CN219328595U - 一种轴承齿轮故障诊断试验台 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于机械故障检测设备技术领域，具体涉及一种轴承齿轮故障诊断试验台，包括试验台、以及均匀开设于试验台上端面的若干T型槽一，所述试验台上端面沿T型槽一延伸方向依次设有：电机及其电机安装架，所述电机输出轴端通过联轴器一连接有传动轴一；还包括转盘及其支架一、轴承座下部及轴承座上部、齿轮箱支架、磁粉制动器及其支架二以及冷却水箱；本实用新型在功能上集转速测量、轴承故障诊断和齿轮故障诊断于一体；提出在试验台上采用膜片式联轴器连接各轴，较好地维持试验台上方整体结构的对中性，并且在轴承座设计上采用上下分体式，可以在不移动其他部件的情况下，将轴承取出，使轴承的拆换更加便捷。

Description

一种轴承齿轮故障诊断试验台

技术领域

本实用新型属于机械故障检测设备技术领域，具体涉及一种轴承齿轮故障诊断试验台。

背景技术

齿轮减速器是原动机和工作机之间的闭式传动装置，用来增大转矩降低转速。齿轮减速机内设有齿轮箱，齿轮箱内齿轮在长时间的运转后会出现齿面磨损、裂纹和断齿等故障，这些故障出现后会产生振动和噪声。同时轴承也是传动装置的重要部件，也是易损件，在装配不当、润滑不良和异物侵入等情况下会产生磨损和疲劳剥落等故障形式，轴承的故障将会产生很高的温度，同时也会伴随着振动、噪声和冲击。因此作为运转精度高的传动部件，轴承的故障将会极大地影响到整体机械结构的传动性能；基于上述问题，检测齿轮和轴承故障的试验台成为机械故障检测过程中不可或缺的部分，但是现有技术中试验台在实际使用过程中常出现以下问题：

（1）常用的齿轮减速器试验台是通过安装座将伺服电机、轴承、减速器和磁粉制动器等实验所需要的安装件安装在底板上。其中安装座通过螺栓连接在底板上，这样的安装方式使得各轴存在着很大的同轴度误差，从而导致实验台运转过程中出现振动大、噪声大、温度高以及零件磨损严重，甚至影响齿轮和轴承故障信号的采集。并且常规的试验台只针对齿轮的故障或者轴承的故障，由于轴承不方便拆卸，而故障轴承则需要经常拆卸，因此很难将两者结合到一起。

（2）现有的轴承检测试验台上，轴承的安装始终是一件麻烦的事情。由于轴承与轴或者轴承座是过渡配合甚至是过盈配合，因此安装轴承需要借助压力机等相关的工具。但是这样的安装方式往往伴随着轴或者轴承的损坏，并且成本较高，操作繁琐，非常不适合需要经常更换轴承的实验。正是因为轴承拆装困难，常规的实验台很难将齿轮故障和轴承故障的实验结合到一起。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于提供一种轴承齿轮故障诊断试验台，以解决背景技术中提出的问题。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种轴承齿轮故障诊断试验台，包括试验台、以及均匀开设于试验台上端面的若干T型槽一，所述试验台上端面沿T型槽一延伸方向依次设有：

电机及其电机安装架，所述电机输出轴端通过联轴器一连接有传动轴一；

转盘及其支架一，所述传动轴一沿中心轴线方向花键联接有转盘，所述支架一内正对转盘位置设有转速传感器；

轴承座下部及轴承座上部，所述传动轴一轴端通过联轴器二连接有传动轴二，所述传动轴二位于轴承座下部和轴承座上部间可拆卸安装待检测轴承，所述轴承座上部设有加速度传感器一；

齿轮箱支架，用于安装待检测齿轮箱，所述传动轴二轴端通过联轴器三与待检测齿轮箱输入端连接，待检测齿轮箱输入端加速度传感器二、输出端均设有加速度传感器三；

磁粉制动器及其支架二，所述磁粉制动器输入端与待检测齿轮箱输出端之间通过联轴器四连接；

冷却水箱，用于与所述磁粉制动器内部连通。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述电机安装架、所述支架一、所述轴承座下部、所述齿轮箱支架以及所述支架二均通过紧固件一与所述T型槽一配合安装。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述试验台上端面开设有两条与所述T型槽一平行的T型槽二，所述电机安装架远离所述支架一的一端设置有电机定位件，电机定位件通过紧固件二与所述T型槽二配合安装。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述紧固件一和所述紧固件二均包括螺纹连接紧固螺栓和紧固螺母，位于所述紧固螺栓下端的螺帽与所述T型槽一或所述T型槽二内T型结构槽壁相适配。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述电机定位件包括定位板、设于定位板下端的U型座、设于所述电机安装架下端的轴套以及穿插在所述U型座和所述轴套之间的旋钮轴，所述U型座内设有用于安装旋钮轴的轴承，所述轴套内设有与旋钮轴配合的内螺纹，两个所述T型槽二间开设有与之平行的U型槽，所述旋钮轴设于所述U型槽内。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述联轴器一、所述联轴器二、所述联轴器三及所述联轴器四均采用膜片式联轴器。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型在功能上集转速测量、轴承故障诊断和齿轮故障诊断于一体；提出在试验台上采用膜片式联轴器连接各轴，较好地维持试验台上方整体结构的对中性，并且在轴承座设计上采用上下分体式，可以在不移动其他部件的情况下，将轴承取出，使轴承的拆换更加便捷；

本实用新型通过设置电机定位件，即实现了对电机安装架安装位置的微调，实现了电机位置的精确安装，也能在试验过程中对电机安装架的位置实行精确调整，另外，在电机安装架固定后，定位板、旋钮轴以及电机安装架组成一个相对静止的整体，电机工作时的振动对电机安装架位置影响更小，使试验台上端各轴的同轴度影响也更小。

附图说明

图1是本实用新型近电机侧视角的整体结构示意图；

图2是本实用新型近磁粉制动器侧视角的整体结构示意图；

图3是本实用新型中试验台、电机安装架及电机定位件的结构示意图；

图4是本实用新型图3中A处放大结构示意图；

图5是本实用新型中定位板的结构示意图；

图6是本实用新型中电机安装架的结构示意图。

图中：1、电机；2、电机安装架；3、联轴器一；4、转盘；5、支架一；6、转速传感器；7、联轴器二；8、加速度传感器一；9、联轴器三；10、齿轮箱支架；11、联轴器四；12、进水管；13、磁粉制动器；14、加速度传感器二；15、加速度传感器三；16、冷却水箱；17、排水管；18、支架二；19、轴承座下部；20、轴承座上部；21、试验台；22、调节脚；101、电机定位件；201、定位板；202、旋钮轴；203、U型座；204、轴承；205、紧固件二；206、轴套；207、紧固件一；211、T型槽一；212、T型槽二；213、U型槽。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。

实施例

如图1-2所示，本申请提供了一种轴承齿轮故障诊断试验台，包括试验台21、设于试验台21下端的调节脚22以及均匀开设于试验台21上端面的若干T型槽一211，试验台21上端面沿T型槽一211延伸方向依次设有：

电机1及其电机安装架2，电机1输出轴端通过联轴器一3连接有传动轴一；

转盘4及其支架一5，传动轴一沿中心轴线方向花键联接有转盘4，支架一5内正对转盘4位置设有转速传感器6；转速传感器6用于检测转盘4的实时转速。

轴承座下部19及轴承座上部20，传动轴一轴端通过联轴器二7连接有传动轴二，传动轴二位于轴承座下部19和轴承座上部20间可拆卸安装待检测轴承，轴承座上部20设有加速度传感器一8；待检测的故障轴承用加速度传感器一8安装在轴承座上部20，可以直接测得轴承的故障信号，并由此分析故障类型；另外，在轴承座设计上采用上下分体式，可以在不移动其他部件的情况下，将待检测轴承取出，使待检测轴承的拆换更加便捷。

齿轮箱支架10，用于安装待检测齿轮箱，传动轴二轴端通过联轴器三9与待检测齿轮箱输入端连接，待检测齿轮箱输入端加速度传感器二14、输出端均设有加速度传感器三15；待检测齿轮箱内，齿轮的故障信号通过齿轮-轴-轴承-箱体传导至加速度传感器二14和加速度传感器三15，由此可采集到齿轮故障信号，并进一步分析出故障类型。

本申请中，通过在试验台21上设置电机1，由电机1驱动待检测轴承和齿轮箱同步转动，因此可以在一个实验台上模拟出齿轮故障和轴承故障。

磁粉制动器13及其支架二18，磁粉制动器13输入端与待检测齿轮箱输出端之间通过联轴器四11连接；冷却水箱16，用于与磁粉制动器13内部连通。本申请配备磁粉制动器水冷装置，冷却水箱16和磁粉制动器13之间设有进水管12和排水管17，实现冷却水实时循环，可实现试验台长时间运行而不发生过热。

本申请中，齿轮的振动由轴系传递到齿轮箱，从而激励齿轮箱的振动和噪声，因此可以通过齿轮箱振动的信号测出齿轮的振动，并通过分析所测信号进行故障诊断。齿轮故障同理，轴承的故障产生的振动将会传递到轴承座（轴承座下部19和轴承座上部20）上，因此对轴承座进行振动信号采集，即可完成对故障轴承的信号采集。

结合图3-6，电机安装架2、支架一5、轴承座下部19、齿轮箱支架10以及支架二18均通过紧固件一207与T型槽一211配合安装。试验台21上端面开设有两条与T型槽一211平行的T型槽二212，电机安装架2远离支架一5的一端设置有电机定位件101，电机定位件101通过紧固件二205与T型槽二212配合安装。

进一步的，紧固件一207和紧固件二205均包括螺纹连接紧固螺栓和紧固螺母，位于紧固螺栓下端的螺帽与T型槽一211或T型槽二212内T型结构槽壁相适配，由于T型槽一211或T型槽二212内T型结构槽壁对紧固螺栓下端的螺帽起限位作用，通过转动紧固螺母，即可实现紧固件一207或紧固件二205 的锁定。

结合图4和图5，电机定位件101包括定位板201、设于定位板201下端的U型座203、设于电机安装架2下端的轴套206以及穿插在U型座203和轴套206之间的旋钮轴202，U型座203内设有用于安装旋钮轴202的轴承204，轴承204的设置是防止转动旋钮轴202时同步带动U型座203转动；轴套206内设有与旋钮轴202配合的内螺纹，两个T型槽二212间开设有与之平行的U型槽213，旋钮轴202设于U型槽213内。

本申请中，通过在电机安装架2的一端设有电机定位件101，可实现在故障诊断试验时对电机安装架2的位置进行微调，具体在试验前，可通过对紧固件一207和紧固件二205进行调节，使电机安装架2和定位板201可灵活移动，在对电机安装架2的位置进行预固定后，操作紧固件一207对定位板201进行固定，再通过转动旋钮轴202，由于轴套206内设有与旋钮轴202配合的内螺纹，即可带动电机安装架2沿T型槽一211进行位置上的微调，微调完成后再分别对紧固件一207和紧固件二205进行锁紧，这过程中紧固件一207沿T型槽二212滑动，紧固件二205沿T型槽一211滑动。

本申请中，试验台21上端的电机1是齿轮和轴承故障检测过程中的驱动件，电机1是试验台21上端振动的主要来源，在检测试验进行过程中电机安装架2可能会发生位置的偏移，本申请通过设置电机定位件101，即实现了对电机安装架2安装位置的微调，实现了电机位置的精确安装，也能在试验过程中对电机安装架2的位置实行精确调整。

另外，在电机安装架2固定后，定位板201、旋钮轴202以及电机安装架2组成一个相对静止的整体，电机1工作时的振动对电机安装架2位置影响更小，使试验台21上端各轴的同轴度影响也更小。

本申请中，联轴器一3、联轴器二7、联轴器三9及联轴器四11均采用膜片式联轴器，即试验台21上端各轴间均采用膜片式联轴器，保证了试验台21上整体结构的对中性。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种轴承齿轮故障诊断试验台，包括试验台（21）、以及均匀开设于试验台（21）上端面的若干T型槽一（211），其特征在于：所述试验台（21）上端面沿T型槽一（211）延伸方向依次设有：

电机（1）及其电机安装架（2），所述电机（1）输出轴端通过联轴器一（3）连接有传动轴一；

转盘（4）及其支架一（5），所述传动轴一沿中心轴线方向花键联接有转盘（4），所述支架一（5）内正对转盘（4）位置设有转速传感器（6）；

轴承座下部（19）及轴承座上部（20），所述传动轴一轴端通过联轴器二（7）连接有传动轴二，所述传动轴二位于轴承座下部（19）和轴承座上部（20）间可拆卸安装待检测轴承，所述轴承座上部（20）设有加速度传感器一（8）；

齿轮箱支架（10），用于安装待检测齿轮箱，所述传动轴二轴端通过联轴器三（9）与待检测齿轮箱输入端连接，待检测齿轮箱输入端加速度传感器二（14）、输出端均设有加速度传感器三（15）；

磁粉制动器（13）及其支架二（18），所述磁粉制动器（13）输入端与待检测齿轮箱输出端之间通过联轴器四（11）连接；

冷却水箱（16），用于与所述磁粉制动器（13）内部连通。

2.根据权利要求1所述的一种轴承齿轮故障诊断试验台，其特征在于：所述电机安装架（2）、所述支架一（5）、所述轴承座下部（19）、所述齿轮箱支架（10）以及所述支架二（18）均通过紧固件一（207）与所述T型槽一（211）配合安装。

3.根据权利要求2所述的一种轴承齿轮故障诊断试验台，其特征在于：所述试验台（21）上端面开设有两条与所述T型槽一（211）平行的T型槽二（212），所述电机安装架（2）远离所述支架一（5）的一端设置有电机定位件（101），电机定位件（101）通过紧固件二（205）与所述T型槽二（212）配合安装。

4.根据权利要求3所述的一种轴承齿轮故障诊断试验台，其特征在于：所述紧固件一（207）和所述紧固件二（205）均包括螺纹连接紧固螺栓和紧固螺母，位于所述紧固螺栓下端的螺帽与所述T型槽一（211）或所述T型槽二（212）内T型结构槽壁相适配。

5.根据权利要求4所述的一种轴承齿轮故障诊断试验台，其特征在于：所述电机定位件（101）包括定位板（201）、设于定位板（201）下端的U型座（203）、设于所述电机安装架（2）下端的轴套（206）以及穿插在所述U型座（203）和所述轴套（206）之间的旋钮轴（202），所述U型座（203）内设有用于安装旋钮轴（202）的轴承（204），所述轴套（206）内设有与旋钮轴（202）配合的内螺纹，两个所述T型槽二（212）间开设有与之平行的U型槽（213），所述旋钮轴（202）设于所述U型槽（213）内。

6.根据权利要求1所述的一种轴承齿轮故障诊断试验台，其特征在于：所述联轴器一（3）、所述联轴器二（7）、所述联轴器三（9）及所述联轴器四（11）均采用膜片式联轴器。

Images