[发明专利]一种船舶电力推进系统故障模拟试验台

说明书

本发明涉及一种船舶电力推进系统故障模拟试验台，包括三相异步电机、扭矩传感器、减速齿轮箱、试验轴承座、磁力制动器、涡轮丝杆升降机以及伺服电机，该试验台通过三相异步电机、减速齿轮箱以及试验轴承的故障模拟，三相异步电机、扭矩传感器、减速齿轮箱以及传动轴依次通过联轴器进行连接，并固定在T型台上。传动轴支承在两个支撑轴承座以及试验轴承座上，试验轴承固定在试验轴承座上，试验轴承座固定在T型台上，T型台上安装有底部加载机构，以实现对试验轴承座的径向加载。该试验台能够实现滑动轴承和滚动轴承多源故障模拟，解决了船舶电力推进动力系统多源综合故障模拟困难的问题，具有很高的实用价值。

技术领域

本发明涉及故障模拟试验设备领域，更具体地说，涉及一种船舶电力推进系统故障模拟试验台。

背景技术

在船舶推进方式中，电力推进系统的应用已经存在了180多年，并逐步成为船舶推进系统的主流方式。据不全面的统计，近些年新造或者在造的船舶中，多于30％的推进系统采用了电力推进系统，而且我国已把电力推进系统归置于船舶动力重要研究内容。

电力推进系统常见的故障主要体现在三个方面：一是推进电机的故障，主要体现在定子铁心变形、绕组断线、绕组匝间短路、转子变形、转子转轴弯曲以及电源缺相等常见故障；二是减速齿轮箱的故障，主要体现在齿轮齿面损伤(点蚀与剥落等)和断齿等常见故障；三是轴承故障，此处的轴承又分成滚动和滑动轴承两种。滚动轴承的常见故障一般体现在内外圈裂纹、点蚀、润滑不充分以及滚动体点蚀等；滑动轴承的常见故障主要体现在瓦面擦伤、涂层掉落以及润滑油压不足等方面。

目前针对船舶电力推进系统故障产生机理与诊断原理类似研究还较为不足，尤其是通过搭建试验平台对船舶电力推进系统的推进模块和负载模块的故障机理和故障信号数据库这两部分内容研究较为薄弱。针对船舶电力推进系统故障模拟的试验平台大多数只针对推进电机、齿轮箱、轴承中的其中一个部件，或通过仿真系统模拟船舶电力推进系统展开故障探究，不能够综合的反应出系统的真实工况，也未能采集监测到某一部位发生故障时其他零部件的信息状况。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种船舶电力推进系统故障模拟试验台，该平台可以实时监测船舶电力推进系统中的推进电机、减速齿轮箱、轴承的状态，判断系统是否故障、故障部位以及故障类型，具有操作方便、自动化程度高等特点。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

设计一种船舶电力推进系统故障模拟试验台，包括机架，所述机架顶端固定有T型台，所述T型台顶端从左到右依次固定有三相异步电机、扭矩传感器、减速齿轮箱、第一支承轴承座、试验轴承座、第二支承轴承座和磁力制动器，所述三相异步电机、扭矩传感器、减速齿轮箱依次通过联轴器连接，所述减速齿轮箱通过联轴器与传动轴连接，所述传动轴通过联轴器与磁力制动器连接，所述传动轴依次由第一支承轴承座、试验轴承座内的试验轴承、第二支承轴承座支撑，所述试验轴承座通过两个支承杆进行支撑；所述扭矩传感器用于监控三相异步电机的输出扭矩；所述减速齿轮箱顶部设有第二振动传感器，所述第二振动传感器用于监测减速齿轮箱的径向振动，所述减速齿轮箱左侧设有第一振动传感器，所述第一振动传感器用于监测减速齿轮箱的轴向振动；还包括底部加载机构，所述底部加载机构与支承杆连接，所述底部加载机构输出动力驱动支承杆升降，实现对试验轴承座的径向加载；所述试验轴承座顶部置有第三振动传感器用于监测试验轴承的径向振动信号，所述试验轴承座外侧与第三振动传感器垂直处设有第四振动传感器用于监测试验轴承的径向振动信号。

在上述方案中，所述三相异步电机外部设置有电盒，所述电盒内部连接有三相电源线、风机线以及编码器。

在上述方案中，所述减速齿轮箱底部开设有两个孔用于连接润滑油管。