1.一種水輪機(jī)碰摩故障模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，包括旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)、旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)外殼、軸、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、電機(jī)機(jī)座、充水裝置和碰摩部件；
所述旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)采用一個(gè)梯形圓臺(tái)，由旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)頂部，旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)錐臺(tái)和旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)底部構(gòu)成，所述旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)用來模擬水輪機(jī)的外輪廓，旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)頂部用來模擬水輪機(jī)頂部與頂蓋的碰摩，旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)底部的側(cè)面用來模擬水輪機(jī)側(cè)向與水輪機(jī)室的碰摩；
所述旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)封閉在旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)外殼內(nèi)，試驗(yàn)時(shí)旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)外殼內(nèi)充滿水，旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)則在水體中；
所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)放置在電機(jī)基座上，旋轉(zhuǎn)電機(jī)與旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)通過軸連接，旋轉(zhuǎn)電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，用于模擬不同轉(zhuǎn)速的水輪機(jī)；
所述充水裝置位于旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)的下方，由沖、放水管路，沖水泵和小水庫(kù)構(gòu)成；所述沖、放水管路的一端與旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)外殼連通，用于旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)外殼內(nèi)的沖水和放水，在沖水管路上設(shè)置一沖水泵，用于調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)所處的水環(huán)境的水壓；所述沖、放水管路的另一端接入小水庫(kù)中；
所述碰摩部件包括點(diǎn)狀碰摩部件和面狀碰摩部件，所述點(diǎn)狀碰摩部件為一個(gè)旋轉(zhuǎn)螺栓的頂部，所述面狀碰摩部件采用一塊鐵板；
在旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)的頂部和底部的側(cè)面分別布置4個(gè)碰摩點(diǎn)， 2個(gè)點(diǎn)狀碰摩點(diǎn)，2個(gè)面狀碰摩點(diǎn)，在實(shí)驗(yàn)前根據(jù)需要模擬的碰摩故障的類型將碰摩部件安裝在旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)外殼上，與碰摩點(diǎn)正對(duì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水輪機(jī)碰摩故障模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)外殼為一密封金屬外殼，包括殼體，在殼體側(cè)面有一透明有機(jī)玻璃觀察窗口，在殼體頂部設(shè)置排氣孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水輪機(jī)碰摩故障模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述面狀碰摩部件在旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)頂部采用是平面鐵板，在旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)底部的側(cè)面采用圓弧形鐵板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水輪機(jī)碰摩故障模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，在旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)外殼上安裝相應(yīng)的碰摩部件來模擬不同的故障組合，故障組合包括：頂部單個(gè)或兩個(gè)面狀碰摩模擬，頂部單個(gè)或兩個(gè)點(diǎn)狀碰摩模擬，頂部點(diǎn)狀和面狀碰摩模擬均有，側(cè)面單個(gè)或兩個(gè)面狀碰摩模擬，側(cè)面單個(gè)或兩個(gè)點(diǎn)狀碰摩模擬，側(cè)面點(diǎn)狀和面狀碰摩模擬均有。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種水輪機(jī)碰摩故障模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述點(diǎn)狀碰摩模擬通過螺栓旋轉(zhuǎn)改變旋轉(zhuǎn)螺栓頂部與旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)頂部或旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)底部側(cè)面之間的距離。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種水輪機(jī)碰摩故障模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述面狀碰摩模擬通過液壓裝置改變面狀碰摩部件與旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)頂部或旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)底部側(cè)面之間的距離。
7.利用權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的水輪機(jī)碰摩故障模擬實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行碰摩故障模擬的方法，其特征在于，包括以下步驟：
1）確定需要模擬碰摩故障的類型，確定沖水泵出水壓力p，確定旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)速n，在相應(yīng)位置安裝好碰摩部件，同時(shí)布置和安裝用于信號(hào)的采集和處理的傳感器；
2）通過沖水泵為旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)所在旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)外殼沖水；
3）開啟旋轉(zhuǎn)電機(jī)，調(diào)整實(shí)驗(yàn)需要的轉(zhuǎn)速n，旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)在旋轉(zhuǎn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下在水壓為p的環(huán)境中無碰摩故障運(yùn)行，運(yùn)行穩(wěn)定2分鐘后，為無碰摩試驗(yàn)工況，采集數(shù)據(jù)一分鐘，數(shù)據(jù)采集完畢后關(guān)閉旋轉(zhuǎn)電機(jī)；
4）以逐步推進(jìn)的方式改變碰摩部件與碰摩點(diǎn)的距離，通過觀察窗口觀察，并手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)，當(dāng)剛剛有接觸的時(shí)候，為1個(gè)實(shí)驗(yàn)工況點(diǎn)，運(yùn)行工況穩(wěn)定后，測(cè)量數(shù)據(jù)1分鐘，關(guān)旋轉(zhuǎn)電機(jī)，此工況模擬輕微碰摩故障；
5）進(jìn)行下一個(gè)工況，繼續(xù)將碰摩部件向前推進(jìn)，開電機(jī)，穩(wěn)定工況，測(cè)量數(shù)據(jù)1分鐘，關(guān)旋轉(zhuǎn)電機(jī)，此工況模擬碰摩故障比較嚴(yán)重的工況；
6）繼續(xù)下一個(gè)工況，繼續(xù)將碰摩部件向前推進(jìn)，開電機(jī)，穩(wěn)定工況，測(cè)量數(shù)據(jù)1分鐘，關(guān)旋轉(zhuǎn)電機(jī)，此工況模擬碰摩故障嚴(yán)重的工況；
7）實(shí)驗(yàn)結(jié)束，將碰摩部件與碰摩點(diǎn)的距離調(diào)整為非碰摩距離，停旋轉(zhuǎn)電機(jī)，停沖水泵。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述步驟4）中，對(duì)于點(diǎn)狀碰摩模擬，逐步推進(jìn)是指旋轉(zhuǎn)螺栓每次旋轉(zhuǎn)1圈；對(duì)于面狀碰摩模擬，逐步推進(jìn)是指液壓裝置每次向前推進(jìn)1mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述步驟5）中，對(duì)于點(diǎn)狀碰摩模擬，繼續(xù)將碰摩部件向前推進(jìn)是指旋轉(zhuǎn)螺栓旋轉(zhuǎn)1/10圈；對(duì)于面狀碰摩模擬，繼續(xù)將碰摩部件向前推進(jìn)是指液壓裝置向前推進(jìn)0.5mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述步驟6）中，對(duì)于點(diǎn)狀碰摩模擬，繼續(xù)將碰摩部件向前推進(jìn)是指旋轉(zhuǎn)螺栓旋轉(zhuǎn)1/10圈；對(duì)于面狀碰摩模擬，繼續(xù)將碰摩部件向前推進(jìn)是指液壓裝置向前推進(jìn)0.5mm。