演进Evolution | 虚拟购电、木材发电、表面渗碳材料研究、机器人钻井、圆柱轴承百年史…一文直达轴承技术难题解决方案

6月和7月，

「演进」订阅号为大家精选了

全新8篇含金量十足的深度好文

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什么是虚拟购电协议？

造纸厂如何不从电网取电，还把燃烧木材所发的电输入电网？

表面渗碳材料在承受接触应力时会对轴承性能产生什么影响？

在钻井平台高危区域，机器人是如何代替人工作业的？

SKF定制风电轴承寿命能不能超过20年？

挂在船舱外的”美人鱼”吊舱式推进器有什么奥秘？

SKF在圆柱滚子轴承百年演进史中贡献了什么？

能量轮毂怎么使自行车骑手蹬踏更省力？

SKF对轴承技术的深入研究，

为旋转设备精准赋能！

双月汇总篇一键直达两个月所有文章！

01

企业展示其对可再生能源承诺的一种方式是购买“来源担保证书”，由此证明其所用的电来自可再生能源，如太阳能、风能、地热能、可持续水电或生物质能。这可以通过“捆绑”的方式来实现，即用户同时购买“绿色”电价的电和证书。此外，这些证书也可以单独购买，即通过“非捆绑”方式购买。

当然，也可以通过一种虚拟购电协议的复杂金融机制获得。在这种机制下，能源用户继续从供电公司那里获得能源。从虚拟购电协议购得的证书通常是与一个尚未建成的新风场或太阳能发电厂等可再生能源设备挂钩。这种协议实际上是一个确保高风险大型绿色能源项目付诸实施的关键工具。

虚拟购电协议加速可再生能源的发展

02

一家德国造纸从来不从公共电网获取电力。事实上，他们的自备发电厂就可以满足工厂的大部分电力需求。另外再把总发电量的三分之一输进公共电网。那么这是如何做到的呢？

纸浆生产和漂白过程会产生一些液体，内含具有能源价值的化学物质和木材萃取物。把这些液体放到回收锅炉里烧煮，再把产生的热量变成蒸汽。燃烧剩余物经进一步加工后，再用来烧木材。用蒸汽来驱动汽轮机，可生产42至46兆瓦的电力，足够13.5万户家庭使用。

从木材到电力——SKF助力纸浆厂减少排放

03

表面硬化轴承的承载能力取决于硬化表层深度和芯部强度等多个因素。因此，轴承制造商在制造过程中必须谨慎选择钢材，并确保针对特定的应用要求，渗碳层有足够的深度。

SKF对持续接触疲劳条件下表面渗碳轴承的材料特性进行表征和建模。通过评估表面塑性压痕和芯部挤压的风险，为设计工程师和制造商提供了深度见解，尤其是优化表面渗碳轴承性能方面的见解。

对承受持续接触负荷的表面渗碳轴承材料的最新研究

04

挪威机器人钻井公司致力于改变油井钻探现状，使用机器人取代人工进行最危险的“钻工”作业，同时实现巨大的成本节省。长达3米的机械臂吊装逾3.5吨重物时，精度要求控制在一毫米以内，这在市场上还没有其它机器人系统可以像这样装卸钻杆。

SKF为电动钻井机器人研发定制的大扭矩致动器，能够将力矩施加到钻杆接头处。此前，这项任务一直都是由人工来完成。作业空间非常局促，SKF技术人员为此提出了合适的解决方案。同时SKF提供了包括轴承和附件在内的多种SKF标准产品以及润滑系统。

机器人登上油井钻探舞台

05

未来两三年之后，风电运营和维护的市场规模将超过购置新风机的市场规模。随着投产的风机数量增多，运营和维护的花费便会增长。让这些设备以较低成本运行30年或更长时间是至关重要的。

确保齿轮箱和主轴承的使用寿命超过20年是目前的设计规范，SKF与美国国家可再生能源实验室达成一项合作计划，研究风电机组组件在不同工况下的实际性能。SKF致力于研究轴承损伤和失效，从而对包括轴承在内的轴系配置进行优化。

验证SKF定制化风电轴承的性能

06

玛丽女王2号豪华邮轮独特的“美人鱼”吊舱式推进器使其在港口操纵起来精确自如。这些把螺旋桨、电机和方向舵集成一体的“吊舱式推进器” 安装在船舱外部，从而节省了空间。否则，船上的大量空间将被传动轴等传动系统所占据。

SKF参与重新设计了玛丽女王2号上吊舱式推进器的内部轴承配置，其中一项关键的设计改进是重新设计了非驱动端轴承配置（两个球面滚子推力轴承面对面配对安装）。设计采用了一种“共用轴垫圈”，实际上把两个独立的轴承合二为一。另一项重要改进是，两个轴承都采用了非标的超优质合金钢，这样大幅度地延长了轴承的使用寿命

创新设计——挂在船舱外的”美人鱼”吊舱式推进器

07

1909年，由克纳尔博士发明的现代圆柱滚子轴承获得了专利，他是德国的诺玛公司首席工程师。1914年，SKF收购了诺玛公司一半股份，并把该公司并入SKF集团。自此，圆柱滚子轴承的历史与SKF的历史融汇交错，并创下了许多发展里程碑。

在上世纪30年代，SKF推动了圆柱滚子轴承外形尺寸的标准化，使其外形尺寸与标准球轴承完全相同。在轴承设计方面，SKF从B型设计、E型设计、EC型设计、到滚道对数曲线轮廓，再到SKF探索者系列和高承载轴承，圆柱滚子轴承在过去115年里不断演进离不开SKF的持续探索和贡献。

圆柱滚子轴承百年演进史与SKF

08

斯洛文尼亚两位业余自行车爱好者在观看了环意大利自行车赛时，有感于车手们在上坡时的费劲状态，他们开始思考蹬踩过程中的踩空或“死点”问题。他们设计了在驱动轮轮毂里安装悬架系统的解决方案，让骑车者在每次踩踏自行车的有效工作时段蹬出更大力量，还有一部分能量则储存在轮毂的弹簧装置中。到死点时段再将储存的能量释放出来，帮助骑车者更快更省力地克服死点。

这种“能量轮毂”最初采用了角接触球轴承的设计，但后来发现这种轴承太重。在后来开发轮毂时选用了SKF深沟球轴承和混合陶瓷轴承，最终证明这是成功的解决方案。

大有奥秘！自行车能量轮毂使骑手蹬踏省力

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