[发明专利]一种电动操舵机构的故障模拟及诊断实验平台

说明书

本发明公开一种电动操舵机构的故障模拟及诊断实验平台，包括底座和电控箱，还包括：直线模组，用于为电动操舵机构的故障模拟及诊断实验提供动力；联动模块，用于将直线模组提供的动力传输至舵叶输出模块；舵叶输出模块，包括舵叶输出轴，在直线模组和联动模块的联合作用下做往复旋转运动。本发明通过直线模组提供动力、联动模块传输动力以及舵叶输出模块动力执行从而建立起与实际电动操舵机构工作状态相近似的实验平台，能较好地迁移至实际的电动操舵机构中，进行现场的故障诊断，实用性强；通过对滚动轴承和滑动轴承故障以及磨损等故障模式进行故障植入，实现对单一或混合故障的特征提取、数据挖掘、故障诊断技术等方法进行深入研究。

技术领域

本发明涉及机械工程设备技术领域，具体是一种电动操舵机构的故障模拟及诊断实验平台。

背景技术

操舵机构为船舶、飞机等装备上用于控制运行轨迹的关键机构。电动操舵机构具有体积小、空气噪声低、能量利用率高等优点，因此在诸多领域得到广泛应用。但由于电动操舵机构集成度高，故障机理复杂，这对操舵机构的维护和可靠运行带来了新的挑战，需要相应的实验平台开展故障模拟及诊断方面的研究。

电动操舵机构是一种典型的低速往复式机械结构，其中舵叶的运动速度较慢，运动方式为上下或者左右的摆动。与旋转机械相比，往复机械的振动具有更为复杂的信号结构。运动部件在运行时对系统有相同的激励频率，但是各个运动部件对系统施加的冲击并非是同时的。在低速条件下，滚动轴承的故障特征频率较小，零部件故障引起的异常信号，极有可能被噪声淹没。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种电动操舵机构的故障模拟及诊断实验平台，根据实际装备中电动操舵机构的工作原理，来模拟电动操舵机构故障状态，在该平台的基础之上进一步深入开展故障诊断研究，以提高电动操舵机构运行可靠性。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种电动操舵机构的故障模拟及诊断实验平台，包括底座和固定安装在所述底座上的电控箱，还包括：

直线模组，安装在所述底座的中部，用于为电动操舵机构的故障模拟及诊断实验提供动力；

联动模块，安装在所述直线模组的滑座上，用于将所述直线模组提供的动力传输至舵叶输出模块，包括固定在所述滑座上的滑块，所述滑块上固定有第一铰链，所述第一铰链可拆卸的连接连杆的一端，所述连杆的另一端可拆卸的连接第二铰链，所述第二铰链转动连接第一轴承，所述第一轴承固定连接所述舵叶输出模块；

舵叶输出模块，包括套接在所述第一轴承内的横轴，所述横轴的两端对称连接曲柄，每个所述曲柄的另一端固定连接舵叶输出轴，所述舵叶输出轴中部套接有第二轴承、远离所述曲柄的一端连接磁粉制动器；所述舵叶输出轴在所述直线模组和联动模块的联合作用下做往复旋转运动。

进一步的，所述第一铰链包括两组对称安装在所述滑块上的联动轴底座，每组联动轴底座远离所述滑块的一端可拆卸的连接联动轴封盖，联动轴封盖与联动轴底座对接处形成避空槽，所述避空槽内安装有第三轴承，所述第三轴承内套接有可转动的联动轴，所述联动轴的中部固定连接呈U型的联动块，所述联动块与所述连杆可拆卸连接。

进一步的，所述第二铰链包括与所述连杆可拆卸连接的连接头承座，所述连接头承座远离所述连杆的一端可拆卸的连接连接头封盖，连接头承座与连接头封盖对接处安装第一轴承。

进一步的，所述直线模组包括固定在底座上的电机，所述电机的动力输出轴上套接有联轴器并通过所述联轴器动力连接滚珠丝杆，所述滚珠丝杆中部滚动连接滑座，所述滑座顶部固定安装滑块；

所述滚珠丝杆的两端侧边分别安装有限位开关，所述滑块底部侧边安装有与所述限位开关配合的挡板。

进一步的，所述第二轴承安装在固定于所述底座的轴承座上，所述第二轴承为滚动轴承或滑动轴承。