压电自传感故障诊断单元

不拆轴承即装即用

一种可直接安装在滚动轴承上的压电发电机，既能收集振动能量，又能通过其电输出实现轴承故障的自供电诊断，无需外接传感器或电池，且不破坏轴承原有结构。

Runye, Shi · Zhengshun, Yan · 方仕童 · 谯自健 · Shiyi, Xiao · Jiaoyu, Lei · ZhouZhou, Wang · 徐斌 · Lai, Zhihui

Applied Energy 2024

参数信息

平均分类准确率（1200 rpm）

88.389 %

平均分类准确率（3000 rpm）

98.99 %

平均分类准确率（4800 rpm）

98.431 %

技术优势

不破坏轴承结构

压电发电机可直接安装在轴承上，无需在机械零件上开孔或布线，因此不会削弱原结构的可靠性。

无需外部电源

发电机将机械振动转化为电能，产生的电信号同时用于诊断，去掉了电池和有线供电。

免有线传感器

不再依赖外接传感器获取信号，而是用发电机自身的电输出直接做诊断，减少安装点和故障源。

应用场景

• 旋转机械状态监测：在旋转机械轴承上直接安装压电单元，用自发电信号监测健康状态。
• 工业物联网传感器：作为工业物联网的自供电传感器节点，省去电池和布线。
• 工业机器人关节轴承：集成到机器人关节轴承，在不破坏结构的前提下实现故障自诊断。
• 无人机电机轴承：用于无人机电机轴承，利用飞行振动自供电监测轴承状态。
• 自主移动机器人轴承：安装在自主移动机器人轴承上，通过振动能量实现免维护诊断。