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预测泵帮助水刀机器预测性维护

大学仕 2020-11-18 15:52

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水刀切割的多功能性众所周知，但是由于维护需要密集型技术，所以使用没有那么广泛。预测性维护可能会改变这一点。YouTube上有专门针对水刀切割的频道，最受欢迎的频道，简称“水刀频道”，有将近80万订阅用户。

显然，这里的工作让人非常的满足（谁不想看一束60,000 psi的水驱动磨料刺穿铁砧呢？），这就是该节目受欢迎的原因。该视频以水刀切穿防弹玻璃为特色，具有近1000万的观看次数。但是该渠道还展示了水刀切割的多功能性。实际上，在金属加工中，水刀切割的好处已广为人知。磨料射流机几乎可以切割任何材料，是热敏金属和复合材料的理想选择，它们不会产生毛刺或粗糙的边缘，它们在被切割物体上的作用力很小，并且只需要对夹具进行最小的固定即可。它们消除了压缩变形。

水刀机器因维护密集且不可预测所以让人望而却步。而且，无论使用直接驱动技术还是增压技术，每台喷水机都容易泄漏。通常，密封件（喷水泵中的易耗件）是罪魁祸首。Waterjet技术依赖于极高的水压，并且机器内的软密封只能承受这么长时间的压力。水刀柱塞通过抚摸密封件而产生压力，这进一步加剧了磨损。最重要的是，压力水平，环境清洁度和水质等因素都会影响密封件的使用寿命。该系统最终将泄漏，但是所有这些因素使得很难预测何时。

Hypertherm是总部位于新罕布什尔州的工业喷水和等离子切割公司，距今已有50多年的历史，该公司成立于一个车库，并认为已经找到了解决方案。由于喷水机通常用于切割昂贵合金中的厚零件，因此在切割过程中由于泵故障而产生的报废成本可能很高。这种风险是海宝开发Predictive Waterjet泵的基础，该泵可直接在泵或CNC上向操作员提供反馈。预测泵的核心技术是Hypertherm所谓的密封维护指示器或SMI。

SMI是一种反馈指示器，可以直观地描述系统捕获水和油的方式，这些水和油通常会泄漏到滴盘中或增压器下方的顶板上。相反，这些流体被路由到SMI，即“流体系统”，用于监视流体并使用内部算法对流体进行定量，以计算剩余的密封寿命。计算依赖光闸。

四个管中的每根管都从位于增压器上的密封件的一端输送流体：最左边的管将泄漏从增压器左侧（或外端）的静态密封件泄漏的任何高压水排出。左中管从左侧的动态密封件（或内端）收集水和液压油。中间的右侧管和右侧管为增压器的右侧提供相同的作用。位于每个管子中途正下方的黑色夹子是光学门，用于计算通过每个管子的流体量。

通过分析光闸的激活时间，机器算法可以量化实际的流体泄漏率。计算得出关键阈值，即机器预测密封失效之前可以运行的时间。第一个警告将触发堆叠指示灯从绿色变为闪烁的黄色，这表明还剩下八到40个小时的密封寿命。红灯闪烁表示剩余的密封寿命不足30分钟。

“这些警告，特别是黄灯警告，基本上就是机器，它指示用户现在应该计划维护，”海宝水刀市场经理Arion Vandergon说。“您可以继续使用它，但是它将一直运行下去，直到达到下一个关键阈值为止。我们为您提供缓冲区，以便在机器继续监视直到达到关键阈值时计划维护。”

在进行了包括更换密封件的维护后，机器将记录的小时数重置为零。最终结果是该系统利用固有的弱点（流体泄漏）作为维持机器运行的数据点和资产。

（文章来源于贤集网）

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