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科普知識
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軸承

用于智能機器的智能軸承

發布日期:2022-04-17 點擊率:79

用于智能機器的智能軸承

什么是智能機器?回答起來并不容易,在開始出現計算機的年代,能夠回答問題并給出與人類一樣答案的機器就被視為計算機,在這種情況下,“機器”和“計算機”實際上是同義詞,在谷歌中輸入搜索概念“智能機器”時,現在還可以找到許多這方面的研究。

McGraw-Hill(麥格勞-希爾)的科技術語詞典對此給出的定義是:“使用傳感器進行環境監測并使自己的行動與之匹配,即使有不確定性和變化也能完成特定任務的機器,例如帶有傳感器的工業機器人。”

在機器制造中,我們認為智能機器是一個可以自行控制的機械系統,它有能力進行準確地自我診斷并能迅速將其狀況傳達給操作人員,后者在出現問題時可以及時介入。“不確定性和可變性”是指,一臺智能機器不僅根據變化做出反應,而且還能自行控制,因為只有這樣才能達到最高的運行效率。

主動識別故障

這并不是說一臺智能機器必須免予維護,而是它可以利用自身智能去發現可能出現的問題,以優化維護周期和維護工作。從本質上講,每一個機械部件都可能出現故障,訣竅是,實施有計劃地狀態監控并提前發現問題,同時采取預防性的針對措施。

智能機器取決于幾個關鍵因素,迄今為止最為重要的是信息:沒有數據就沒有智能與診斷。數據的采集、加工和分析又離不開用于數據處理和傳播的傳感器和硬件。SKF公司在該領域擁有豐富的經驗,而且也已經做好了更進一步的準備。人們首先看到的是,直接擴展狀態監控是一種解決方案,比如機器配置傳感器陣列來采集重要數據,隨后通過WLAN將測量數據傳輸到中心點。

SKF Insight: 一種在軸承中實時傳送數據、無需供電的小型無線傳感器。

SKF Insight: 診斷中心

SKF Insight是一種有效解決方案:系統直接從機器內部采集并傳輸運行數據,為此使用軸承這一中心機器組件,于是一個簡單的軸承變為診斷中心,實時傳輸數據且無需供電的小型無線傳感器使之成為可能,這樣狀態監測的可能性也明顯增加。

進行傳統狀態監測時,可以通過軸承表面變化導致的振動模式改變盡早識別故障跡象,但是這意味著損壞已經發生。SKF Insight不是等到軸承狀態出現惡化后才進行診斷,而是能夠提前識別導致軸承失效的條件,診斷結果馬上就能為操作者所使用。集成的微型電子裝置將過程數據傳輸至中心點,所需電力來自軸承的轉動,因此無需單獨供電。

使用SKF Insight是因為人們認識到,在正常工作條件下軸承很少出現因表面疲勞而失效的情況,最多的失效原因是疏忽大意,例如潤滑不夠或違規操作。集成的傳感器測量那些有助于及早發現軸承失效的參數,例如由于潤滑油不干凈導致運行溫度升高,同時能使操作者規避生產運行過程中的故障,由此降低資源總成本并延長機器的使用壽命。工程師們也能獲得更為詳細的信息,知道哪些原因在多大程度上影響軸承的使用壽命。

維護一種新方法

SKF Insight讓維修技師們擁有了一個性能遠超傳統狀態監測的有效工具,通過集成在軸承中的智能無線技術,軸承可以與智能網絡相連,這種無線技術通過系統網關或工廠特定的無線網關進行通訊,使用者可以借助SKF ptitude監測套件自行分析系統信息或經過云服務器傳送給遠程診斷中心。中心可以通過互聯網將報告和總結分送給操作者、機器制造商、SKF公司以及任何其他獲得授權的人。SKF也在收件人列表中這一點很重要,因為憑借企業豐富的軸承和機器知識,這種支持可以在采集和分析時提供有價值的信息。

因為傳感器自行提供工作用電,所以它可以直接用于迄今為止還從未允許嵌入傳感器的機器中心,這對于實時狀態維護而言是較大的進步,明顯改善了對操作環境的掌控,有關操作條件的大量實時信息甚至能夠幫助機器升級,改善機器的使用壽命或額定功率,超越最初的技術性能。

SKF Insight擴展了狀態監測的使用可能性,使其能夠監測之前一些不可能實施監測的區域,正因為如此,該系統在包括風力渦輪機、鐵路以及鋼鐵生產在內的多個工業領域中進行了測試。

風力發電的維護成本是一個天文數字,因此SKF與客戶共同研發出了一種風能設備監測系統。在海上平臺更換主軸承是非常昂貴的,會使整個平臺的經濟核算成為泡影。目前開發的解決方案監測軸承轉數、振動水平、溫度和潤滑狀態,由于該解決方案允許后期安裝,因此它不僅可以改善新風能設備,而且還可以改善全球數以萬計的已安裝設備的運行潛力。

低成本采集狀態數據

用于鐵路車輪軸承的解決方案是一個尚在開發的類似方案,由于安全方面的原因,這些軸承的更換通常不取決于其狀態,而是定期進行。SKF Insight提供了一種低成本采集狀態數據的可能性,由此可以根據實際運行條件來確定軸承使用壽命和更換周期。

SKF Insight已被用于風能設備以及其它要求高的領域,但那些我們要長期與之打交道的機器,比如汽車該怎么辦呢?隨著SKF Insight的不斷智能化許多問題都將迎刃而解,因此SKF Insight是一項真正的革新—它實現了在軸承中的直接狀態監測。

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