专利名称：一种多功能转子测控实验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种旋转机械特性测量的教学实验系统，特别涉及一种多功能转子测控实验装置，可进行旋转机械转速、振动、轴心轨迹测量和旋转机械转速控制实验。
背景技术：
多功能转子测控实验装置是高等院校机械类学科教学、科研的仪器，可模拟大型旋转机械运行时所产生的振动和由振动引起的故障。现有的此类实验装置机械结构复杂、整个实验装置体积庞大、实验保护装置没有或过于简单、实验内容较少，而学校实验室的客观情况却要求此类实验装置机械结构简单紧凑，体积小，必须有完善、可靠的保护、能开设多项实验内容的多功
能转子实验装置。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了解决现有多功能转子测控实验装置机械结构复杂、体积庞大、没有保护装置、实验内容较少的问题，提供一种结构简单紧凑，体积小，具有完善、可靠的保护装置、实验内容丰富的多功能转子测控实验装置。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案
一种多功能转子测控实验装置，其特征是在底座的一侧至少安装有一个测量底座震动的传感器；实验参数发生装置的配重盘、测速齿轮、测速飞轮分别安装在旋转动力装置主轴上.，在保护装置的前保护板上固定有磁电传感器，探头正对测速齿轮；固定在实验保护装置上保护板和前保护板的两个电涡流传感器呈垂直分布，且在同一平面上，探头正对主轴；固定在实验保护装置上保护板上的光电门传感器正对测速飞轮的测速孔。
所述的旋转动力装置安装在所述的底座上，所述的实验参数发生装置安装在所述的旋转动力装置上，所述的实验保护装置安装在所述的底座和旋转动力装置上，所述的传感器安装在所述的底座和实验保护装置上。底座包括减震垫、金属板底座，减震垫安装在金属板底座上。旋转动力装置包括主轴支座、主轴、联轴器、轴承、直流电动机连接柱、
直流电动机。直流电动机安装在直流电动机连接柱上，直流电动机连接柱安
装在主轴支座上，主轴通过联轴器和轴承同直流电动机相连接，主轴支座固
接在底座上。
实验参数发生装置包括测速齿轮、测速飞轮、配重盘，测速齿轮、测速飞轮、配重盘安装在主轴上。
传感器包括加速度传感器、磁电传感器、光电门传感器、电涡流传感器。加速度传感器安装在底座上，用来测量底座震动；磁电传感器、光电门传感器分别安装在磁电传感器安装架和光电门传感器安装架上，电涡流传感器安装在保护板上。
实验保护装置是由两侧及顶部安装保护板构成。在保护板上安装磁电传感器安装架和光电门传感器安装架。将磁电传感器探头对准测速齿轮中部。将两个电涡流传感器探头成90度角对准主轴中心。将光电门传感器对准测速飞轮上的测速孔。
多功能转子测控实验装置中各传感器的输出信号需通过相对应的信号调理电路进行信号处理，信号调理电路的输出信号可通过直流电压表、示波器等仪器仪表进行观察，也可用数据采集卡将信号采集到计算机中，通过虚拟仪器系统进行信号分析和处理。
相对独立的单元化设计以及各单元的有机结合，能有效的简化多功能转子测控实验装置的机械结构和减小装置的体积。通过添加实验参数发生装置以及与之相对应的传感器可增加多功能转子测控实验装置的实验内容，而且不需改变整个装置的其他结构。采用透明材料制作的实验保护装置不仅能有效、可靠的保护实验者的安全还能直观的体现多功能转子的运行状况。
本多功能转子测控实验装置可对转速、振幅、相位、位移进行测量，以及进行转子动平衡、转速测量控制、轴心轨迹测量等实验，并且具有机械结构简单紧凑、体积小、可靠的保护装置、丰富的实验内容等优点，是一套非
常适合于科研、教学和培训演示的转子实验系统。
图1为多功能转子测控实验装置主视图。
图2为图1的俯视图。图3为图1左视图。
图中，l一轴承压盖；2 —深沟球轴承；3 —上保护板；4一电涡流传感器A; 5 —翻板；6 —手拧螺丝；7 —光电门传感器；8 —光电门传感器安装架；9一电机连接柱；IO —十字橡皮垫；ll一紧定螺钉；12 —直流电动机；13 —底座；14一联轴器A; 15 —联轴器B; 16 —右主轴支座；17 —测速飞轮；18 —加速度传感器；19 —配重螺母；20 —配重盘；21—主轴；22 —测速齿轮；23 —减震垫；24 —左主轴支座；25 —磁电传感器安装架；26 —磁电传感器；27 —加强筋；28 —前保护板；29—电涡流传感器B; 30 —孔用弹性挡圈；31—直流电动机接线板；32 —翻板固定片；33—后保护板；34—内六角螺栓；具体实施方式
参照附图， 一种多功能转子测控实验装置，主要由底座(13)、左主轴支座(24)、右主轴支座(16)、主轴(21)、联轴器A (14)、联轴器B (15)、直流电动机连接柱(9)、直流电动机(12)、测速飞轮(17)、配重盘(20)、测速齿轮(22)、磁电传感器(26)、光电门传感器(7)、加速度传感器(18)、电涡流传感器A (4)、电涡流传感器B (29)组成。它的特点是在底座(13)卜.安装左主轴支座(24)和右主轴支座(16)，在两主轴支座之间安装主轴(21)，通过联轴器A (14)和联轴器B (15)将主轴与直流电动机(12)相连接，直流电动机(12)安装在直流电动机连接柱(9)上，在主轴(21)上安装测速齿轮(22)、测速飞轮(17)、配重盘(20)，在前保护板(28)上安装磁电传感器安装架(25)和电涡流传感器B (29)，在上保护板(3)上安装光电门传感器安装架(8)和电涡流传感器A (4)，将磁电传感器(26)安装在磁电传感器安装架(25)上，将光电门传感器(7)安装在光电门传感器安装架(8)」:，将加速度传感器(18)安装在底座上。
1、 转子底座振动测量
加速度传感器(18)的输出信号接入加速度传感器信号调理电路，并将信号调理电路输出信号接入示波器或虚拟仪器系统，直流电动机(12)接入直流电动机调速电路。配重螺母(19)安装在配重盘(20)上，关闭翻板(5)，并用手拧螺丝(6)固定。调节直流电动机(12)转速，加速度传感器获得转子实验台底座振动信号，通过不波器或虚拟仪器系统对振动信号进行处理、分析。改变安装在配重盘(20)上的配重螺母(19)的位置和质量进行重复测量，可根据单面现场动平衡的三点加重法得到转子的不平衡重量和位置。
2、 转子转速测量控制
调整磁电传感器(26)对准测速齿轮(22)中部并固定在磁电传感器安装架(25)上，光电门传感器(7)对准测速飞轮(17)上的测速孔并固定在光电门传感器安装架(8)上。设测速齿轮(22)的齿数和测速飞轮(17)上的测速孔数均为N，直流电动机(12)转速即转子转速为n，磁电传感器(26)和光电门传感器(7)测得的脉冲频率为f，则有n=f/N。转子转速的控制是在转速测量的基础上，在直流电动机(12)控制电路部分添加转速控制算法而实现的。
3、 轴心轨迹测量
电涡流传感器A (4)和电涡流传感器B (29)按照附图所示位置安装，电涡流传感器探头对准主轴(21)，调整两个电涡流传感器在同一平面且相互垂直，电涡流传感器输出信号接入信号调理电路，信号调理电路输出信号接入示波器或虚拟仪器系统。调节直流电动机(12)转速，通过示波器或虚拟仪器系统对轴心轨迹信号进行处理、分析。
最后，应当指出，以上实例仅是本实用新型较有代表性的例子。显然，本实用新型不限于上述实例，还nj以进行很多测试、测量实验。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实例所作的任何修改、等同变化与修饰，均应认为属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种多功能转子测控实验装置，包括底座、旋转动力装置、实验参数发生装置、实验保护装置、传感器，其特征是在底座的一侧至少安装有一个测量底座震动的传感器；实验参数发生装置的配重盘、测速齿轮、测速飞轮分别安装在旋转动力装置主轴上；在保护装置的前保护板上固定有磁电传感器，探头正对测速齿轮；固定在实验保护装置上保护板和前保护板的两个电涡流传感器呈垂直分布，且在同一平面上，探头正对主轴；固定在实验保护装置上保护板上的光电门传感器正对测速飞轮的测速孔。
2. 根据权利要求1所述的多功能转子测控实验装置，其特征在于所述 的旋转动力装置安装在所述的底座上，所述的实验参数发生装置安装在所述 的旋转动力装置上，所述的实验保护装置安装在所述的底座和旋转动力装置 上，所述的传感器安装在所述的底座和实验保护装置上。
3. 根据权利要求1所述的多功能转子测控实验装置，其特征在于所述的 旋转动力装置包括主轴支座、小:轴、联轴器、轴承、直流电动机连接柱、直 流电动机，直流电动机安装在直流电动机连接柱上，直流电动机连接柱安装 在主轴支座上，主轴通过联轴器和轴承同直流电动机相连接，主轴支座固接 在底座上。
4. 根据权利要求1所述的多功能转子测控实验装置，其特征在于所述的 实验保护装置包括前保护板、后保护板、上保护板，前保护板、后保护板安 装在底座和主轴支座上，上保护板安装在主轴支座上。
5. 根据权利要求1所述的多功能转子测控实验装置，其特征在于所述的 传感器包括加速度传感器、磁电传感器、光电门传感器、电涡流传感器；加 速度传感器安装 底座上，磁电传感器、光电传感器、电涡流传感器通过对 应的安装架安装在保护板上。
专利摘要本实用新型是一种多功能转子测控实验装置，主要由底座、旋转动力装置、实验参数发生装置、实验保护装置、传感器等构成，所述的旋转动力装置安装在所述的底座上，实验参数发生装置安装在旋转动力装置上，实验保护装置安装在底座和旋转动力装置上，传感器安装在所述的底座和实验保护装置上，该实验装置能让实验者熟练掌握回转机械转速、振动、轴心轨迹测量方法和回转机械转速控制算法，了解回转机械动平衡的概念和原理。
文档编号G09B9/00GK201387671SQ200820171039
公开日2010年1月20日 申请日期2008年12月18日 优先权日2008年12月18日
发明者吴军伟, 宋越鸣, 张兴强, 黄华圣 申请人:浙江天煌科技实业有限公司