一种射流风机振动与松动激振试验台制造技术

本发明专利技术涉及一种射流风机振动与松动激振试验台，其特征在于，包括平台风洞(1)、射流风机(2)、射流风机控制柜(3)、鼓风机(4)、鼓风机控制柜(5)、数据采集分析系统(6)、振动传感器(7)、风速传感器(8)，所述的射流风机吊装在平台风洞的顶部，模拟射流风机现场安装环境，所述射流风机控制柜用于启停及程控射流风机，所述的鼓风机安装于风洞进风口，鼓风机高度可调节，所述的鼓风机控制柜用于控制鼓风机，通过鼓风机控制柜的程控装置，自动调节风洞的进气量，风速传感器测量风洞中的风速(气流)，并将风速信号反馈至鼓风机控制柜，实现风洞气流的闭环控制，根据测试要求形成稳定闭环控制气流，对射流风机进行气流激励；本发明专利技术用于研究隧道内射流风机振动与松动预警判断的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种射流风机松动故障的测试试验台，特别涉及一种射流风机运行过程中支架、底座等设备紧固件，受本身运行振动和气流激振作用引起松动故障的测试、试验与验证方法。
技术介绍
射流风机是一种特殊的轴流风机，主要用于公路、铁路及地铁等隧道的纵向通风系统中，如隧道的进、出口，起诱导气流或排烟等作用。由于射流风机的通风功能和效果要求，绝大部分射流风机安装位置在隧道顶部，位于隧道中公路、轨道正上方。射流风机长期受自身运行振动和气流激振，安装固定螺栓容易产生松动，风机一旦出现风机松动，不易为检修员察觉，也没有预警报警设备，故当前设备维护依靠定期人工巡检，效率低、正确性差，不能及时预警，造成巨大的人工负担。如果风机松动没有及时预警并进行加固，它将时刻威胁着下方的交通工具和乘客人生安全，掉落冲撞汽车、列车将造成重大事故。射流风机在多种工况或因素下，不断振动引起安装结构松动，目前没有任何研宄得出规律或方法可以监控风机某特征参数直接判断风机已经松动。常规的监测无法判断风机松动，故我们需要模拟该类应用射流风机的工况，不断进行正常状态与松动状态的对比试验，并结合运行振动、气流激振等多种环境影响，进行射流风机松动特征的提取和归纳。该射流风机松动故障的测试试验台很好的提供了这种试验条件，可为松动预警判别提供很好的试验基础。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种射流风机松动故障的测试试验台，能够实现射流风机在各工况条件下松动故障的模拟、试验和验证。用于研宄隧道内射流风机在自身运行振动或列车气流激振作用下，振动与松动的关系，分析在各种振动异常、各位置松动情况下，各测点表现出的不同特征，总结出该类隧道射流风机振动与松动预警判断的方法。为实现上述专利技术目的，本专利技术采取以下技术方案:一种射流风机振动与松动激振试验台，包括平台风洞(1)、射流风机(2)、射流风机控制柜(3)、鼓风机(4)、鼓风机控制柜(5)、数据采集分析系统￠)、振动传感器(7)、风速传感器(8)，所述的射流风机(2)吊装在平台风洞(1)的顶部，模拟射流风机现场安装环境，所述射流风机控制柜(3)用于启停及程控射流风机(2)，所述的鼓风机(4)安装于风洞(1)进风口，鼓风机(4)高度可调节，所述的鼓风机控制柜(5)用于控制鼓风机(4)，通过鼓风机控制柜(5)的程控装置，自动调节风洞⑴的进气量，风速传感器⑶测量风洞⑴中的风速(气流)，并将风速信号反馈至鼓风机控制柜(5)，实现风洞(1)气流的闭环控制，根据测试要求形成稳定闭环控制气流，对射流风机进行气流激励；当射流风机(2)自行运转或受气流冲击，射流风机(2)产生振动，安装于射流风机(2)本体的各振动传感器(7)检测出各测点的振动，数据采集分析系统(6)接收各振动传感器(7)的振动信号，对射流风机(2)的模态进行分析。风洞(I)顶部在使用混凝土浇筑时，预埋一层钢板(9)，射流风机固定支架(10)通过螺栓紧固到预埋钢板(9)上，射流风机(2)通过螺栓(11)与固定支架紧固，射流风机安装紧固时，射流风机自行运转或在气流作用下，数据采集分析系统(6)可通过射流风机(2)本体各测点的传感器进行数据采集与模态分析。试验台风洞采用钢筋混凝土结构，风洞深度为风机长度3倍以上，洞为方形，从进风口到出风口，上下及两侧封闭，能够保证气流的流通性。试验台风洞采用钢筋混凝土结构，充分考虑风机安装承重，按隧道比例，进行设计施工。施工时，风洞顶部预埋1mm厚度钢板与混凝土中钢筋焊接，保证预埋钢板连接强度，预埋钢板最终与风洞顶部形成一个平面。射流风机安装支架，通过螺栓紧固至预埋钢板，射流风机则通过螺栓紧固在安装支架上，保证各安装紧固位置可调节松紧。上述的射流风机振动与松动激振试验台进行试验的方法，通过鼓风机控制柜(5)的程控装置，自动调节风洞(I)的进气量，风速传感器(8)测量风洞(I)中的风速(气流)，并将风速信号反馈至鼓风机控制柜(5)，实现风洞(I)气流的闭环控制，根据测试要求形成稳定闭环控制气流，对射流风机进行气流激励；当射流风机(2)自行运转或受气流冲击，射流风机(2)产生振动，安装于射流风机(2)本体的各振动传感器(7)检测出各测点的振动信号，数据采集分析系统(6)接收各振动传感器(7)的振动信号，对射流风机(2)的模态进行分析。射流风机(2)自身运行，风洞(I)内无气流激励，松动各紧固螺栓(11)，通过对各螺栓松动的顺序、松动的数量、松动的程度进行统计，对松动后射流风机(2)模态进行分析记录，取得该工况下松动的特征模态。射流风机(2)自身不运行，开启鼓风机(4)，风洞(2)内产生气流，松动各紧固螺栓(11)，通过对各螺栓松动的顺序、松动的数量、松动的程度进行统计，对松动前后射流风机(2)受激振的模态进行分析记录，取得静止风机气流激振下松动的特征模态。射流风机(2)自身运行，且开启鼓风机(4)，风洞(2)内产生气流，松动各紧固螺栓(11)，通过对各螺栓松动的顺序、松动的数量、松动的程度进行统计，对松动前后射流风机(2)受气流激振的模态进行分析记录，取得运行风机气流激振下松动的特征模态。如上所述的射流风机，通过变频控制柜进行控制运行或停止，风洞中的气流，通过鼓风机控制实现气流的调节。模拟时，分别在射流风机运行和停止两种状态下，模拟气流从无到有、从小到大的各工况试验，取得射流风机紧固状态下各工况的模态特征。人为有规律的松动各紧固螺栓，重复上述模拟步骤，分别采集下各点松动之下的模态特征，并在相同工况下与射流风机紧固时模态特征进行对比。如上所述的数据采集分析系统，不断对上述模拟试验进行采集、学习，逐步根据试验情况，建立松动故障判断模型。验证时，在数据采集分析系统输入当前运行工况，任意松动射流风机紧固螺栓，检验软件模型是否能够判别出松动故障，如不满足，则完善模型库，并重复模拟试验。试验台风洞采用钢筋混凝土结构，充分考虑风机安装承重，按隧道比例，进行设计施工。施工时，风洞顶部预埋1mm厚度钢板与混凝土中钢筋焊接，保证预埋钢板连接强度；射流风机安装支架，通过螺栓紧固至预埋钢板，射流风机则通过螺栓紧固在安装支架上，保证各安装紧固位置可调节松紧。射流风机由变频柜驱动控制，变频柜位于风洞外部，通过电缆连接控制。射流风机本体进出风口分别布置多个振动传感器，监测风机X、Y、Z方向的振动加速度，在射流风机中心底部安装风速传感器，监测风洞中气流风速，各监测传感器通过电缆连接至数据采集分析系统。根据鼓风机结构，设计支架，使用槽钢加工，可上下调节高度，鼓风机固定在支架上，调节合适的位置，布置在风洞进风口处。鼓风机由其变频控制柜进行驱动控制，并接收风速传感器风速信号，实现风速稳定精确调节。本专利技术的有益效果，本专利技术能够实现射流风机在各工况条件下松动故障的模拟、试验和验证。并可以检验软件模型是否能够判别出松动故障，如不满足，则完善模型库，并重复模拟试验。【附图说明】图1射流风机松动故障测试试验台侧视图；图2射流风机松动故障测试试验台正视图；图3射流风机安装放大图；图4试验流程图。其中:1_风洞；2_射流风机；3_射流风机控制柜；4_鼓风机；5_鼓风机控制柜；6-数据采集分析系统；7_振动传感器；8_风速传感器；9_预埋钢板；10_射流风机安装支架；11_紧固螺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种射流风机振动与松动激振试验台，其特征在于，包括平台风洞（1）、射流风机（2）、射流风机控制柜（3）、鼓风机（4）、鼓风机控制柜（5）、数据采集分析系统（6）、振动传感器（7）、风速传感器（8），所述的射流风机（2）吊装在平台风洞（1）的顶部，模拟射流风机现场安装环境，所述射流风机控制柜（3）用于启停及程控射流风机（2），所述的鼓风机（4）安装于风洞（1）进风口，鼓风机（4）高度可调节，所述的鼓风机控制柜（5）用于控制鼓风机（4），通过鼓风机控制柜（5）的程控装置，自动调节风洞（1）的进气量，风速传感器（8）测量风洞（1）中的风速（气流），并将风速信号反馈至鼓风机控制柜（5），实现风洞（1）气流的闭环控制，根据测试要求形成稳定闭环控制气流，对射流风机进行气流激励；当射流风机（2）自行运转或受气流冲击，射流风机（2）产生振动，安装于射流风机（2）本体的各振动传感器（7）检测出各测点的振动，数据采集分析系统（6）接收各振动传感器（7）的振动信号，对射流风机（2）的模态进行分析。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴敏军，秦法涛，梅君，徐旭，徐楚，
申请(专利权)人：江阴众和电力仪表有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32