智能的力量

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    2014年10月28日 09:00 CEST

    斯凯孚(SKF)于2013年汉诺威工业博览会上推出了一项改变工程师使用轴承方式创新创新技术。 这项被称为斯凯孚(SKF)洞悉(Insight)的新技术在轴承核心集成了一个微型自供电智能无线传感器。 该技术首次使工程师能够实时监测机器内的轴承运行状态。 其结果是实现了轴承磨损和未来失效的规划和预防,而不仅仅是在此之前的预测。

    18个月后的今天,该技术正在接受验证,并且在诸多行业找到了自己的用武之地。 在进行更详细的说明前,让我们先来看一看是什么令斯凯孚洞悉(Insight)如此具有革命性。

    洞悉(Insight)项目源自极少数轴承会在普通工况中使用时失效这一事实。 实际上,大部分使用中的失效是由误用、疏忽、润滑问题或者当机器为初次设计或轴承为初次指定规格时无法预见的运行状态所引起。 

    状态监测一般会通过测量振动级别寻找早期失效信号。 振动信号一般在钢的第一块小碎片开始从轴承圈的滚道表面或滚动体碎裂时产生。 当这一损坏达到使用传统传感器都能探测到的地步,则为时已晚,因为轴承的损坏情况已经影响到了其运行性能和使用寿命。

    斯凯孚工程师一直在考虑:在不使用外部检测设备的情况下,如果轴承能够探测到影响其直接运行环境的关键参数,之后通过无线网络立刻向工厂操作人员或机器制造商提供这一信息,结果会是怎样的。

    如果能够以这一方式监测运行状态,就能预防潜在的损坏或至少在其产生影响前予以识别,同时在机器运行时实施纠正措施。 从而避免成本高昂的中断性故障,减少资产的总拥有成本并且大幅延长机器的使用寿命。

    已开发的这项解决方案使用镶嵌在轴承内的微型传感器和智能无线部件,并且从轴承旋转等应用环境中获取电能。 因此,整个组件实现了自给自足,无需电源线或传感器输出线,并且安装后即可自主运行。

    轴承内部的智能无线通讯技术使其可被用于传统Wi-Fi无法正常运行的环境。 还使轴承能够配置在通过无线网关进行通信的智能网络。

    斯凯孚洞悉(Insight)轴承能够监测所施加的载荷、润滑质量、运行速度、温度和振动,并且探测到轴承钢微型结构中的变化,在损坏达到宏观结构级别前提前发出警告信号。 之后,该数据可通过云服务器发送至可使用智能手机或平板电脑专用应用的本地操作人员或者远程监测中心。 无论哪种情况,诊断工具都会对该数据进行解析,从而确定与最佳运行状态之间的差距,包括过度载荷、工作周期偏离和润滑剂污染,这样就能通过添加润滑剂、减轻瞬时过载等立刻对运行状态进行更改。

    由于这款轴承可自行供电,因此可被用于之前无法在机器核心嵌入传感器的应用。 这不仅在基于实时状态的维护方面迈出了重要的一步,还使我们更好地了解运行环境,从而使机器能够通过升级将使用寿命或额定功率提高到初始技术规格之上等。 

    斯凯孚洞悉(Insight)技术的目标之一使状态监测技术的用途和涉猎领域更广,尤其是之前被认为不可能或不切实际的应用。这就是为何这项技术在风能、铁路和炼钢等极具挑战性的行业进行测试的原因之一。

    风力发电场位置偏远,检修困难。 在部分海上应用中,更换风力发电机主轴承的成本之高使其一开始就阻碍了风力发电机的商业应用。 因此,在检修中记录载荷和润滑状态以及采取完全排除破坏性状况的措施对于运营而言就显得尤为必要。

    现在,斯凯孚与客户一同致力于整合斯凯孚洞悉(Insight)技术和开发用于风力发电机监测的智能轴承。 这实现了真实运行状态中的动态轴承信息测量,并且能够将这些信息通过无线网络发送至远程检测中心或本地维护团队。 目前正在考虑的解决方案能够监测轴承速度、振动、温度和润滑,并且能够进行改装,从而立刻增强全球数万风力发电机的运行性能。 

    一项用于铁路业轮端轴承的类似解决方案正处于开发之中。 轮端轴承是关键的安全部件,无论状态如何,必须根据规定间隔时间进行正常更换。 通过安装斯凯孚洞悉(Insight),可创建一项非常经济的状态监测数据采集方法,从而基于实际运行状态而非预测运行状态来精确确定轴承使用寿命以及更换间隔时间。 

    智能轴承技术为状态监测以及机械设计、运行和使用寿命开辟了新的道路。 现在,斯凯孚洞悉(Insight)等创新成果已开始为工程师和业务经理提供实现机械资产效率、产能和盈利能力最大化所需的关键工具和数据。

    瑞典斯凯孚
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    倪旅泉Jerry Ni,斯凯孚中国区,企业传讯经理 ; 电话;+86 21 2321 2534Jerry.Ni@skf.com



    斯凯孚是一家全球知名的轴承、密封件、机电一体化和润滑系统供应商,并为客户提供包括技术支持、维护及可靠性服务和工程咨询及培训等服务。 斯凯孚在 130 多个国家经营业务,在全球拥有 15,000 个经销商网点。

    集团 2013 年销售额达 635.97 亿瑞典克朗,员工人数为 48,401 人。 www.skf.com

    ® SKF 是斯凯孚集团的注册商标。
    ™ BeyondZero 是斯凯孚集团的商标。

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