本发明专利技术公开了一种模拟旋转机组齿轮的故障监测装置，包括模拟装置、和模拟装置相连接的监测装置以及和监测装置相连接的控制器；模拟装置包括轴向加载装置、径向加载装置、齿轮箱以及转动连接在齿轮箱内的齿轮组，轴向加载装置用于对齿轮组中齿轮的侧面施加轴向力，径向加载装置用于对齿轮组施加径向力；监测装置用于监测齿轮箱内润滑油的温度及齿轮组的振动信号；控制器用于根据监测装置的监测结果获取齿轮组的状态并控制齿轮组转动。本申请设置的诊断装置，结构简单、使用方便，通过监测装置监测润滑油的温度及齿轮组的振动信号，能够获取齿轮组的状态，有效的实现齿轮组中齿轮状态的监测。的监测。的监测。
【技术实现步骤摘要】
一种模拟旋转机组齿轮的故障监测装置及监测方法
[0001]本专利技术涉及旋转机组齿轮故障诊断
，具体涉及一种模拟旋转机组齿轮的故障监测装置及监测方法。
技术介绍
[0002]随着工业技术的发展，旋转机组在不同领域上应用十分广泛，并且起到了关键性的作用。由于旋转机组长周期的运转，难免会发生各种各样的故障，造成设备的停机、企业的减产，甚至发生安全的事故。然而，据相关资料分析，齿轮故障所占机组齿轮箱总故障的60%，可见齿轮在旋转机组中的重要性。因此，对齿轮进行全周期生命的监控、故障诊断、未来发展趋势等方向的研究显得很有意义，从而减少了旋转机组发生的故障，提高了设备的工作效率，降低了安全事故发生的风险。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的在于提供一种模拟旋转机组齿轮的故障监测装置及监测方法，以解决现有技术中旋转机组中齿轮监测不足的问题。
[0004]第一方面，本专利技术公开了一种模拟旋转机组齿轮的故障监测装置，包括：模拟装置，包括轴向加载装置、径向加载装置、齿轮箱以及转动连接在齿轮箱内的齿轮组，所述轴向加载装置用于对齿轮组中齿轮的侧面施加轴向力，所述径向加载装置用于对齿轮组施加径向力；和所述模拟装置相连接的监测装置，所述监测装置用于监测齿轮箱内润滑油的温度及齿轮组的振动信号；和所述监测装置相连接的控制器，所述控制器用于根据监测装置的监测结果获取齿轮组的状态并控制所述齿轮组转动。
[0005]进一步地，所述齿轮组包括相啮合的第一齿轮和第二齿轮；所述轴向加载装置包括设置在第一齿轮一侧的第一轴向加载装置以及分别设置在第二齿轮两侧面的第二轴向加载装置和第三轴向加载装置；所述第一轴向加载装置、第二轴向加载装置和第三轴向加载装置的结构相同，均包括用于提供轴向加载力的第一磁铁。
[0006]进一步地，所述第一轴向加载装置还包括套接在第一齿轮轴外周的套筒，所述套筒的外周滑动连接有滑套，所述套筒外周的末端设有滑槽，所述滑槽内滑动连接有限位铰接座，所述第一磁铁的一端和所述限位铰接座相连接，所述第一磁铁的中间部通过连杆和滑套的外周铰接连接。
[0007]进一步地，所述第一轴向加载装置、第二轴向加载装置和第三轴向加载装置还包括和控制器信号连接的气缸，所述气缸的输出端设有连接头，所述连接头通过至少两根滑杆和滑套相连接。
[0008]进一步地，所述齿轮箱包括箱体和可拆卸连接在所述箱体上的箱盖；
所述径向加载装置包括用于对第一齿轮径向加载的第一径向加载装置和用于对第二齿轮径向加载的第二径向加载装置。
[0009]进一步地，所述第一径向加载装置和第二径向加载装置的结构相同，均包括连接在箱盖上方的电动推杆以及位于箱盖下方的磁铁收展机构；所述磁铁收展机构包括连接在箱盖底面的收纳套和位于收纳套内的连接轴，所述连接轴的首端和电动推杆的输出端相连接，所述连接轴的末端和第二磁铁的一端铰接连接，所述连接轴还通过第二弹簧和所述第二磁铁的中间部相连接。
[0010]进一步地，所述监测装置包括设置在所述齿轮箱内的温度传感器以及设置在所述齿轮箱外的加速度传感器。
[0011]进一步地，还包括和第一齿轮轴或第二齿轮轴相连接的电动机，所述电动机和所述控制器电性连接。
[0012]第二方面，本专利技术公开了一种基于第一方面所述的模拟旋转机组齿轮的故障监测装置的监测方法，包括如下步骤：控制齿轮组转动；控制轴向加载装置对齿轮组施加轴向力和/或径向加载装置对齿轮组施加径向力；获取齿轮箱内润滑油的温度及齿轮组的振动信号；根据润滑油的温度及齿轮组的振动信号获取齿轮组的使用状态。
[0013]进一步地，所述控制轴向加载装置对齿轮组施加轴向力包括：控制第一轴向加载装置中的第一磁铁展开并向靠近第一齿轮的一侧运动；或控制第二轴向加载装置中的第一磁铁展开并向靠近第二齿轮的一侧运动；或控制第三轴向加载装置中的第一磁铁展开并向靠近第二齿轮的一侧运动；或控制第一轴向加载装置中的第一磁铁展开并向靠近第一齿轮的一侧运动，并控制第二轴向加载装置中的第一磁铁展开并向靠近第二齿轮的一侧运动；或控制第一轴向加载装置中的第一磁铁展开并向靠近第一齿轮的一侧运动，并控制第三轴向加载装置中的第一磁铁展开并向靠近第二齿轮的一侧运动。
[0014]根据上述技术方案，本专利技术的实施例至少具有以下效果：1、本申请设置的诊断装置，结构简单、使用方便，通过监测装置监测润滑油的温度及齿轮组的振动信号，能够获取齿轮组的状态，有效的实现齿轮组中齿轮状态的监测；控制器根据齿轮状态控制齿轮组转动，有效的保证了齿轮组工作的安全；2、本申请设置的轴向加载装置和径向加载装置可对齿轮组施加轴向力和径向力，能够实现齿轮在不同轴向力和径向力作用下的监测；可模拟齿轮实施轴向、径向加载力影响的实验，对齿轮正常状态、单一故障、复合故障进行接近工业现场的模拟与监测，确保数据的真实性。
附图说明
[0015]图1为本专利技术诊断装置的示意图；图2为本专利技术诊断装置的俯视图；图3为本申请中轴向加载装置的示意图；
图4为图3中滑动伸缩机构的放大图；图5为图3中第一磁铁不同实施例的示意图；图6为本申请中径向加载装置工作时的示意图；图7为本申请中磁铁收展机构的示意图；图8为图6不同状态的示意图；图9为图7中第二磁铁不同实施例的示意图；图10为本申请监测方法的流程图。
[0016]其中：1、模拟装置；2、监测装置；3、控制器；4、磁铁；5、滑动伸缩机构；51、套管；52、滑套；53、连杆；54、限位铰接座；55、滑槽；56、第一弹簧；6、气缸；61、连接头；62、滑杆；7、电动机；8、磁铁收展机构；81、收纳套；82、连接轴；83、第二磁铁；84、第二弹簧；11、轴向加载装置；111、第一轴向加载装置；112、第二轴向加载装置；113、第三轴向加载装置；12、径向加载装置；121、第一径向加载装置；122、第二径向加载装置；123、电动推杆；13、齿轮箱；131、箱体；132、箱盖；14、第一齿轮；141、第一齿轮轴；15、第二齿轮；151、第二齿轮轴。
具体实施方式
[0017]为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。
[0018]需要说明的是，在本专利技术的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术而不是要求本专利技术必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。本专利技术描述中使用的术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”指的是附图中的方向，术语“内”、“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
[0019]如图1至图9所示，一种模拟旋转机组齿轮的故障监测装置，包括模拟装置1、和模拟装置1相连接的监测装置2以及和监测装置2相连接的控制器3；模拟装置1包括轴向加载装置11、径向加载装置12、齿轮箱13以及转动连接在齿轮箱内的齿轮组，轴向加载装置11用于对齿轮本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种模拟旋转机组齿轮的故障监测装置，其特征在于，包括：模拟装置（1），包括轴向加载装置（11）、径向加载装置（12）、齿轮箱（13）以及转动连接在齿轮箱内的齿轮组，所述轴向加载装置（11）用于对齿轮组中齿轮的侧面施加轴向力，所述径向加载装置（12）用于对齿轮组施加径向力；和所述模拟装置（1）相连接的监测装置（2），所述监测装置（2）用于监测齿轮箱（13）内润滑油的温度及齿轮组的振动信号；和所述监测装置（2）相连接的控制器（3），所述控制器（3）用于根据监测装置（2）的监测结果获取齿轮组的状态并控制所述齿轮组转动。2.根据权利要求1所述的模拟旋转机组齿轮的故障监测装置，其特征在于，所述齿轮组包括相啮合的第一齿轮（14）和第二齿轮（15）；所述轴向加载装置（11）包括设置在第一齿轮（14）一侧的第一轴向加载装置（111）以及分别设置在第二齿轮（15）两侧面的第二轴向加载装置（112）和第三轴向加载装置（113）；所述第一轴向加载装置（111）、第二轴向加载装置（112）和第三轴向加载装置（113）的结构相同，均包括用于提供轴向加载力的第一磁铁（4）。3.根据权利要求2所述的模拟旋转机组齿轮的故障监测装置，其特征在于，所述第一轴向加载装置（111）还包括套接在第一齿轮轴（141）外周的套筒（51），所述套筒（51）的外周滑动连接有滑套（52），所述套筒（51）外周的末端设有滑槽（55），所述滑槽（55）内滑动连接有限位铰接座（54），所述第一磁铁（4）的一端和所述限位铰接座（54）相连接，所述第一磁铁（4）的中间部通过连杆（53）和滑套（52）的外周铰接连接。4.根据权利要求3所述的模拟旋转机组齿轮的故障监测装置，其特征在于，所述第一轴向加载装置（111）、第二轴向加载装置（112）和第三轴向加载装置（113）还包括和控制器（3）信号连接的气缸（6），所述气缸（6）的输出端设有连接头（61），所述连接头（61）通过至少两根滑杆（62）和滑套（52）相连接。5.根据权利要求2所述的模拟旋转机组齿轮的故障监测装置，其特征在于，所述齿轮箱（13）包括箱体（131）和可拆卸连接在所述箱体（131）上的箱盖（132）；所述径向加载装置（12）包括用于对第一齿轮（14）径向加载的第一径向加载装置（121）和用于对第二齿轮（15）径向加载的第二径向加载装置（122）。6...
【专利技术属性】
技术研发人员：林水泉，张清华，吕运容，孙国玺，朱冠华，雷高伟，邵龙秋，袁鹏慧，
申请(专利权)人：广东石油化工学院，
类型：发明
国别省市：
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