一种动车走行部轴承、齿轮故障模拟平台的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种动车走行部轴承、齿轮故障模拟平台，属于列车故障模拟实验设备领域。它包括第一直流可调速电动机，所述第一直流可调速电动机通过弹性联轴器使得输入轴N1与齿轮箱体的花键输出轴N2相连，输入轴N1上安装有三个小齿轮：齿轮Ⅰ、齿轮Ⅱ、齿轮Ⅲ,输出轴N2两端通过弹性联轴器Ⅰ、弹性联轴器Ⅱ与磁粉振动器Ⅰ、磁粉振动器Ⅰ相连，输入轴N1上设置有可换轴承套，输出轴N2上的滑移齿轮组Ⅰ、滑移齿轮组Ⅱ上设置了拨叉。本实用新型是按照实际动车的走行部进行比例缩小设计，完全能模拟实际走行部出现的各种齿轮与轴承故障，为今后列车走行部故障监测与维修奠定基础。
【专利说明】一种动车走行部轴承、齿轮故障模拟平台
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种动车走行部轴承、齿轮故障模拟平台，属于列车故障模拟实验设备领域。
【背景技术】
[0002]轴承故障实验台、齿轮故障实验台是旋转机械故障诊断的典型装置，这对于科研人员进行旋转机械的故障研究提供了很好的实验对象，通过实验台的故障设置，可以模拟真实工况下故障信号，方便技术人员进行故障诊断研究过程。申请号/专利号为200810017578的专利:一种多故障耦合齿轮箱模拟实验台，为齿轮故障模拟设计了很好的实验装置，北方工业大学的梁鹏鹏等设计了滚动轴承实验台(梁鹏鹏，罗学科，张超英.噪声与振动控制.基于虚拟仪器技术的滚动轴承故障诊断实验台的设计.2008 (2))，能方便地进行滚动轴承的故障模拟及诊断。
[0003]而目前的故障模拟实验台都是基于单个装置的故障模拟，只能分别对如轴承、齿轮的故障进行模拟实验。
【发明内容】
[0004]为了克服上述缺陷吗，本实用新型的目的在于提供一种1、进行齿轮的故障诊断；
2、进行轴承的故障诊断；3、进行齿轮一轴承多故障诊断的动车走行部轴承、齿轮故障模拟
T D O
[0005]为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0006]一种动车走行部轴承、齿轮故障模拟平台，它包括第一直流可调速电动机，所述第一直流可调速电动机通过弹性联轴器使得输入轴NI与齿轮箱体的花键输出轴N2相连，输入轴NI上安装有三个小齿轮:齿轮1、齿轮I1、齿轮III，输出轴N2两端通过弹性联轴器
1、弹性联轴器II与磁粉振动器1、磁粉振动器I相连，输入轴NI上设置有可换轴承套，输出轴N2上的滑移齿轮组1、滑移齿轮组II上设置了拨叉。
[0007]所述可换轴承套上加用于径向的固定的螺栓和螺圈。
[0008]输入轴NI的齿轮组可装卸为正常齿轮、齿面胶合齿轮、齿轮断齿齿轮；输出轴N2上的齿轮组可装卸齿面点蚀齿轮、正常齿轮。输出轴N2上的齿轮组可以通过拨叉移动，来模拟不同故障类型的啮合情况。可换轴承套上可以更换不同状态的轴承(疲劳剥落、保持架断裂、外圈磨损、内圈磨损等)，同时可在轴承上加上螺栓和螺圈做径向的固定，并且可以径向加载载荷。
[0009]将可换轴承套加载不同轴承(滚动体剥落、保持架断裂、外圈磨损、内圈磨损等)，并径向固定，将输出轴滑移齿轮组移至与输入轴齿轮组相啮合时，此时可参照齿轮故障模拟的方法，同时模拟出齿轮一轴承的混合故障，使得实验模拟故障更能反映实际的生产情况。
[0010]本实用新型的有益效果:[0011]本实用新型是按照实际动车的走行部进行比例缩小设计，完全能模拟实际走行部出现的各种齿轮与轴承故障，为今后列车走行部故障监测与维修奠定基础。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的结构示意图；
[0013]图2为本实用新型的信号走向原理示意框图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图1、2对本实用新型进行详细描述:
[0015]一种动车走行部轴承、齿轮故障模拟平台，它包括第一直流可调速电动机1，所述第一直流可调速电动机I通过弹性联轴器3使得输入轴NI (2)与齿轮箱体4的花键输出轴N2 (5)相连，输入轴NI (2)上安装有三个小齿轮:齿轮I 6、齿轮II 7、齿轮III 8，输出轴N2( 5)两端通过弹性联轴器I 9、弹性联轴器II 10与磁粉振动器I 11、磁粉振动器I 12相连，输入轴NI (2)上设置有可换轴承套13，输出轴N2 (5)上的滑移齿轮组I 14、滑移齿轮组II 15上设置了拨叉16。
[0016]所述可换轴承套13上加用于径向的固定的螺栓和螺圈。
[0017]装置实验原理及工作过程:
[0018]本实用新型不但能够模拟齿轮、轴承各自的故障状态，还可以同时模拟轴承一齿轮的复合故障状态，使得模拟的故障更加贴近实际的工作状况。其工作过程如下:第一直流可调速电动机I作为动力源装置，通过弹性联轴器3与输入轴Nl(2)连接，齿轮箱体4内设置有输入轴NI (2)与输出轴N2 (5)，输入轴NI (2)上安装三个固定齿轮，输出轴N2 (5)上的滑移齿轮组I 14、滑移齿轮组II 15上，它有五个滑移位置。
[0019](I)单独模拟齿轮故障:
[0020]当输入轴NI (2)处于中间状态，此时如将输出轴N2 (5)的滑移齿轮组I 14、滑移齿轮组II 15的齿面点蚀齿轮通过拨叉16调节使点蚀齿轮与输入轴NI (2)的正常齿轮啮合，则实验可以同时模拟单种故障齿轮的工作状态(齿面点蚀故障、齿面胶合故障)；当将输出轴N2 (5)的滑移齿轮组I 14、滑移齿轮组II 15移至左端使正常齿轮与输入轴NI (2)的正常齿轮啮合，则实验只模仿正常齿轮啮合；当将输出轴N2 (5)的滑移齿轮组I 14、滑移齿轮组II 15的齿面点蚀齿轮与输入轴NI (2)的齿面胶合齿轮啮合，则实验可同时模仿齿面胶合一齿面点蚀复合故障和齿轮断齿故障。以此类推，该齿轮组系一共可以模拟6种不同齿轮故障。
[0021 ] (2)单独模拟轴承故障:
[0022]当输出轴N2 (5)的滑移齿轮组I 14、滑移齿轮组II 15处于最左端或最右端时，齿轮箱的输出轴N2 (5)没有齿轮与输入轴NI (2)的齿轮啮合，此时相当于只给轴承箱体4的传动轴施加动力，可以单独模拟轴承实验台的故障。可换轴承套13上可以更换不同状态的轴承(疲劳剥落、保持架断裂、外圈磨损、内圈磨损等)，同时可在轴承上加上螺栓和螺圈做径向的固定，并且可以径向加载载荷。
[0023]( 3)齿轮一轴承混合故障:
[0024]将可换轴承套13加载不同轴承(滚动体剥落、保持架断裂、外圈磨损、内圈磨损等)，并径向固定，将输出轴N2 (5)的滑移齿轮组I 14、滑移齿轮组II 15移至与输入轴NI
(2)的齿轮I 6、齿轮II 7、齿轮III8相啮合时，此时可参照齿轮故障模拟的方法，同时模拟出齿轮一轴承的混合故障，使得实验模拟故障更能反映实际的生产情况。
[0025]本发明可用于走行部内部齿轮箱振动监测与诊断领域，能够全面、客观、准确地分别模拟滚动轴承的故障(如外圈故障、内圈故障、滚动体故障、保持架故障等)、齿轮故障(如齿面剥落、齿轮断齿、齿面点蚀等)及轴承一齿轮的综合故障状态。通过拨叉换位机构的组合排列结构，还可以观察两对齿轮的耦合故障信号以及故障信号的变化过程。
[0026]如图2可知电机带动齿轮转动产生振动信号，由加速度传感器接收至PC进行数据采集，PID控制系统通过USB接口与PC相连控制制动器制动情况，PLC可控制电动机转速，电流测量。
【权利要求】
1.一种动车走行部轴承、齿轮故障模拟平台，其特征在于:它包括第一直流可调速电动机(1)，所述第一直流可调速电动机(I)通过弹性联轴器(3)使得输入轴NI (2)与齿轮箱体(4)的花键输出轴N2 (5)相连，输入轴NI (2)上安装有三个小齿轮:齿轮I (6)、齿轮II (7)、齿轮111(8)，输出轴N2 (5)两端通过弹性联轴器I (9)、弹性联轴器II (10)与磁粉振动器I (11)、磁粉振动器I (12)相连，输入轴NI (2)上设置有可换轴承套(13)，输出轴N2 (5)上的滑移齿轮组I (14)、滑移齿轮组II (15)上设置了拨叉(16)。
2.根据权利要求1所述的动车走行部轴承、齿轮故障模拟平台，其特征在于:所述可换轴承套(13 )上加用于径向的固定的螺栓和螺圈。
【文档编号】G01M13/00GK203502223SQ201320653319
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年10月23日 优先权日:2013年10月23日
【发明者】张龙, 黄文艺, 张磊, 王坤, 熊国良, 曹青松 申请人:华东交通大学