[发明专利]柴油机滑动轴承磨损热电法监测系统的验证试验台及方法

权利要求书

1.一种柴油机滑动轴承磨损热电法监测系统的验证试验台，其特征在于：它包括伺服电机(1)、第一联轴器(2)、第二联轴器(7)、实验柴油机缸体(3)、摇臂轴(4)、摇臂(5)、实验凸轮(6)、热电传感器(8)、实验柴油机主轴(9)、支撑轴承(10)和基于热电法的柴油机轴承磨损在线监测系统(11)，其中，实验柴油机主轴(9)通过支撑轴承(10)设置在实验柴油机缸体(3)中，实验柴油机主轴(9)的一端通过第一联轴器(2)连接伺服电机(1)的动力输出轴，实验柴油机主轴(9)的另一端通过第二联轴器(7)连接热电传感器(8)的输入轴，热电传感器(8)的热电势信号输出端连接基于热电法的柴油机轴承磨损在线监测系统(11)的信号输入端；

实验柴油机主轴(9)上安装实验凸轮(6)，实验柴油机主轴(9)上方的实验柴油机缸体(3)上还固定有摇臂轴(4)，所述摇臂轴(4)上通过轴承(15)设置有摇臂(5)，所述摇臂(5)的一端与实验凸轮(6)接触，摇臂(5)的另一端为施力端；

所述实验柴油机主轴(9)上通过平键(14)安装有与实验柴油机缸体(3)缸数一致的多个实验凸轮(6)，多个实验凸轮(6)在实验柴油机主轴(9)上按发火间隔角相错排列；

所述热电传感器(8)用于采集各个实验凸轮(6)与对应的摇臂(5)摩擦产生的热电信号以及实验柴油机主轴(9)的转角信号，其中，实验柴油机主轴(9)的转角信号有两路信号，一路是实验柴油机主轴(9)上止点信号用于分周期，一路是实验柴油机主轴(9)转速信号，用于监测实验柴油机主轴(9)运转平稳性。

2.根据权利要求1所述的柴油机滑动轴承磨损热电法监测系统的验证试验台，其特征在于：所述实验凸轮(6)通过平键(14)安装在实验柴油机主轴(9)上。

3.根据权利要求1所述的柴油机滑动轴承磨损热电法监测系统的验证试验台，其特征在于：所述摇臂轴(4)上通过轴承(15)设置个数与实验凸轮(6)相等的多个有摇臂(5)，每个摇臂(5)的一端与对应的实验凸轮(6)接触，每个摇臂(5)的另一端用于悬挂砝码。

4.根据权利要求1所述的柴油机滑动轴承磨损热电法监测系统的验证试验台，其特征在于：实验柴油机主轴(9)的两端与实验柴油机缸体(3)的两个端面之间均通过缸体轴承(13)连接。

5.根据权利要求1所述的柴油机滑动轴承磨损热电法监测系统的验证试验台，其特征在于：它还包括PLC(12)，所述PLC(12)的电机控制信号输出端连接伺服电机(1)的控制端，所述支撑轴承(10)有多个，相邻两个实验凸轮(6)之间设置有一个支撑轴承(10)。

6.根据权利要求1所述的柴油机滑动轴承磨损热电法监测系统的验证试验台，其特征在于：所述基于热电法的柴油机轴承磨损在线监测系统(11)用于采集热电传感器(8)输出的各个实验凸轮(6)与对应的摇臂(5)摩擦产生的热电信号以及实验柴油机主轴(9)的转角信号，利用实验柴油机主轴(9)上止点信号，对采集的热电信号、转速信号进行分周期处理，转速信号通过找上升沿来计算实验柴油机主轴(9)的瞬时转速，并设置有报警阈值，保证试验台的正常运行；并利用布斯沃特低通滤波器处理热电信号，对滤波处理后热电信号的进行极坐标处理，从而定位故障点。

7.一种利用权利要求1所述验证试验台的验证试验方法，其特征在于，它包括如下步骤：

步骤1：PLC(12)控制伺服电机(1)启动，伺服电机(1)带动实验柴油机主轴(9)转动，根据实验的需要给对应的摇臂(5)的另一端施加相应的力，使实验凸轮(6)与对应的摇臂(5)进行干摩擦；

步骤2：热电传感器(8)采集各个实验凸轮(6)与对应的摇臂(5)摩擦产生的热电信号以及实验柴油机主轴(9)的转角信号，其中，实验柴油机主轴(9)的转角信号有两路信号，一路是实验柴油机主轴(9)上止点信号用于分周期，一路是实验柴油机主轴(9)转速信号，用于监测实验柴油机主轴(9)运转平稳性；

步骤3：基于热电法的柴油机轴承磨损在线监测系统(11)采集热电传感器(8)输出的各个实验凸轮(6)与对应的摇臂(5)摩擦产生的热电信号以及实验柴油机主轴(9)的转角信号，利用实验柴油机主轴(9)上止点信号，对采集的热电信号、转速信号进行分周期处理，转速信号通过找上升沿来计算实验柴油机主轴(9)的瞬时转速，并设置有报警阈值，保证试验台的正常运行；并利用布斯沃特低通滤波器处理热电信号，对滤波处理后热电信号的进行极坐标处理，从而定位故障点。