La tecnología de medición del espesor de la película de aceite es el medio central de optimización de la lubricación de la Caja de cambios, que proporciona soporte de datos para la selección de lubricantes, la coincidencia de condiciones de trabajo y la alerta temprana de fallas monitoreando el Estado de la película de aceite en tiempo real. Tomando como ejemplo el reductor de relación de velocidad fija del vehículo eléctrico, el espesor de la película de aceite afecta directamente la vida de fatiga y la eficiencia de transmisión de la superficie dental en condiciones de alta velocidad (velocidad máxima de 12000 rpm) y alto par (par máximo de entrada 300nm).

Principios técnicos y aplicaciones de Ingeniería

En la actualidad, las tecnologías principales se dividen en dos caminos principales: óptica y electricidad. En el método óptico, la tecnología de interferencia láser puede lograr una medición de precisión a nivel nanométrico analizando las rayas de interferencia de la luz reflejada en las superficies superior e inferior de la película de aceite. Por ejemplo, El medidor ehd2 de la Compañía Británica PCS se basa en el principio de interferencia óptica de película ultradelgada, que puede obtener simultáneamente el espesor de la película de aceite y el coeficiente de tracción, que es adecuado para la investigación de lubricación hidroelástico de pares de fricción de engranajes de laboratorio. La Ley eléctrica está representada por el sensor de vórtice eléctrico, que calcula el espesor de la película de aceite monitoreando los cambios en el campo de vórtice en la superficie de la matriz metálica. El Reino Unido todavía tiene sensores de la serie zed23 que pueden medir películas de aceite en el rango de 0,1 - 2000 micras en tiempo real, con una precisión de ± 0,5 micras, y son resistentes a la contaminación por petróleo y altas temperaturas (200 ° c), que se han utilizado ampliamente en rodamientos de motores, cajas de cambios eólicas y otros escenarios industriales.

Valor práctico en la optimización de la Caja de cambios

Coincidencia precisa de lubricantes: mediante el monitoreo dinámico de la capacidad de formación de película de diferentes aceites de engranajes de viscosidad (como 75w - 90gl - 4), combinado con la curva Z del coeficiente de lubricante en el estándar GB / t3480.2-2021, se puede evaluar cuantitativamente el impacto del aceite en la vida de fatiga de alto ciclo. Por ejemplo, el valor Z del aceite lubricante sintético en la prueba de engranajes duros debe corregirse a 1,1 veces, mientras que los engranajes de ajuste y templado deben ajustarse a 1,4 veces.

Optimización adaptativa de las condiciones de trabajo: en las condiciones de cambio de velocidad y carga, el sensor de vórtice puede recoger simultáneamente parámetros como temperatura, presión y velocidad de rotación para establecer un modelo dinámico del espesor de la película de aceite. En un proyecto de optimización de lubricación de un reductor de accionamiento eléctrico, a través de esta tecnología, se encontró que el espesor de la película de aceite fluctuó hasta ± 15% en condiciones de alta velocidad de 12000 rpm, optimizando así la estructura del sello de aceite y el proceso de recubrimiento de grasa, lo que mejoró la eficiencia de transmisión de toda La Caja en un 3,2%.

Alerta temprana de fallas: el método de resistencia y el método de voltaje de descarga pueden monitorear indirectamente el Estado de la película de aceite en la superficie del diente. Cuando la carga supera el valor crítico, la resistencia de la película de aceite cae bruscamente o el voltaje de descarga cambia repentinamente, lo que puede advertir el riesgo de pegado con 2 - 3 horas de antelación. En una prueba de caja de cambios de energía eólica, la tecnología capturó con éxito un proceso anormal en el que el espesor de la película de aceite cayó bruscamente de 8 micras a 0,5 micras para evitar accidentes graves de equipos.

Tendencias de desarrollo tecnológico

Con la integración de la detección de fibra óptica y la tecnología de visión artificial, el método de interferencia láser está pasando del laboratorio al sitio industrial. La tecnología de interferencia óptica bicolor amplía el rango óptico a más de 10 micras a través de la modulación láser rojo y verde, cubriendo las necesidades de monitoreo de ciclo completo de la Caja de cambios desde el arranque hasta el Estado estable. En el futuro, la determinación del espesor de la película de aceite se combinará profundamente con la tecnología digital de gemelo para realizar la simulación en tiempo real y el control de circuito cerrado del Estado de lubricación, y promover el desarrollo del sistema de transmisión de engranajes hacia una alta confiabilidad y una larga vida útil.