技术 | 超声波测量轴承载荷 可降低风电成本

谢菲尔德大学的工程师已经开发出一种新的技术，用来预测风机中的轴承何时失效，这能够使风电成本更加便宜。

该方法由机械工程研究生陈文曲发表在英国《皇家学会学报A刊》，利用超声波测量风机中球轴承传递的载荷。工程师可以通过对风机应力的记录来预测其剩余的使用寿命。

当轴承承受载荷时，由于弹性变形而使其厚度减小，声音的速度也受到材料中应力水平的影响。这两种效应改变了超声波通过轴承的时间。

这种新方法是直接对通过球轴承组件传递的载荷进行测量。它使用一个定制的安装在轴承的压电传感器来测量运行时间并确定载荷。这种传感器不算太贵，而且远小于目前可用的传感器，这使它适合于较小的风机。它还可以对所需的维护进行更好的预测，并节省服务所需的资金。

该文章的合著者、谢菲尔德大学列奥纳多摩擦学中心主任Rob Dwyer-Joyce教授说：“使用这种技术可以防止意外的轴承故障，而这正是风机的常见问题。通过消除电量损失的风险和计划外的维护，它可以帮助降低风电的成本，使其更具经济竞争力。”

该项新技术已经在实验室中得到验证，目前正由Ricardo公司在爱尔兰多尼戈尔的Barnesmore风电场进行测试。未来其有望被用于其他风机的内部监控系统。