CN109185334A - 润滑材料可补偿的镶嵌式自润滑关节轴承 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种润滑材料可补偿的镶嵌式自润滑关节轴承。所述轴承内圈上开有若干个铁芯通孔，铁芯嵌入段的轴线指向轴承内圈的球心，铁芯上缠绕漆包线圈组成电磁吸力装置。所述定子的轴承外圈开有上下两排开口的方形槽，方形槽的中心线指向轴承内圈的球心。推力块通过螺钉与固体自润滑材料固定为一体形成自润滑滑块安装于方形槽中，推力块的两端嵌有一端有斜面的弹块，所述弹块的底端装有弹簧。本发明通过转轴转子和定子配合实现自润滑材料的自动补偿，节约了自润滑材料，提高了关节轴承的承载能力。

Description

润滑材料可补偿的镶嵌式自润滑关节轴承
技术领域
本发明属于轴承技术领域，具体涉及一种润滑材料可补偿的镶嵌式自润滑关节轴承。
背景技术
随着科技的不断发展，航空航天等诸多领域对自润滑轴承的润滑性能和服役寿命提出了更高的要求。为了提高轴承的耐磨性及寿命学者们也做出了很多努力，并取得了明显成效。中国专利(ZL201620489973.0)公开了一种自动补偿式轻质轴承座，该轴承座与含有若干填料孔的轴承本体实现了自润滑轴承的自动补偿，该实用新型通过补偿弹簧实现了自润滑材料磨损后的补偿，但是其支撑面为润滑磨合层，导致其支撑能力降低；中国专利(ZL201320341799.1)所述的镶嵌式固体自润滑轴承，包括具有中心孔的轴承本体，该实用新型通过本体上加入了储存固体润滑油的铁芯通孔与两端的环形阻挡部，更好的实现了润滑效果，但是该轴承无法实现自润滑材料的自动补偿；中国专利(ZL03216126.3)所述的镶嵌式自润滑关节轴承，该实用新型在轴承的外套轨道上涂抹了固体润滑涂层，达到了使用前无需跑合及补充润滑的目的；中国专利(ZL201010194738.8)所述的一种金属基镶嵌式弹性自润滑滑动轴承，包括橡胶垫层、高分子轴承条、金属基体，该发明具有高分子材料的自润滑和耐磨性能，同时具有较强的弹性性能，还满足了轴承的柔性要求，但是依然存在自润滑材料无法自动补偿的问题。
综上所述，镶嵌式自润滑轴承在不断的发展，但是依然存在自润滑材料无法自动补偿和承载能力低的问题，制约了自润滑轴承的向前发展。
发明内容
为达到以上目的，本发明提供一种润滑材料可补偿的镶嵌式自润滑关节轴承，该发明通过电磁感应的方式实现自润滑材料的自动补偿，并且通过轴承外圈进行承载，以达到提升自润滑轴承的服役寿命的目的。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种润滑材料可补偿的镶嵌式自润滑关节轴承，包括转轴转子系统和定子系统。所述转轴转子系统的轴承内圈上开有若干个铁芯通孔，所述铁芯通孔中镶嵌有铁芯，铁芯嵌入段的轴线指向轴承内圈的球心，铁芯上缠绕漆包线圈组成电磁吸力装置，转子轴套嵌入轴承内圈中以保护电磁吸力装置，压电开关嵌在轴承内圈中，并与轴承外圈的内表面贴合；所述定子系统的轴承外圈开有上下两排开口的方形槽，所述方形槽的中心线指向轴承内圈的球心，推力块通过螺钉与固体自润滑材料固定为一体形成自润滑滑块，所述自润滑滑块安装于方形槽中，方形槽的前端两侧设置限位块，推力块的两端嵌有一端有斜面的弹块，所述弹块的底端装有弹簧，所述定子系统和转轴转子系统的动静运动形式可以互换。
所述漆包线圈通过外设的电源和控制器进行线圈电流的控制，达到控制自润滑滑块推力的大小。
所述电流控制系统控制漆包线圈中电流的大小，通过扭矩传感器将轴的扭矩信号传入控制器，控制器对传入的扭矩信号进行分析、判断轴承的受力情况，使得输出的每根导线中电流大小不同，以通过电滑环控制不同部位漆包线圈中电流的大小，达到只有轴承内外圈间扭矩大的接触部分自润滑滑块被吸引润滑轴承的效果，实现自润滑滑块自动智能补偿。
所述铁芯为导磁材料，优选1J22导磁材料。
本发明的有益效果是：该发明的转轴转子系统和定子系统配合实现了自润滑轴承镶嵌自润滑材料的自动补偿，节约了自润滑材料，同时轴承外圈直接承载，提高了轴承的承载能力。
附图说明
图1是润滑材料可补偿的镶嵌式自润滑关节轴承的主视图(实施例1)；
图2是润滑材料可补偿的镶嵌式自润滑轴承关节的剖视图(实施例1)；
图3是推力块的B向局部放大图；
图4是电流控制系统C示意图；
图5是轴承外圈的剖视图；
图6是轴承内圈的剖视图；
图7是轴承内圈外观示意图；
图8是润滑材料可补偿的镶嵌式自润滑关节轴承的主视图(实施例2)；
图9是润滑材料可补偿的镶嵌式自润滑轴承关节的剖视图(实施例2)。
在上述附图中，1-转子轴套，2-导线，3-导线孔，4-铁芯，5-轴承内圈，6-轴承外圈，7-漆包线圈，8-推力块，9-自润滑滑块，10-螺钉，11-垫圈，12-扭矩传感器，13-控制器，14-接线柱Ⅰ，15-电刷，16-外环，17-接线柱Ⅱ，18-内环，19-方形槽，20-限位块，21-弹块，22-弹簧，23-铁芯通孔，24-电滑环。
具体实施方案
为了更好的理解本发明所提供的技术方案，下面结合附图对本发明做进一步说明。以下为本发明的两个实施例。
实施例1
如图1至图7所示，一种润滑材料可补偿的镶嵌式自润滑关节轴承，由转轴转子系统和定子系统组成。所述转轴转子系统包括转子轴套1、铁芯4、轴承内圈5、漆包线圈7和电流控制系统。轴承内圈5上开有若干个铁芯通孔23，所述铁芯通孔23内镶嵌有铁芯4，铁芯4嵌入段的中心线指向轴承内圈5的球心，所述铁芯4为导磁材料，优选1J22导磁材料，铁芯4上缠绕有漆包线圈7形成电磁吸力装置，所述电磁吸力装置吸力的大小通过漆包线圈7中电流大小控制。转子轴套1嵌入轴承内圈5中，用于保护电磁吸力装置(见图2)。所述电流控制系统包括扭矩传感器12，控制器13，电滑环24。其中电滑环24由接线柱Ⅰ14，电刷15，外环16，接线柱Ⅱ17，内环18组成。扭矩传感器12通过导线与控制器13相连，导线2通过接线柱Ⅱ17与内环18相连，控制器13通过导线连接接线柱Ⅰ14与外环16相连。电流控制系统控制漆包线圈7中电流的通断。转轴转子系统为一个整体，各部件彼此间不发生相对运动。
所述定子系统包括轴承外圈6、推力块8、自润滑滑块9和螺钉10。轴承外圈6开有上下两排开口中心线指向轴承内圈5球心的方形槽19，推力块8通过螺钉10与自润滑滑块9固定为一体形成滑动块系统安装于方形槽19中。轴承外圈6的方形槽19中设有限位块20，以限制滑动块系统的最大移动距离。推力块8中嵌有弹块21，并安装有弹簧22，以便于推力块8安装。
所述漆包线圈7通过外设的电源和控制器进行线圈电流的控制，以达到控制自润滑滑块9推力大小的目的。
所述电流控制系统控制漆包线圈7中电流的大小。通过扭矩传感器12将轴的扭矩信号传入控制器13，控制器13对传入的扭矩信号进行分析，判断轴承的受力情况，使得输出的每根导线中电流大小不同，以通过电滑环24控制不同部位漆包线圈7中电流的大小，达到依据扭矩大小控制自润滑块9与轴承内圈4接触压力的目的，进而实现智能自润滑。
所述定子系统和转轴转子系统的动静运动形式可互换。
润滑材料可补偿的镶嵌式自润滑关节轴承服役过程中，通过电源为漆包线圈7通入直流电，磁场以铁芯4为路径导磁产生吸力，使得推力块8与固体自润滑材料组成的滑动块系统紧紧贴合内圈外表面，实现自动补偿自润滑材料的目的；在此过程中，轴承外圈主要承载压力，并且只有内外圈扭矩大的接触部分润滑材料才自动补偿。
实施例2
如图1-图8所示，一种润滑材料可补偿的镶嵌式自润滑关节轴承，由转轴转子系统和定子系统组成。所述转轴转子系统包括转子轴套1、铁芯4、轴承内圈5、漆包线圈7和电滑环24。轴承内圈5上开有若干个铁芯通孔23，所述铁芯通孔23内镶嵌有铁芯4，铁芯4嵌入段的中心线指向轴承内圈5的球心，所述铁芯4为1J22导磁材料，铁芯4上缠绕有漆包线圈7形成电磁吸力装置，所述电磁吸力装置吸力的大小通过漆包线圈7中电流大小控制。转子轴套1嵌入轴承内圈5中，用于保护电磁吸力装置。电滑环24由接线柱Ⅰ14、电刷15、外环16、接线柱Ⅱ17和内环18组成，外环16与内环18通过电刷15传导电流，外环16固定，内环18随轴承内圈自由旋转。导线2通过接线柱Ⅱ17与内环18相连，外部电源采用外接导线通过接线柱Ⅰ14与外环16相连。转轴转子系统为一个整体，各部件彼此间不发生相对运动。
所述定子系统包括轴承外圈6、推力块8、自润滑滑块9和螺钉10。轴承外圈6开有上下两排开口中心线指向轴承内圈5球心的方形槽19，推力块8通过螺钉10与自润滑滑块9固定为一体形成滑动块系统安装于方形槽19中。轴承外圈6的方形槽19中设有限位块20，以限制滑动块系统的最大移动距离。推力块8中嵌有弹块21，并安装有弹簧22，以便于推力块8安装。
所述漆包线圈7通过外设的电源和控制器进行线圈电流的控制，以达到控制自润滑滑块9推力大小的目的。
所述定子系统和转轴转子系统的动静运动形式可互换。
润滑材料可补偿的镶嵌式自润滑关节轴承服役过程中，通过电源为漆包线圈7通入直流电，磁场以铁芯4为路径导磁产生吸力，使得推力块8与固体自润滑材料组成的滑动块系统紧紧贴合内圈外表面，达到自动补偿自润滑材料的目的。

Claims (4)

1.一种润滑材料可补偿的镶嵌式自润滑关节轴承，所述关节轴承包括转轴转子系统和定子系统，其特征在于：
所述转轴转子系统的轴承内圈(5)上开有若干个铁芯通孔(23)，所述铁芯通孔(23)中镶嵌有铁芯(4)，铁芯(4)嵌入段的轴线指向轴承内圈(5)的球心，铁芯(4)上缠绕漆包线圈(7)组成电磁吸力装置，转子轴套(3)嵌入轴承内圈(5)中以保护电磁吸力装置，压电开关(9)嵌在轴承内圈(5)中，并与轴承外圈(6)的内表面贴合；所述定子系统的轴承外圈(6)开有上下两排开口的方形槽(19)，所述方形槽(19)的中心线指向轴承内圈(5)的球心，推力块(8)通过螺钉(10)与固体自润滑材料固定为一体形成自润滑滑块(9)，所述自润滑滑块(10)安装于方形槽(19)中，方形槽(19)的前端两侧设置限位块(20)，推力块(8)的两端嵌有一端有斜面的弹块(21)，所述弹块(21)的底端装有弹簧(22)，所述定子系统和转轴转子系统的动静运动形式可以互换。
2.根据权利要求1所述的润滑材料可补偿的镶嵌式自润滑关节轴承，其特征在于：所述漆包线圈(7)通过外设的电源和控制器进行线圈电流的控制，达到控制自润滑滑块(9)推力的大小。
3.根据权利要求1所述的润滑材料可补偿的镶嵌式自润滑关节轴承，其特征在于：所述电流控制系统控制漆包线圈(7)中电流的大小，通过扭矩传感器(12)将轴的扭矩信号传入控制器(13)，控制器(13)对传入的扭矩信号进行分析、判断轴承的受力情况，使得输出的每根导线中电流大小不同，以通过电滑环(24)控制不同部位漆包线圈(7)中电流的大小，达到只有轴承内外圈间扭矩大的接触部分自润滑滑块(9)被吸引润滑轴承的效果，实现自润滑滑块(9)自动智能补偿。
4.根据权利要求1所述的润滑材料可补偿的镶嵌式自润滑关节轴承，其特征在于：所述铁芯(4)为导磁材料，优选1J22导磁材料。
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