一种设备故障预测与健康管理综合试验台的制作方法

本发明涉及机械设备，尤其是涉及一种设备故障预测与健康管理综合试验台。

背景技术：

1、润滑油被称为是机械设备的“血液”，通过循环流动与冷却系统配合，不但起到降低机械设备工作温度的作用，而且在运动部件上建立润滑油膜，降低运动部件的摩擦磨损。它是机械设备运行中不可或缺的物质，实际运用中机械设备的失效，绝大部分是由润滑故障导致异常磨损所引起；柴油机的失效故障是由油品污染引起，其中多半是由磨损造成；滚动轴承的失效与损坏也多由润滑不当所导致；齿轮箱中多半的故障由润滑不良和异常磨损所导致；液压系统中的绝大部分故障源于液压介质被污染而导致污染度升高引起。因此，油品的优劣对于机械设备运行至关重要，对于油品的及时监测也是必不可少。

2、目前，润滑油液在线监测技术已经发展主要围绕润滑油理化监测、污染检测、磨粒检测。油液在线监测的核心是油液在线监测传感器。然而油液监测传感器相比其他设备故障监测技术，油液监测传感器属于接触式检测技术，需要传感器与油液直接接触，才能感知润滑油的理化、污染、磨损变化。由于润滑油在机械设备内循环流动，润滑油中通常混油大量气泡、固体颗粒（金属磨粒、纤维等）等，以及机械设备密封不良，也会使外部异物（水、粉尘、砂砾等）进入润滑系统，这些污染物会导致润滑油的品质、随着时间的推移逐渐变差。由于润滑油属于一个复杂的多相流体，油液监测传感器的检测结果的准确性受这些因素的影响。

技术实现思路

1、本发明实施例的目的在于提供一种设备故障预测与健康管理综合试验台，用以解决现有的机械工业设备对通过的油液监测效果差，监测准确性低的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种设备故障预测与健康管理综合试验台，包括：液压系统、齿轮传动系统、控制柜组件以及油冷机装置；

3、所述液压系统用于对通过的油液的理化、污染指标进行在线监测；

4、所述齿轮传动系统用于对齿轮箱中的油液、以及齿轮的磨损状况进行监测；

5、所述控制柜组件用于分别控制所述液压系统和所述齿轮传动系统工作；

6、所述油冷机装置设置于所述液压系统的一侧，用于对所述液压系统的油液进行降温处理。

7、优选的，所述液压系统包括油箱、设置于所述油箱内的加热棒、与所述油箱的一侧连通的齿轮泵以及与所述齿轮泵传动连接的第一电机；所述油箱具有用于容纳油液的容纳腔，所述电机用于驱动所述齿轮泵工作。

8、优选的，所述齿轮传动系统包括第二电机、相对设置的第一齿轮箱和第二齿轮箱、伺服电机、电磁离合器以及二进二出齿轮换向器；所述第二电机分别与所述第一齿轮箱和所述第二齿轮箱传动连接，所述第一齿轮箱和所述第二齿轮箱的输出端连接所述电磁离合器；所述电磁离合器与所述二进二出齿轮换向器连接，用于调整所述液压系统和所述第二电机的动力输出方向；所述伺服电机用于分别为所述第一齿轮箱和所述第二齿轮箱施加负载。

9、优选的，所述液压系统上设有第一支路、第二支路、阀门以及液压马达，所述第一支路于所述第二支路并联设置，通过所述阀门控制支路开合，所述油液通过所述第一支路直接回到所述油箱；所述油液通过所述第二支路流经所述液压马达驱动所述齿轮传动系统工作。

10、优选的，所述油冷机装置与所述第二支路连接；所述第二支路上还设有电磁换向阀，用于调节所述油液的工作方向。

11、优选的，所述液压马达上设置有溢流阀，用于调节所述油液的压力。

12、优选的，所述液压系统还包括第一过滤器和第二过滤器，所述第一过滤器连接在所述油箱与所述齿轮泵之间；所述第二过滤器连接在所述第二支路的液压马达与所述油冷机装置之间。

13、优选的，所述齿轮传动系统还包括外接气源水源装置，所述外接气源水源装置分别与所述第一齿轮箱和所述第二齿轮箱连接。

14、优选的，所述设备故障预测与健康管理综合试验台还包括支撑装置，所述支撑装置设置于所述液压系统和所述齿轮传动系统的底部。

15、优选的，所述支撑装置包括底板和设置于所述底板上的多个支撑脚杯，所述液压系统和所述齿轮传动系统分别固定于所述多个支撑脚杯上。

16、与现有技术相比，本发明中的设备故障预测与健康管理综合试验台，通过将液压系统、齿轮传动系统、控制柜组件以及油冷机装置相互进行连接；液压系统用于对通过的油液的理化、污染等指标进行在线监测；齿轮传动系统用于对齿轮箱中的油液、以及齿轮的磨损状态进行监测；控制柜组件用于分别控制液压系统和齿轮传动系统工作；油冷机装置设置于液压系统的一侧，用于对液压系统的油液进行降温处理。这样能够用于模拟真实的机械设备运转情况的试验验证平台，以便于研究油液在线监测仪及油液在线监测传感器在实际的机械设备上的监测效果验证，提高油液在线监测仪以及油液在线监测传感器监测数据的准确性、稳定性、可靠性等；同时该综合试验台也可以用于机械设备的故障模拟机械，比如齿轮故障、轴承故障、液压系统阀件故障、电机故障等；同时可以用于设备故障诊断，集成振动监测、油液监测、红外热成像监测等设备故障诊断试验台架设备故障诊断与健康管理（phm）的综合试验验证测试平台，通过多种方式监测手段评价设备的运维情况，同时基于该试验平台和系统评价不同检测手段对设备健康运维监测的监测效果进行评价。

技术特征：

1.一种设备故障预测与健康管理综合试验台，其特征在于，包括：液压系统、齿轮传动系统、控制柜组件以及油冷机装置；

2.如权利要求1所述的设备故障预测与健康管理综合试验台，其特征在于，所述液压系统包括油箱、设置于所述油箱内的加热棒、与所述油箱的一侧连通的齿轮泵以及与所述齿轮泵传动连接的第一电机；所述油箱具有用于容纳油液的容纳腔，所述电机用于驱动所述齿轮泵工作。

3.如权利要求2所述的设备故障预测与健康管理综合试验台，其特征在于，所述齿轮传动系统包括第二电机、相对设置的第一齿轮箱和第二齿轮箱、伺服电机、电磁离合器以及二进二出齿轮换向器；所述第二电机分别与所述第一齿轮箱和所述第二齿轮箱传动连接，所述第一齿轮箱和所述第二齿轮箱的输出端连接所述电磁离合器；所述电磁离合器与所述二进二出齿轮换向器连接，用于调整所述液压系统和所述第二电机的动力输出方向；所述伺服电机用于分别为所述第一齿轮箱和所述第二齿轮箱施加负载。

4.如权利要求3所述的设备故障预测与健康管理综合试验台，其特征在于， 所述液压系统上设有第一支路、第二支路、阀门以及液压马达，所述第一支路于所述第二支路并联设置，通过所述阀门控制支路开合，所述油液通过所述第一支路直接回到所述油箱；所述油液通过所述第二支路流经所述液压马达驱动所述齿轮传动系统工作。

5.如权利要求4所述的设备故障预测与健康管理综合试验台，其特征在于， 所述油冷机装置与所述第二支路连接；所述第二支路上还设有电磁换向阀，用于调节所述油液的工作方向。

6.如权利要求4所述的设备故障预测与健康管理综合试验台，其特征在于， 所述液压马达上设置有溢流阀，用于调节所述油液的压力。

7.如权利要求4所述的设备故障预测与健康管理综合试验台，其特征在于， 所述液压系统还包括第一过滤器和第二过滤器，所述第一过滤器连接在所述油箱与所述齿轮泵之间；所述第二过滤器连接在所述第二支路的液压马达与所述油冷机装置之间。

8.如权利要求3所述的设备故障预测与健康管理综合试验台，其特征在于， 所述齿轮传动系统还包括外接气源水源装置，所述外接气源水源装置分别与所述第一齿轮箱和所述第二齿轮箱连接。

9.如权利要求1所述的设备故障预测与健康管理综合试验台，其特征在于，所述设备故障预测与健康管理综合试验台还包括支撑装置，所述支撑装置设置于所述液压系统和所述齿轮传动系统的底部。

10.如权利要求9所述的设备故障预测与健康管理综合试验台，其特征在于，所述支撑装置包括底板和设置于所述底板上的多个支撑脚杯，所述液压系统和所述齿轮传动系统分别固定于所述多个支撑脚杯上。

技术总结本发明涉及机械设备技术领域，公开了一种设备故障预测与健康管理综合试验台，包括：液压系统、齿轮传动系统、控制柜组件以及油冷机装置；所述液压系统用于对通过的油液的理化、污染等指标进行在线监测；所述齿轮传动系统用于对齿轮箱中的油液、以及齿轮磨损状况进行监测；所述控制柜组件用于分别控制所述液压系统和所述齿轮传动系统工作；所述油冷机装置设置于所述液压系统的一侧，用于对所述液压系统的油液进行降温处理。本发明的设备故障预测与健康管理综合试验台的监测效果良好，评价油液在线监测传感器以及油液在线监测仪的准确性、可靠性、环境适用性等性能。技术研发人员：石新发,钱康伟,钟龙风,山文俊,徐炳坤,刘海元受保护的技术使用者：广州机械科学研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/2