2025年滑动轴承行业技术分析：物联网突破滑动轴承综合试验系统设计

  在现代工业飞速发展的今天，滑动轴承作为机械设备中的关键部件，其性能直接影响装备的运行可靠性与稳定性。尤其是在高精度、重载的大型装备领域，推力滑动轴承凭借出色的抗冲击性能被广泛应用。随着2025年工业技术的持续革新，滑动轴承行业对其运行状态的精准监控与性能优化需求愈发迫切。与此同时，教学领域也急需高效的试验系统辅助学生理解滑动轴承知识。在此背景下，基于物联网技术的推力滑动轴承综合试验系统应运而生，成为行业关注焦点。

  一、推力滑动轴承综合试验系统总体设计架构

  该试验系统由试验台主体和物联网平台两大部分构成。试验台主体涵盖试验轴瓦、工况转换系统、动力传动系统、加载系统等核心组件，通过集成普通平面、液体静压和可倾轴瓦，实现试验台的集约化，能够满足多工况试验需求。《2025-2030年全球及中国滑动轴承行业市场现状调研及发展前景分析报告》指出，物联网平台则包含云平台和智能监控平台，其主要任务是对采集的各类数据信息进行深度加工、分析，实现信息数据的高效流转、处理与汇总分析，为轴承运行状态的智能监控提供全方位系统支持，确保网络监控系统数据通信的稳定与准确。试验台主体中，试验轴瓦安置于油缸内，加载盘置于轴瓦之上，借助加载装置实现轴瓦加载。主轴通过密封装置与试验容器相连并安装轴承，保障相对位置固定不变。试验过程中，根据试验对象特性灵活选择润滑油供油方式，电机通过联轴器带动轴承系统转动，测量系统同步完成各项参数的精准测量。

  二、推力滑动轴承试验台核心组件设计

  (一)试验轴瓦的创新设计

  试验轴瓦由可倾轴瓦和普通轴瓦相间排布组成。普通轴瓦设有贯穿圆孔，通过轴瓦支座和轴支承套连接，固定倾斜角度，运行时无周向和轴向运动趋势。可倾轴瓦带有圆孔凹槽，采用球轴承支撑，能以固定支点为依托，随转子载荷变化进行微量摆动，自动调节倾斜角度，为试验提供多样化的轴瓦运行状态模拟。

  (二)工况转换系统的高效切换

  工况转换系统采用端面凸轮机构，该机构由八个相间分布的谷峰和谷底构成。可倾轴瓦和普通轴瓦分别相间位于谷峰与谷底之上。试验过程中，仅需手动旋转端面凸轮机构 45°，即可实现普通轴瓦和可倾轴瓦的位置调换，并通过控制油泵供油状态，轻松完成试验台在液体静压状态、液体动压状态等不同工况之间的转换，极大地提升了试验的灵活性与多样性。

  (三)动力驱动系统的精准选型

  动力驱动系统选用 80 型 100W、240r/min 的直流电机作为动力源。该电机的选型充分考虑了试验台的各项参数需求，其合适的功率、转速以及较高的运行稳定性，能够确保试验台在不同工况下稳定运行，为滑动轴承试验提供可靠的动力支持。

  (四)加载系统的数字化革新

  加载系统采用数字化机械砝码加载方式，具有加载精度高(经调试后精度可达 0.01N)、可实时显示、加载便捷、能实现连续加载等显著优势。该系统由电阻应变片、HX711AD 模块、连接架、放置平台、显示屏幕等组件构成。通过向放置平台上的水杯倒水施加可变加载力，电阻应变片在受力时形状发生微小变化，导致电阻值改变，经电桥电路和 HX711AD 模块处理，将模拟电压信号转换为数字信号，最终在显示屏幕上实时呈现加载力大小。

  三、物联网平台赋能滑动轴承试验系统

  (一)数据采集系统的精确测量

  试验台系统运用维特智能 JY - PS040 型气压传感器模块进行油膜压力测量。在可倾推力轴瓦油膜压力测量试验中，依据实际需求转动转换盘，将目标试验轴瓦调至转动盘最高处与加载盘接触，启动电动机后，油缸内液体挤压气管内气体触发气压传感器，数据经转接线通过 USB - TTL 串口模块或六合一模块传入 PC 端口，实现油膜压力数据的实时采集。

  (二)数据存储和传输系统的智能管理

  由于采集数据量大且无序，需对数据进行预处理并筛选不合格数据。数据库按照不同类别分类存储，错误数据存入错误日志，有效数据发送至主控设备。主控芯片解析数据后，通过 4G 传输汇总至主机的 MQTT 服务器，经创建云端数据库及表、设定规则引擎，完成数据解析与永久化，最终将有效数据存储于 MySQL 中，并通过用户订阅主题实现数据传输。

  (三)数据可视化系统的直观呈现

  数据可视化系统分为数据识别处理与可视化映射两个步骤。先剔除有质量问题的数据，再将处理后的信息映射为可视化元素。借助 ANSYS、Python 等软件工具，构建试验台动态三维仿真模型，并利用 EnSight 进行数据的分析与可视化。传感器采集的数据经预处理、分类存储和分析后，通过 Python 实现客户端与 MQTT 服务器连接，实现数据实时显示，且可采用不同库操作，通过列表解析式完成数据动态更新。

  综上所述，基于物联网技术的推力滑动轴承综合试验系统，通过创新设计试验台各组件与搭建物联网平台，实现了对滑动轴承运行状态的智能监控与数据的高效处理。该系统不仅能够满足大型装备中推力滑动轴承运行状态的实时监控需求，还可为滑动轴承课堂教学提供有力辅助。不过，当前系统在实时展现轴瓦运行状况方面仍存在不足，未来可借助数字孪生技术加以改进，进一步推动滑动轴承行业技术的发展与创新，为工业生产和教学研究带来更多价值与可能。

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