演進Evolution | 虛擬購電、木材發(fā)電、表面滲碳材料研究、機器人鉆井、圓柱軸承百年史…一文直達軸承技術難題解決方案

6月和7月，

「演進」訂閱號為大家精選了

全新8篇含金量十足的深度好文

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什么是虛擬購電協(xié)議？

造紙廠如何不從電網(wǎng)取電，還把燃燒木材所發(fā)的電輸入電網(wǎng)？

表面滲碳材料在承受接觸應力時會對軸承性能產(chǎn)生什么影響？

在鉆井平臺高危區(qū)域，機器人是如何代替人工作業(yè)的？

SKF定制風電軸承壽命能不能超過20年？

掛在船艙外的”美人魚”吊艙式推進器有什么奧秘？

SKF在圓柱滾子軸承百年演進史中貢獻了什么？

能量輪轂怎么使自行車騎手蹬踏更省力？

SKF對軸承技術的深入研究，

為旋轉(zhuǎn)設備精準賦能！

雙月匯總篇一鍵直達兩個月所有文章！

01

企業(yè)展示其對可再生能源承諾的一種方式是購買“來源擔保證書”，由此證明其所用的電來自可再生能源，如太陽能、風能、地熱能、可持續(xù)水電或生物質(zhì)能。這可以通過“捆綁”的方式來實現(xiàn)，即用戶同時購買“綠色”電價的電和證書。此外，這些證書也可以單獨購買，即通過“非捆綁”方式購買。

當然，也可以通過一種虛擬購電協(xié)議的復雜金融機制獲得。在這種機制下，能源用戶繼續(xù)從供電公司那里獲得能源。從虛擬購電協(xié)議購得的證書通常是與一個尚未建成的新風場或太陽能發(fā)電廠等可再生能源設備掛鉤。這種協(xié)議實際上是一個確保高風險大型綠色能源項目付諸實施的關鍵工具。

虛擬購電協(xié)議加速可再生能源的發(fā)展

02

一家德國造紙從來不從公共電網(wǎng)獲取電力。事實上，他們的自備發(fā)電廠就可以滿足工廠的大部分電力需求。另外再把總發(fā)電量的三分之一輸進公共電網(wǎng)。那么這是如何做到的呢？

紙漿生產(chǎn)和漂白過程會產(chǎn)生一些液體，內(nèi)含具有能源價值的化學物質(zhì)和木材萃取物。把這些液體放到回收鍋爐里燒煮，再把產(chǎn)生的熱量變成蒸汽。燃燒剩余物經(jīng)進一步加工后，再用來燒木材。用蒸汽來驅(qū)動汽輪機，可生產(chǎn)42至46兆瓦的電力，足夠13.5萬戶家庭使用。

從木材到電力——SKF助力紙漿廠減少排放

03

表面硬化軸承的承載能力取決于硬化表層深度和芯部強度等多個因素。因此，軸承制造商在制造過程中必須謹慎選擇鋼材，并確保針對特定的應用要求，滲碳層有足夠的深度。

SKF對持續(xù)接觸疲勞條件下表面滲碳軸承的材料特性進行表征和建模。通過評估表面塑性壓痕和芯部擠壓的風險，為設計工程師和制造商提供了深度見解，尤其是優(yōu)化表面滲碳軸承性能方面的見解。

對承受持續(xù)接觸負荷的表面滲碳軸承材料的最新研究

04

挪威機器人鉆井公司致力于改變油井鉆探現(xiàn)狀，使用機器人取代人工進行最危險的“鉆工”作業(yè)，同時實現(xiàn)巨大的成本節(jié)省。長達3米的機械臂吊裝逾3.5噸重物時，精度要求控制在一毫米以內(nèi)，這在市場上還沒有其它機器人系統(tǒng)可以像這樣裝卸鉆桿。

SKF為電動鉆井機器人研發(fā)定制的大扭矩致動器，能夠?qū)⒘厥┘拥姐@桿接頭處。此前，這項任務一直都是由人工來完成。作業(yè)空間非常局促，SKF技術人員為此提出了合適的解決方案。同時SKF提供了包括軸承和附件在內(nèi)的多種SKF標準產(chǎn)品以及潤滑系統(tǒng)。

機器人登上油井鉆探舞臺

05

未來兩三年之后，風電運營和維護的市場規(guī)模將超過購置新風機的市場規(guī)模。隨著投產(chǎn)的風機數(shù)量增多，運營和維護的花費便會增長。讓這些設備以較低成本運行30年或更長時間是至關重要的。

確保齒輪箱和主軸承的使用壽命超過20年是目前的設計規(guī)范，SKF與美國國家可再生能源實驗室達成一項合作計劃，研究風電機組組件在不同工況下的實際性能。SKF致力于研究軸承損傷和失效，從而對包括軸承在內(nèi)的軸系配置進行優(yōu)化。

驗證SKF定制化風電軸承的性能

06

瑪麗女王2號豪華郵輪獨特的“美人魚”吊艙式推進器使其在港口操縱起來精確自如。這些把螺旋槳、電機和方向舵集成一體的“吊艙式推進器” 安裝在船艙外部，從而節(jié)省了空間。否則，船上的大量空間將被傳動軸等傳動系統(tǒng)所占據(jù)。

SKF參與重新設計了瑪麗女王2號上吊艙式推進器的內(nèi)部軸承配置，其中一項關鍵的設計改進是重新設計了非驅(qū)動端軸承配置（兩個球面滾子推力軸承面對面配對安裝）。設計采用了一種“共用軸墊圈”，實際上把兩個獨立的軸承合二為一。另一項重要改進是，兩個軸承都采用了非標的超優(yōu)質(zhì)合金鋼，這樣大幅度地延長了軸承的使用壽命

創(chuàng)新設計——掛在船艙外的”美人魚”吊艙式推進器

07

1909年，由克納爾博士發(fā)明的現(xiàn)代圓柱滾子軸承獲得了專利，他是德國的諾瑪公司首席工程師。1914年，SKF收購了諾瑪公司一半股份，并把該公司并入SKF集團。自此，圓柱滾子軸承的歷史與SKF的歷史融匯交錯，并創(chuàng)下了許多發(fā)展里程碑。

在上世紀30年代，SKF推動了圓柱滾子軸承外形尺寸的標準化，使其外形尺寸與標準球軸承完全相同。在軸承設計方面，SKF從B型設計、E型設計、EC型設計、到滾道對數(shù)曲線輪廓，再到SKF探索者系列和高承載軸承，圓柱滾子軸承在過去115年里不斷演進離不開SKF的持續(xù)探索和貢獻。

圓柱滾子軸承百年演進史與SKF

08

斯洛文尼亞兩位業(yè)余自行車愛好者在觀看了環(huán)意大利自行車賽時，有感于車手們在上坡時的費勁狀態(tài)，他們開始思考蹬踩過程中的踩空或“死點”問題。他們設計了在驅(qū)動輪輪轂里安裝懸架系統(tǒng)的解決方案，讓騎車者在每次踩踏自行車的有效工作時段蹬出更大力量，還有一部分能量則儲存在輪轂的彈簧裝置中。到死點時段再將儲存的能量釋放出來，幫助騎車者更快更省力地克服死點。

這種“能量輪轂”最初采用了角接觸球軸承的設計，但后來發(fā)現(xiàn)這種軸承太重。在后來開發(fā)輪轂時選用了SKF深溝球軸承和混合陶瓷軸承，最終證明這是成功的解決方案。

大有奧秘！自行車能量輪轂使騎手蹬踏省力

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