智能轴承:慢速发动机的消亡

写的: 汤姆Austin-Morgan|发表:

根据英国职工大会的数据,英国人每天的铁路通勤时间平均为2小时11分钟。另外,去年有超过三分之一的火车因为技术故障而未能到站,结果只剩下一个非常痛苦的通勤者。Chris Johnson,工业轴承供应商SMB轴承的董事总经理,考虑了智能轴承的未来采用及其对工业4.0和英国的影响。

几十年来,轴承的设计一直相当一致。在陶瓷、混合材料和塑料等轴承材料方面有了新的发展;新发现的材料石墨烯也提供了新的润滑选择。但一项新的发展甚至可以超越这些:轴承和工业物联网(IIoT)之间的合作,可以在生产过程和整个业务中提供价值。

数字化正在使维护的执行方式发生重大变化。具体来说,采用基于物联网的智能轴承,可以通过集成到轴承本身的传感器对即将发生的故障和故障进行自我诊断。这些传感器轴承不同于传统的解决方案,传统的解决方案通常涉及安装在轴承附近的独立传感器。取而代之的是,传感器被集成到测量方位速度和方向,然后中继到一个控制系统。

传感器轴承通过磁脉冲产生环工作。交流极点安装在内旋转环上,而外圈携带传感器外壳。当内环旋转时,发电机环通过固定的磁传感器并检测磁极性的变化。这产生一个电信号,然后处理和转换成旋转方向和转速数据。

记录的数据可以通过一个网关传输到云端,在那里工程师可以实时获取信息。以铁路行业使用的智能轴承为例。测量径向位移可以计算传感器轴承上的径向力。这是与创新软件混合,以提供准确的位移和扭矩的其他轴承和元素。

这意味着可以很容易地记录有关过载的信息,并用于限制扭矩,甚至在需要时关闭驱动器。通过监控这些关键资产,可以更好地避免意外停车,从而提高铁路运营的整体水平。

智能轴承还解决了一系列工业应用,包括监测热电偶(速度和温度)和加速度计(振动)水平。

但是,这让他们变得聪明了吗?这完全取决于要监视的关键参数。毕竟,任何东西都可以被感知——困难的部分是知道要感知什么以及输出信号的含义。

有了智能轴承,工程师可以通过监测机器过程(如压力、力和振动),采用主动的方法进行维护——每一个过程都为预测性维护提供关键数据。实时更新轴承和其他部件的状况,允许进行先进的诊断。轴承条件任何恶化的早期警告也可以访问。

采用积极主动的维护方法有很多好处。当一个设备或系统发生故障时,整个过程就会停滞不前,而问题就会得到解决。通过访问机器运行状态的高级数据,可以大大减少停机时间并防止导致故障的因素。避免系统或机器损坏也可以减少在运行时间内进行维修的需要。

主动的维护方法还有助于组件或机器的耐用性,特别是通过解决问题的根本原因,而不仅仅是处理未决错误的迹象。机器或部件使用的时间越长,更换成本可以延后的时间就越长。

有什么部件能比智能轴承更好地收集这些关键数据呢?轴承通常位于所有旋转应用的中心;转速,力和振动都以某种方式影响着它们。

随着行业的不断增长和发展,需要更多的智能轴承传感器数据来更密切地监测适当的轴承功能和优化操作。轴承技术的进步,包括数据共享和维护跟踪,将在更多的应用中继续研究和开发。

在铁路行业,添加智能轴承将为运营商提供轴承健康的实时车载信息,并允许早期检测轴承损坏。由于列车轴承是铁路轮对完整性的关键要素,状态监测一体化将对铁路运营成本和列车安全产生重大影响。

希望在未来,随着智能轴承的集成,英国的铁路通勤者最终能快乐地上班,更重要的是准时。


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