆的两端均设有固定螺母，拉杆与压顶板间设有用于导向固定的固定铜套，固定铜套在压顶板的上方设有阻挡圈，与固定铜套固定联接在压顶板的下方设有用于压顶板定位的铜套螺母。

进一步作为本发明技术方案的改进，上顶板上设有液压缸，液压缸的下部固定连接于压顶板上，上轴承定位套与压顶板间设有移动调节块，移动调节块内安装有与移动调节块进行螺纹配合的移位调节丝杆，压顶板上设有带动所述调节丝杆旋转的移位伺服电机，移位伺服电机的输出端与移位调节丝杆间设有可带动移位调节丝杆旋转的传动皮带。

进一步作为本发明技术方案的改进，压顶板内设有可供移动调节块滑动的上导槽，上轴承定位套的顶部设有可供移动调节块底部滑动的下导槽。

进一步作为本发明技术方案的改进，下轴承定位套与试验台底座间设有若干重力称重器。

进一步作为本发明技术方案的改进，上回转支承和下回转支承与轴承支架的固定联接面间设有支架垫片。

进一步作为本发明技术方案的改进，上回转支承和下回转支承与上轴承定位套和下轴承定位套的固定联接面间设有定位套垫片。

本发明的有益效果：此大型回转支承机构故障诊断及健康监测试验装置通过两个上下重叠联接的上回转支承和下回转支承形成回转支承主体，通过电机带动回转支承主体运转，并通过在回转支承主体顶部设置的加载装置对回转支承实际工作过程中的受载情况进行模拟加载，从而实现模拟回转支承工作状态时的效果，以方便在其模拟工作状态对回转支承进行实时的故障诊断及健康监测。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明实施例整体结构示意图；

图2是本发明实施例移动调节块部分连接装配示意图；

图3是本发明实施例中移动调节块安装简图。

具体实施方式

参照图1～图3，本发明为一种大型回转支承机构故障诊断及健康监测试验装置，包括由两个上下重叠联接且能同步运转的上回转支承1和下回转支承2组成的回转支承主体，回转支承主体的下方设有试验台底座3，试验台底座3上设有可带动回转支承主体运转的电机4，回转支承主体的顶部设有与试验台底座3联接并固定回转支承主体的顶部固定装置，顶部固定装置上设有可对回转支承主体进行模拟加载的加载装置。

此大型回转支承机构故障诊断及健康监测试验装置通过两个上下重叠联接的上回转支承1和下回转支承2形成回转支承主体，通过电机4带动回转支承主体运转，并通过在回转支承主体顶部设置的加载装置对回转支承实际工作过程中的受载情况进行模拟加载，从而实现模拟回转支承工作状态时的效果，以方便在其模拟工作状态对回转支承进行实时的故障诊断及健康监测。

作为本发明优选的实施方式，上回转支承1和下回转支承2间设有轴承支架21,轴承支架21的上表面与上回转支承1的外圈固定联接，轴承支架21的下表面与下回转支承2的外圈固定联接。

作为本发明优选的实施方式，试验台底座3上设有可嵌入下回转支承2内圈并固定下回转支承2内圈的下轴承定位套22，上回转支承1的顶部设有可嵌入上回转支承1内圈并固定上回转支承1内圈的上轴承定位套23，上轴承定位套23的顶部设有压顶板5,压顶板5的下方固定安装有用于固定上轴承定位套23的轴承定位固定套51。

上回转支承1、下回转支承2和轴承支架21构成回转支承主体，此试验台通过电机4带动下回转支承2的外圈旋转，由于上回转支承1和下回转支承2的外圈均固定联接于轴承支架21上，故下回转支承2的外圈可同时带动上回转支承1的外圈运转，而上回转支承1和下回转支承2的内圈分别通过上轴承定位套23和下轴承定位套22进行固定而不进行旋转，从而在此发明所述的试验台中可完成回转支承实时旋转状态的模拟。

作为本发明优选的实施方式，压顶板5的上方设有与之平行的上顶板6，试验台底座3、压顶板5与上顶板6间设有若干用于将各板进行固定联接的拉杆7，各拉杆7的两端均设有固定螺母71，拉杆7与压顶板5间设有用于导向固定的固定铜套72，固定铜套72在压顶板5的上方设有阻挡圈73，与固定铜套72固定联接在压顶板5的下方设有用于压顶板5定位的铜套螺母74。

此试验台的试验台底座3、压顶板5与上顶板6均固定于拉杆7上，并保持各板平面间相互平行，以便于设置于上顶板6上的加载装置平衡加载，同时通过拉杆7固定压顶板5与上顶板6，以通过上轴承定位套23固定上回转支承1的内圈，从而防止在运动过程各回转支承的外圈带动内圈转动。

作为本发明优选的实施方式，上顶板6上设有液压缸8，液压缸8的下部固定连接于压顶板5上，上轴承定位套23与压顶板5间设有移动调节块81，移动调节块81内安装有与移动调节块81进行螺纹配合的移位调节丝杆82，压顶板5上设有带动所述调节丝杆82旋转的移位伺服电机83，移位伺服电机83的输出端与移位调节丝杆82间设有可带动移位调节丝杆82旋转的传动皮带84。

作为本发明优选的实施方式，压顶板5内设有可供移动调节块81滑动的上导槽52，上轴承定位套23的顶部设有可供移动调节块81底部滑动的下导槽53。

此试验台的加载装置通过液压缸8进行加压，同时通过调节移位伺服电机83带动调节丝杆82旋转，从而带动移动调节块81在上导槽52及下导槽53内部沿上轴承定位套23的径向运动，从而使作用在上轴承定位套23上的力偏心，实现倾覆力矩的加载。

作为本发明优选的实施方式，下轴承定位套22与试验台底座3间设有若干重力称重器9。

各重力称重器9平衡分布于下轴承定位套22与试验台底座3间，用于在实时故障诊断与健康监测过程中检验液压缸8加载于回转支承主体上的垂直作用力，并反馈给故障诊断与健康监测系统。

作为本发明优选的实施方式，上回转支承1和下回转支承2与轴承支架21的固定联接面间设有支架垫片10。

作为本发明优选的实施方式，上回转支承1和下回转支承2与上轴承定位套23和下轴承定位套22的固定联接面间设有定位套垫片11。

垫片10和定位套垫片11用于在试验台实时运行及加载过程中对各相邻部件的接触面进行保护，减小不同部件之间的影响。

此试验台以模拟大型回转支承实际工作状况为目标，通过在回转支承上预置各类故障，来模拟回转支承实际工作过程中回转支承的故障状态。此试验平台的设计能够有效的模拟回转支承的工作状态，通过专门设计的移动调节块81来实现回转支承倾覆力矩的加载，更为有效逼真的模拟了回转支承倾覆力矩。此试验平台在设计过程中充分考虑了结构不同部位之间的相互影响情况，通过在不同部件间设置阻隔垫片来减小不同部件之间的影响，同时，试验台在设计过程中，充分考虑了外部传感器的接入问题，易于外部设备的接入。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (7)

1.一种大型回转支承机构故障诊断及健康监测试验装置，其特征在于：包括由两个上下重叠联接且能同步运转的上回转支承(1)和下回转支承(2)组成的回转支承主体，所述回转支承主体的下方设有试验台底座(3)，所述试验台底座(3)上设有可带动回转支承主体运转的电机(4)，所述回转支承主体的顶部设有与试验台底座(3)联接并固定回转支承主体的顶部固定装置，所述顶部固定装置上设有可对回转支承主体进行模拟加载的加载装置，所述试验台底座(3)上设有可嵌入下回转支承(2)内圈并固定下回转支承(2)内圈的下轴承定位套(22)，所述上回转支承(1)的顶部设有可嵌入上回转支承(1)内圈并固定上回转支承(1)内圈的上轴承定位套(23)，所述上轴承定位套(23)的顶部设有压顶板(5),所述压顶板(5)的下方固定安装有用于固定上轴承定位套(23)的轴承定位固定套(51)，所述压顶板(5)的上方设有与之平行的上顶板(6)，所述试验台底座(3)、压顶板(5)与上顶板(6)间设有若干用于将各板进行固定联接的拉杆(7)，所述各拉杆(7)的两端均设有固定螺母(71)，所述拉杆(7)与压顶板(5)间设有用于导向固定的固定铜套(72)，所述固定铜套(72)在压顶板(5)的上方设有阻挡圈(73)，与所述固定铜套(72)固定联接在压顶板(5)的下方设有用于压顶板(5)定位的铜套螺母(74)。

2.根据权利要求1所述的大型回转支承机构故障诊断及健康监测试验装置，其特征在于：所述上回转支承(1)和下回转支承(2)间设有轴承支架(21),所述轴承支架(21)的上表面与上回转支承(1)的外圈固定联接，所述轴承支架(21)的下表面与下回转支承(2)的外圈固定联接。

3.根据权利要求1所述的大型回转支承机构故障诊断及健康监测试验装置，其特征在于：所述上顶板(6)上设有液压缸(8)，所述液压缸(8)的下部固定连接于压顶板(5)上，所述上轴承定位套(23)与压顶板(5)间设有移动调节块(81)，所述移动调节块(81)内安装有与移动调节块(81)进行螺纹配合的移位调节丝杆(82)，所述压顶板(5)上设有带动所述调节丝杆(82)旋转的移位伺服电机(83)，所述移位伺服电机(83)的输出端与移位调节丝杆(82)间设有可带动移位调节丝杆(82)旋转的传动皮带(84)。

4.根据权利要求3所述的大型回转支承机构故障诊断及健康监测试验装置，其特征在于：所述压顶板(5)内设有可供移动调节块(81)滑动的上导槽(52)，所述上轴承定位套(23)的顶部设有可供移动调节块(81)底部滑动的下导槽(53)。

5.根据权利要求1或2所述的大型回转支承机构故障诊断及健康监测试验装置，其特征在于：所述下轴承定位套(22)与试验台底座(3)间设有若干重力称重器(9)。

6.根据权利要求2所述的大型回转支承机构故障诊断及健康监测试验装置，其特征在于：所述上回转支承(1)和下回转支承(2)与轴承支架(21)的固定联接面间设有支架垫片(10)。

7.根据权利要求1所述的大型回转支承机构故障诊断及健康监测试验装置，其特征在于：所述上回转支承(1)和下回转支承(2)与上轴承定位套(23)和下轴承定位套(22)的固定联接面间设有定位套垫片(11)。

Images