振動實驗臺VALENIAN-PT009

 

瓦倫尼安（蘇州）教學設(shè)備有限公司

二 O 一九

 

      瓦倫尼安（英文縮寫VALENIAN）是一家位于蘇州的教學設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)，前身是由西班牙VALENIAN教學系統(tǒng)公司在的代表處，經(jīng)過多年發(fā)展和對市場的不斷探索為更好的為的高校服務(wù)，2014年瓦倫尼安（蘇州）教學設(shè)備有限公司正式成立。

      瓦倫尼安公司PT系列機械故障診斷教學模擬系統(tǒng)由平臺硬件與狀態(tài)監(jiān)測測量教學體系軟件構(gòu)成，功能上分為軸承故障診斷模擬實驗臺、動平衡軸對中模擬平臺、減速箱故障診斷模擬實驗平臺、電氣故障診斷模擬實驗平臺、綜合故障模擬實驗平臺、可拆卸綜合仿真平臺系統(tǒng)，可廣泛應用于各大院校研究預知性維護保養(yǎng)、轉(zhuǎn)子動力學、旋轉(zhuǎn)類機械故障診斷、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測等方面教學和實時測量培訓；瓦倫尼安公司不僅生產(chǎn)標準教學測試設(shè)備并提供非標類特殊教學定制產(chǎn)品。

產(chǎn)品名錄表 

 

具體設(shè)備名稱	設(shè)備型號
1、旋轉(zhuǎn)機械振動分析及故障診斷試驗平臺	XZZZ-1
2、柔性轉(zhuǎn)子振動試驗臺	XZRZ-1
3、剛性轉(zhuǎn)子振動試驗臺	XZGZ-1
4、行星齒輪故障診斷試驗平臺	XZXZ-1
5、齒輪故障診斷試驗平臺	XZCZ-1
6、旋轉(zhuǎn)機械振動分析及狀態(tài)監(jiān)測綜合試驗平臺	XZQZ-1
7、自自由組裝綜合振動分析試驗臺	XZFZ-1
8、發(fā)動機振動試驗臺	XZFS-1
9、定制各類故障診斷試驗平臺（疲勞壽命、轉(zhuǎn)子單支撐、錐 齒輪、擺線針輪等各種組合試驗臺）	-

一、旋轉(zhuǎn)機械振動分析及故障診斷試驗平臺XZZZ-1 

1、功能： 

      系統(tǒng)可快速模擬旋轉(zhuǎn)機械多種狀態(tài)及振動，可進行各種狀態(tài)的對比分析及診斷。該系統(tǒng)廣泛應用于高校、工礦、科研院所的科研、教學、產(chǎn)品開發(fā)及人員培訓等。日本協(xié)力機構(gòu)至今一直使用類似的平臺對設(shè)備診斷工程師進行培訓，獲

得良好的效果。該平臺

現(xiàn)已應用于一百多

所高校、幾十家企業(yè)及科研院所。

a、滾動軸承故障模擬：

尺寸：1.2m×0.85m，重量：500Kg

可方便的將被測部分的軸承更換成有缺陷的軸承?？赡M的故障有：軸承內(nèi)圈損傷、外圈損傷、滾珠損傷。

、齒輪故障模擬：

通過更換有缺陷的齒輪，可模擬各類齒輪故障。 c、軸系故障模擬：

通過調(diào)整軸上旋轉(zhuǎn)圓盤上的平衡重量，可以模擬軸不平衡（或葉輪不平衡）缺陷， 調(diào)整軸座底盤的安裝可以模擬軸安裝不對中缺陷。

d、可變速模擬在不同速度條件下的故障特征，變速范圍為 75—1450 Rpm。

注： 

（1） 可選配不同模數(shù)、不同齒數(shù)的直齒輪、斜齒輪； 

（2） 可在齒輪總成的軸承上選加軸承故障件。典型故障樣式如下： 

 

 

軸 承 外 圈 故 障 軸 承 滾 子 故 障

控 制 柜 齒 輪 磨 損 故 障

 

  改齒比 36:75，加裝三角帶不同速比傳動、電機直連、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器及采集顯示、徑向加載力傳感器及采集顯示、編碼器、整體鍍絡(luò)。

 

 

2、 組成:

2.1 、平臺組成（打★為選配件）：

 

名稱	規(guī)格	數(shù)量
變速驅(qū)動電機	0.75KW	1 臺
變頻控制器	電機配套用	1 臺
皮帶輪機構(gòu)	R40L（含皮帶輪 3 個及皮帶 1 條）	1 套
緩沖機構(gòu)	/	2 個
齒輪箱	55:75，模數(shù) 2，中心高 130mm。	1 臺
磁粉制動器	5N.m	1 個
張力控制器	1A	1 個
軸系總成	6205 軸承，測試端軸承 N205	1 套
徑向加載裝置	軸系徑向負載加載	1 套
平衡盤	鋁盤，每 10 度 1 安裝孔	2 個
移位裝置	正負 2 度	1 塊
吸振底座	45 鋼	1 塊
控制柜	含輸入輸出濾波	1 臺

2.2 、選配件 

 

扭矩傳感器	★50N.m（此項為選配件，含轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速顯示器）	1 套
編碼器	★2500 線（此項為選配件）	1 個
力傳感器	★500KG（此項為選配件，含力采集顯示）	1 套

2.3 、附件清單： 

系統(tǒng)的各類故障件包括：

 

名稱	規(guī)格	數(shù)量
故障軸承	N205（內(nèi)圈、外圈、滾子壞軸承各 1 個）	3 個
故障齒輪總成	模數(shù) 2，齒數(shù) 75,斷齒、磨損齒輪總成各 1 套	2 套
平衡塊	不平衡用	3 個
工具箱	平臺安裝拆卸部件用	1 套

 

3、主要參數(shù)：

 

1） 旋轉(zhuǎn)機械模擬裝置及各部分規(guī)格

① 馬達

 

a) 型式：交流變頻電機

b) 功率：0.75KW

c) 馬達轉(zhuǎn)數(shù)：轉(zhuǎn)數(shù) 1450rpm

d) 電源：單相交流，電壓 220V，頻率 50/60HZ

e) 速度控制：交流變頻控制器

② 制動器

a) 型式：磁粉離合制動器

b) 徑向加力器：

c) 轉(zhuǎn)矩：5N.m

③ 齒輪箱

a) 齒輪：大齒輪 模數(shù) 2 齒數(shù) 75 材質(zhì) S45C

         小齒輪 模數(shù) 2 齒數(shù) 55 材質(zhì) S45C

b) 潤滑：浸油式

c) 軸承：滾動軸承

④ 旋轉(zhuǎn)圓盤（產(chǎn)生失衡用圓盤） a) 形狀：Ф200×10mm×2

b) 材質(zhì):鋁

c) 平衡塊的安裝：每 10 度一處 

d) 軸承：馬達側(cè)用滾珠軸承；提供檢測側(cè)用滾柱軸承 N205

 

a) 機構(gòu)：可以用改變中心角的方法調(diào)整支點和在±2o范圍調(diào)整角度

                   （產(chǎn)生基準錯位用；有一只百分表調(diào)整刻度） )全鋼抗震機座 

2） 旋轉(zhuǎn)機械模擬裝置控制器 

①馬達速度控制：

a) 控制方法：交流變頻器單相輸入三相輸出

 

b) 變速范圍：75~1450rpm

c) 儀表盤：主電路操作用按鈕開關(guān)（即光顯式鈕開關(guān)），

           其狀態(tài)用 ON，OFF 表示。帶調(diào)整轉(zhuǎn)數(shù)的變頻調(diào)節(jié)器（有啟動開關(guān)），帶模擬轉(zhuǎn)數(shù)計；制動力矩電流調(diào)節(jié)器（有電源開關(guān)）。

 

d) 速度波動量：±2%以內(nèi)

b) 電源：單相交流 220 伏，允差±10%，頻率為 50/60 赫茲 

c) 保護功能：防止主電源電壓過高、散熱片過熱、速度放大器飽和、控制電源異常、電流過大。

②制動力矩控制：

a) 輸出電壓：高  直流 0~24 伏

直流 0~12 伏

b) 功率：100W

c)電源：單相交流 200/220 伏，頻率 50/60 赫茲 

 

 

二、柔性轉(zhuǎn)子振動試驗臺 XZRZ-1 1、功能 振動實驗臺VALENIAN-PT009

圖 1 轉(zhuǎn)子振動試驗臺示意圖

柔性轉(zhuǎn)子振動試驗臺可以進行旋轉(zhuǎn)機械一般振動測量；起停機試驗、轉(zhuǎn)子過臨界轉(zhuǎn)速的振動測量（BODE 圖）、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式（一跨、二跨、三跨、以及配重盤多少）對臨界轉(zhuǎn)速的影響、柔(撓)性轉(zhuǎn)子的振型、滑動軸承油膜渦動、滑動軸承油膜振蕩、滑動軸承碰擦試驗、非接觸測量軸的徑向振動和軸向位移、滑動軸承軸心軌跡、軸承座及臺體振動測量、試加重進行單面、雙面、多面轉(zhuǎn)子動平衡，總共 11 種試驗。 

2、結(jié)構(gòu)組成：  

 

轉(zhuǎn)子振動試驗臺由：1 底座、2 主軸、3 配重盤、4 調(diào)速直流電機、5 主軸支座、6 含油軸承及油杯、7 電機支座、8 連軸器、9 電渦流傳感器支架、10 轉(zhuǎn)速傳感器支架幾部分組成。結(jié)構(gòu)如圖 2 所示。 

 

3、主要技術(shù)指標： 

 

VALENIAN可調(diào)轉(zhuǎn)速范圍：0～10000 轉(zhuǎn)/分，無級，數(shù)字顯示調(diào)速器：轉(zhuǎn)速直接顯示； 轉(zhuǎn)子臺類型：三跨轉(zhuǎn)子振動試驗臺；

尺寸：長×寬×高：1260×120×200mm； 轉(zhuǎn)子數(shù)量：6；

轉(zhuǎn)軸數(shù)量：4 根；

轉(zhuǎn)軸尺寸：φ10×550(1 根） 、φ10×380（3 根） 重量：≤40kg；

根據(jù)試驗目的可將試驗臺組裝成幾種不同型式（一跨、二跨、三跨、以及若干配重盤）。驗證質(zhì)量不平衡等引起的振動；驗證油膜振蕩理論；驗證自由轉(zhuǎn)子擾動。與軟件平臺結(jié)合，可以開設(shè)以下實驗：  

1） 、旋轉(zhuǎn)機械一般振動測量；

2） 、起停機試驗、轉(zhuǎn)子過臨界的振動測量（BODE 圖）；

3） 、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式（一跨、二跨、三跨以及若干配重盤）對臨界轉(zhuǎn)速的影響；

4） 、柔 (撓)性轉(zhuǎn)子的振型；

5） 、滑動軸承油膜渦動；

6） 、滑動軸承油膜振蕩；

7） 、滑動軸承碰擦試驗；

8） 、非接觸測量軸的徑向振動和軸向位移；

9） 、滑動軸承軸心軌跡；

10） 、軸承座及臺體振動測量；

 

 

11） 、試加重進行單面、雙面、多面轉(zhuǎn)子動平衡；振動實驗臺VALENIAN-PT009

總共 11 種試驗，分析方法包括：振動監(jiān)測、分析圖表：波德圖、頻譜圖、三維頻譜、頻譜色譜、階次譜、三維階次譜、階次色譜、趨勢分析圖、棒圖、坐標圖、軸心軌跡圖、軸中心線圖，扭轉(zhuǎn)振動頻響圖等。

 

 

三、剛性轉(zhuǎn)子振動試驗臺 XZGZ-1 1、功能

剛性轉(zhuǎn)子振動試驗臺可用于教學演示，也可用作動態(tài)試驗研究。具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、運作方便、實驗項目多、測試手段等特點。圖 1、圖 2、圖 3 是該實驗臺的實際產(chǎn)品圖。結(jié)合測試軟件可以開設(shè)以下實驗：

（1）. 加速度傳感器振動測量實驗；

（2）. 速度傳感器振動測量實驗；

（3）. 磁電傳感器轉(zhuǎn)速測量；

（4）. 光電傳感器轉(zhuǎn)速測量；

（5）. 轉(zhuǎn)子動平衡參數(shù)計算；

（6）. 軸心軌跡測量；

（7）. 動平衡配重測量。

 

2、參數(shù)

 

2.1. 電機：類型：直流無刷；轉(zhuǎn)速：0～4000 轉(zhuǎn)/分；數(shù)量：1 臺。 

2.2. 軸：材質(zhì)：40GR；規(guī)格：臺階軸總長 510mm；數(shù)量：1 根。 

2.3. 軸承座：材質(zhì)：45 鋼；支撐形式：柔性支撐；數(shù)量：2 套。 

2.4. 轉(zhuǎn)子：材質(zhì)：不銹鐵；尺寸：φ100mm×22mm；數(shù)量：3 套。

2.5. 底座：材質(zhì)：45 鋼；結(jié)構(gòu)：T 型槽，帶自設(shè)計；表面處理：鍍絡(luò)；數(shù)量：

1 臺。

2.6. 防護罩：材質(zhì)：PVC；整體防護；數(shù)量：1 個。

2.7. 控制系統(tǒng)：含 5 寸觸摸液晶屏、驅(qū)動器、電源、控制器；手動調(diào)速：電位器控制轉(zhuǎn)速；自動調(diào)速：設(shè)置時間，設(shè)置轉(zhuǎn)速，自動升速；通過航空插頭與電機連接；數(shù)量： 1 臺。

 

四、行星齒輪故障診斷試驗平臺XZXZ-1 1、功能： 

（1） 、可模擬斜齒輪箱、行星齒輪箱的斷齒、裂紋、磨損等故障。其中行星齒輪箱行星輪配斷齒、裂紋、磨損三種故障齒輪，太陽輪配斷齒、裂紋、磨損三種故障齒輪；斜齒輪箱配斷齒、裂紋、磨損三種故障齒輪。

（2） 、可變速模擬在不同速度條件下的故障特征，變速范圍為 75—1450 Rpm。

2、組成:

由變速驅(qū)動電機、軸承、斜齒輪箱、行星齒輪箱、磁粉制動器、隔振底板等組成。

3、主要參數(shù)：

 

1） 旋轉(zhuǎn)機械模擬裝置及各部分規(guī)格

① 馬達

a) 型式：交流變頻電機

b) 功率：2.2KW

c) 馬達轉(zhuǎn)數(shù)：轉(zhuǎn)數(shù) 1450rpm

d) 電源：單相交流，電壓 220V，頻率 50/60HZ

e) 速度控制：交流變頻控制器

② 制動器

a) 型式：進口磁粉制動器

b) 轉(zhuǎn)矩：100N.m

③ 斜齒輪箱

a) 齒輪：大齒輪 模數(shù) 2 齒數(shù) 75 材質(zhì) S45C

         小齒輪 模數(shù) 2 齒數(shù) 53 材質(zhì) S45C

b) 潤滑：浸油式

c) 軸承：滾動軸承

④ 行星齒輪箱模 數(shù) ：2

齒  圈：72 齒行星輪：27 齒太陽輪：18 齒

⑤ 底座：全鋼抗震機座

 

 

5、典型故障 

 

 

太陽輪斷齒 行星輪磨損

 

 

太陽輪點蝕 行星輪斷齒

 

正常磨損對比

 

 

  小齒輪 模數(shù) 2 齒數(shù) 55 材質(zhì) S45C

a) 潤滑：浸油式

b) 軸承：滾動軸承

④ 底座：

a)全鋼抗震機座 

 

1） 旋轉(zhuǎn)機械模擬裝置控制器 

①馬達速度控制：

e) 控制方法：交流變頻器單相輸入三相輸出

 

f) 變速范圍：75~1450rpm

g) 儀表盤：主電路操作用按鈕開關(guān)（即光顯式鈕開關(guān)），

           其狀態(tài)用 ON，OFF 表示。帶調(diào)整轉(zhuǎn)數(shù)的變頻調(diào)節(jié)器（有啟動開關(guān)），帶模擬轉(zhuǎn)數(shù)計；制動力矩電流調(diào)節(jié)器（有電源開關(guān)）。

h) 速度波動量：±2%以內(nèi)

a) 電源：單相交流 220 伏，允差±10%，頻率為 50/60 赫茲 

b) 保護功能：防止主電源電壓過高、散熱片過熱、速度放大器飽和、控制電源異常、電流過大。

②制動力矩控制：

a) 輸出電壓： 直流 0~24 伏

直流 0~12 伏

b) 功率：100W

c) 電源：單相交流 200/220 伏，頻率 50/60 赫茲 

 

 

       

六、旋轉(zhuǎn)機械振動分析及狀態(tài)監(jiān)測綜合試驗平臺 XZQZ-1 1、功能

試驗臺可實現(xiàn)滑動軸承、滾動軸承、齒輪故障診斷測試，齒輪箱內(nèi)置正常齒輪和故障齒輪，用撥桿自行切換，結(jié)構(gòu)小巧，可放置在辦公室內(nèi)，電機控制可實現(xiàn)任意時段連續(xù)定時升降速。

2、組成

高速直流電機、伺服電機、直流驅(qū)動控制系統(tǒng)、驅(qū)動控制系統(tǒng)、滑動軸承座、轉(zhuǎn)子、平衡盤、滾動軸承座、齒輪箱、軸向負載、底座、控制柜等組成。

3、主要參數(shù)

直流電機：額定功率 600W，額定扭矩 0.6Nm，額定轉(zhuǎn)速 10000 轉(zhuǎn)/分。

伺服電機：額定功率 750W，額定扭矩 2.4Nm，峰值扭矩 6.9Nm，額定轉(zhuǎn)速 3000 轉(zhuǎn)/ 分，轉(zhuǎn)速 5500 轉(zhuǎn)/分。

直流驅(qū)動：可調(diào)轉(zhuǎn)速范圍：0～10000 轉(zhuǎn)/分，多段速度模式定時升速； 驅(qū)動：可調(diào)轉(zhuǎn)速范圍：0-5000 轉(zhuǎn)/分，多段速度模式定時升速； 柔性軸系：轉(zhuǎn)軸尺寸 φ10×380mm，轉(zhuǎn)子直徑 76*厚度 18；

齒輪總成：模數(shù) 3，齒數(shù) 16/24，齒厚 15，齒輪軸徑 22，兩側(cè)薄壁深溝球軸承 204， 故障齒輪與無缺陷齒輪可由撥桿自由切換；

故障軸承：深溝球軸承 200，內(nèi)徑 10，外徑 30，厚度 9，外圈滾道故障。

 

七、自自由組裝綜合振動分析試驗臺 XZFZ-1 1、功能： 

平臺可快速模擬旋轉(zhuǎn)機械多種狀態(tài)及振動，可進行各種狀態(tài)的對比分析及診斷。該

系統(tǒng)廣泛應用于高校、工礦、科研院所的科研、教學、產(chǎn)品開發(fā)及人員培訓等。

a、滾動軸承故障模擬：

可方便的將被測部分的軸承更換成有缺陷的軸承?？赡M的故障有：軸承內(nèi)圈損傷、外圈損傷、滾珠損傷。

、滑動軸承故障模擬：

轉(zhuǎn)子起停機試驗、轉(zhuǎn)子過臨界轉(zhuǎn)速的振動測量、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式（一跨、二跨、以及配重盤多少）對臨界轉(zhuǎn)速的影響、柔(撓)性轉(zhuǎn)子的振型、滑動軸承油膜渦動、滑動軸承油膜振蕩、滑動軸承碰擦試驗、非接觸測量軸的徑向振動和軸向位移、滑動軸承軸心軌跡、軸承座及臺體振動測量、試加重進行單面、雙面、多面轉(zhuǎn)子動平衡。 c、瓦倫尼安試驗臺齒輪故障模擬：

通過更換有缺陷的齒輪，可模擬各類齒輪故障；標配從動輪斷齒與磨損故障齒輪。 d、瓦倫尼安試驗臺軸系故障模擬：

通過調(diào)整軸上旋轉(zhuǎn)圓盤上的平衡重量，可以模擬軸不平衡（或葉輪不平衡）缺陷， 調(diào)整軸座底盤的安裝可以模擬軸安裝不對中缺陷。

d、可變速模擬在不同速度條件下的故障特征，伺服電機轉(zhuǎn)速 5000 Rpm，直流電機轉(zhuǎn)速 10000Rpm（滑動軸系用）。

注：

（1） 可選配不同模數(shù)、不同齒數(shù)的直齒輪、斜齒輪；

（2） 可在齒輪總成的軸承上選加軸承故障件。典型故障樣式如下：

 

軸 承 外 圈 故 障 軸 承 滾 子 故 障

 

 

 

 

 

 

 

齒 輪 斷 齒 故 障 齒 輪 磨 損 故 障

由變速驅(qū)動電機、滾動軸系總成、滑動軸系總成、齒輪箱、徑向加載裝置、平衡盤、吸振底座、控制器、各類故障件、專用配套工具等組成。選配高速直流電機及驅(qū)動系統(tǒng)， 主要用于高速軸系故障的模擬。

系統(tǒng)的各類故障件包括：有缺陷的軸承（外圈缺陷、內(nèi)圈缺陷、滾珠缺陷）、有缺陷的齒輪（斷齒、磨損）、旋轉(zhuǎn)圓盤的配重塊（滾動軸承用圓盤為圓周邊緣每隔 10 度開一

螺孔，滑動軸承用圓盤為 360 度任意安裝孔）、不對中墊片。 

3、主要參數(shù)：

 

1） 旋轉(zhuǎn)機械模擬裝置及各部分規(guī)格

① 馬達

a) 型式：伺服電機

b) 功率：0.75KW

c) 馬達轉(zhuǎn)數(shù)：額定轉(zhuǎn)數(shù) 3000rpm（恒扭矩），轉(zhuǎn)速 5500（恒功率）。 

d) 電源：單相交流，電壓 220V，頻率 50/60HZ

e) 速度控制：伺服控制器

② 制動器

a) 型式：磁粉離合制動器

b) 徑向加力器：

c) 轉(zhuǎn)矩：5N.m

③ 齒輪箱

a) 齒輪：大齒輪 模數(shù) 2 齒數(shù) 75 材質(zhì) S45C

         小齒輪 模數(shù) 2 齒數(shù) 55 材質(zhì) S45C

b) 潤滑：浸油式

c) 軸承：滾動軸承

④ 滾動軸承用旋轉(zhuǎn)圓盤（產(chǎn)生失衡用圓盤） a) 形狀：Ф200×10mm×2

b) 材質(zhì):鋁

c) 平衡塊的安裝：每 10 度一處 

⑤ 滾動軸承

a) 軸承座：45 鋼發(fā)

b) 故障軸承：提供檢測側(cè)用滾柱軸承 N205，包含內(nèi)圈壞、外圈壞、滾柱壞

⑥ 滑動軸承用旋轉(zhuǎn)圓盤（產(chǎn)生失衡用圓盤） a) 形狀：Ф76×18mm×2

b) 材質(zhì):不銹鐵

c) 平衡塊的安裝：360 度任意安裝不平衡塊

⑦ 滑動軸承

a) 軸承座：45 鋼發(fā)，可選鋁制或不銹鐵

b) 滑動軸承:錫青銅

⑧  

a) 機構(gòu)：自，拆裝后無需對中調(diào)整。) 全鋼抗震機座 

2） 瓦倫尼安VALENIAN旋轉(zhuǎn)機械模擬裝置控制器 

①伺服馬達速度控制：

i) 控制方法：單相輸入三相輸出

j) 轉(zhuǎn)速：額定 3000Rpm， 5000Rpm

k) 儀表盤：主電路操作用按鈕開關(guān)（即光顯式鈕開關(guān)），

           其狀態(tài)用 ON，OFF 表示。帶調(diào)整轉(zhuǎn)數(shù)的變頻調(diào)節(jié)器（有啟動開關(guān)），帶模擬轉(zhuǎn)數(shù)計；制動力矩電流調(diào)節(jié)器（有電源開關(guān)）。

l) 速度波動量：±2%以內(nèi)

b) 電源：單相交流 220 伏，允差±10%，頻率為 50/60 赫茲 

c) 保護功能：防止主電源電壓過高、散熱片過熱、速度放大器飽和、控制電源異常、電流過大。

②制動力矩控制：