旋转机械故障特征研究

PT500pro Machine Vibration & Gearbox Simulator —— 专为旋转机械故障特征研究、预测性维护（PHM）算法验证及工程教学实训打造的综合性实验系统平台。作为一款采用 PLC 控制 + 触摸屏操作 的创新实验装置，PT500pro 可高精度模拟工业现场各类常见与复杂机械故障，配合数据采集仪器与分析软件，为齿轮传动、轴承及转子动力学研究提供真实、可控、可复现的实验环境与算法依据。

核心定位与价值

多维故障复现：覆盖两级直齿轮、行星齿轮箱、深沟球轴承及转子系统的单故障与复合故障模拟，还原工业设备真实失效特征。

科研与教学双驱：满足高校、科研院所对旋转机械故障机理、信号处理、智能诊断算法的研究需求，同时适用于企业技术培训与振动分析师实训。

软硬协同平台：与多通道数据采集及分析软件无缝联动，支持时域/频域/包络分析、启停机瞬态分析、瀑布图等高级诊断功能验证。

⚙️ 系统配置概览

PT500pro 实验平台采用模块化、高强度结构设计，主要包含：

设备基础底板平台

三相异步变频电机（如 ABB 1.5kW，220/380V）

联轴器、轴承动平衡转子盘组件

两级传动直齿轮箱（传动比约 4.97:1）

扭矩转速仪、单级行星齿轮箱（减速比 1:10）

可编程磁粉加载器（0–50 N·m 可调）

触摸屏操作单元、PLC、变频器、磁粉加载控制单元及通讯模块

🛠 核心功能矩阵

智能控制与监测

PLC 控制，触摸屏人机交互，实时显示电流、电压、转速、转矩等关键运行参数

支持测试台启停、升降速瞬态与稳态工况编程控制

轴承故障模拟（可换件式）

内圈故障、外圈故障、滚动体故障、保持架故障及综合故障

采用连座整体式轴承组（如 PH206 深沟球轴承，内径 30mm），便于快速更换与复用

齿轮故障模拟

两级直齿轮：缺齿、断齿、磨损、裂纹，支持故障齿轮快速切换与啮合调整

行星齿轮：缺齿、断齿、磨损、裂纹，覆盖单级行星传动典型失效形式

转子与常见机械故障

转子动平衡试验（单面/双面配重）

机械松动、摩擦、轴系不对中（平行/角向/混合）模拟

不同转速下轴承与齿轮故障频率识别、不同转矩负载下振动特征研究

扩展与可选功能

轴承寿命周期预测性实验

电机故障仿真测试等（依配置可选）

🏢 适用对象与应用场景

高等院校与科研机构：机械工程、动力工程、状态监测与故障诊断、预测性维护等课程与课题研究

企业研发中心：齿轮箱与传动系统设计验证、故障诊断算法（含 AI/ML）训练与基准数据集构建

技术培训与认证机构：振动分析师、设备运维工程师的实操实训与认证考核