风力涡轮机可靠性研究的实验台

　　SpectraQuest专门设计了可模拟风力涡轮机动力传动故障诊断综合实验台（WTDS），可用于实验和教学。动力传动系统由一个2级行星齿轮箱，一个由滚动轴承或套筒轴承支撑的2级平行轴齿轮箱，1个轴承负载和1个可编程的磁力制动器组成。实验台所有单元可装配为最多的配置方案，便于基于诊断技术、润滑条件、磨损颗粒分析的齿轮箱动力学和噪声特性、健康监测和振动特性的研究。该实验台性能稳定，可承受猛烈的载荷冲击，有充足的空间便于齿轮的更换、安装以及监测装置的安装。该2级平行轴传动齿轮箱便于齿轮传动比的改变。行星齿轮系，太阳齿轮，行星和环形齿轮，支架和轴承都便于拆装。

柔性动力传动故障诊断

　　该实验台可模拟直齿和斜齿的齿面磨损、轮齿裂纹、齿面点蚀和缺齿等故障。也可模拟滚动轴承内圈、外圈、滚动体故障及其耦合故障。可通过调节侧隙来研究齿间隙的影响：增加齿间隙不会产生严重的后果（除了噪声的增加和旋转窜动），减少齿间隙可能导致齿面胶合和运行温度升高。也可引入动力传动不对中。可引入单一故障，或同时引入多个故障，研究其相互间的耦合效应。通过加载扭转负载和径向负载来研究齿轮和轴承的损伤及扩展特性，扭转负载可通过3马力交流变频驱动电机编程自定义速度来加载，径向负载可通过在平行齿轮箱的轴上加载。通过可编程磁力制动器，就可以模拟现场实际负载的快速波动效应。

特点:

·2级行星齿轮箱和2级油润平行轴齿轮箱。

·齿轮可以沿着平行轴滑动来改变系统的刚度，并且为其他设备提供足够的空间。

·适应于直齿轮和斜齿轮。

·损伤或磨损故障齿轮可用于振动特性的研究。

·通过更换轴承安装板来得到研究所需的齿间隙。

·通过模块化设计可更好地引入轴承故障和齿轮故障。

·复合安装定位件便于各类传感器的安装。

·便于故障诊断技术和*信号处理方法研究。

·扭转负载和径向载荷可变速加载。

·PC控制连接在输出轴上的磁力制动器来提供负载。

易于装配的重载设备

　　WTDS可快速方便更换齿轮箱和轴承部件，适用于直齿轮和斜齿轮。通过模块化设计可更好地引入齿轮故障。复合安装定位件便于各类传感器的安装。电机、齿轮箱和磁制动器安装在一个半英寸厚的铝制基座上，基座带有加强板和隔振块以减小振动。

传感器和数据采集系统

　　动力传动系统的设计便于各类传感器的安装。加速度计可以安装在轴承座上，用来测量三个方向的振动信号。扭矩传感器可精确测量扭转负载。输入、输出轴与编码器、转数计匹配，用于测量传动误差和时域同步平均，其他的传感器也可以根据顾客的需求进行安装。Spectra Quest设计的数据采集软硬件系统可用于信号采集和时域、频域分析。

基本配置及可选套件

　　该实验台为动力传动实验的开展和齿轮箱、轴承故障振动特性研究提供了一套基本的配置。SpectraQuest还提供了深入研究振动现象的可选套件。

WTDS的基本配置（WTDS2010）

·3马力的变频交流驱动器，多功能可编程控制面板。

·3马力的3 相电动机，预连线的自校直系统易于拆装和更换。

·带LCD数显的内置转速计和一个用于数据采集的模拟输出。

·三根平行轴可构成单级或两级变速传动。

·2级行星齿轮箱。

·四个直齿轮可获得两个齿轮啮合频率。

·6个滚动轴承。

·可提供齿轮箱负载的磁力制动器。

·可在齿轮箱两端的精密轴承座上直接测量轴承振动。

·5mm位移传感器安装孔用于轴的两个方向测量。

·齿轮箱油标。

·隔振块和基座加强板

轴承故障套件(G-BFK-1)

·研究典型轴承故障的振动特征。

·学习诸如均值处理、频谱泄漏、频率分辨率等信号处理知识，及在轴承故障诊断中的应用。

·可加剧损伤程度进行实验。

·了解为什么在故障频率接近转频倍频时，需要非常高的频谱分辨率来鉴别轴承故障。

·研究因频谱泄露，一个强信号如何掩盖周围较弱信号。

·本套件包括一个内圈故障轴承、一个外圈故障轴承、一个滚珠故障轴承和一个混合故障轴承。

行星齿轮箱故障轴承套件 (G-BFK-P)

·研究行星齿轮箱的轴承故障。

·本套件包括有内圈故障、外圈故障、滚动体故障和混合故障的轴承各一个。

径向轴承负载(G-RBL)

·研究轴承径向载荷的影响。

·研究负荷和转速对轴承故障信号的影响。

·比较加载和不加载条件下的轴承振动特性。

·研究负载位置对轴承外圈故障特性的影响。

·本套件包括一个机械轴承负载。

故障直齿轮(G-SDG)

·研究齿轮箱中齿损伤特性。

·应用相位解调分析法来诊断齿轮损伤。

·研究啮合齿轮间的齿侧隙。

·本套件包括一个缺齿齿轮，一个点蚀齿轮，一个齿根有裂缝的齿轮,和一个表面磨损的齿轮。

故障行星齿轮(G-PDG)

·研究行星齿轮损伤特性。

·应用相位解调分析法来诊断齿轮损伤。

·本套件包括一个缺齿齿轮，一个点蚀齿轮，一个齿根有裂缝的齿轮，和一个表面磨损的齿轮。

偏心直齿轮(G-ESG)

·研究偏心直齿轮特性。

·采集偏心齿轮的振动信号。

·本套件包括一个偏心直齿轮。

斜齿轮套件(G-HG)

·研究平行轴齿轮箱中斜齿轮。

·比较直齿轮和斜齿轮的振动特性。

·本套件包括能替换基本配置中直齿轮的四个斜齿轮。

故障斜齿轮(G-HDG)

·研究故障斜齿轮损伤特性。

·应用相位解调分析法来诊断齿轮损伤。

·本套件包括一个点蚀齿轮和一个缺齿齿轮。

·需与G-HG配套使用。

输入轴上的内置编码器的扭矩传感器(G-TOR)

·测量输入轴扭矩。

·研究整个轮换周期内的扭矩变化。

·轴心轨迹分析。

·本套件包括一个内置360脉冲编码器的20 N.m扭矩计。

轴编码器 (G-ENC)

·通过比较输入输出转速来测量传动误差。

·本套件包括一个360脉冲编码器和每旋转一周记录一次的指针盘。

基于PC控制的电机套件(G-PCK)

·远程控制DDS。

·可编程实现加速、减速及运行时间的控制要求。

·本套件包括PC软件，一个电机驱动接口模块以及电缆。

基于PC控制制动器 (G-PCB)

·远程控制磁力制动器。

·可预编程运行实现精确控制。

·本套件包括PC软件，一个磁力制动器接口模块和电缆。

带传感器的PC控制叶片间距 (G-BCP)

·远程控制风力涡轮机叶片间距。

·预编程序加载运行配置文件，以满足具体的要求。

·本套件包括PC软件，一个电机驱动接口模块以及电缆。

轴承径向负载压力传感器(G-RBFT)

·测量加载于轴承上的径向负载。

·本套件包括一个测量径向负载的压力传感器和一个与之匹配的信号调理器。　　

·需与G-RBL配套使用

高性能的组装件

DDS同时也是3个高性能的组装件。从基本的到全面的故障，每个组装件都为您提供所需的全部工具来研究多种机械故障问题。