CN112628290A - 一种用于实时检测的智能轴承滚子 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于实时检测的智能轴承滚子，包括呈圆柱状的滚子体，所述滚子体中心设有一个通孔，所述滚子体周边圆柱面设置有三个扇形油槽，即中间扇形油槽和位于中间扇形油槽上下端的端部扇形油槽，中间扇形油槽和两个端部扇形油槽上均设置有与通孔相连通的油孔；与现有的轴承技术相比，本轴承滚子的优点在于：结构简单，陶瓷材料可减少磨损，稳定性好，使用寿命长，可实现实时检测滚子由于疲劳原因在次表面形成微观裂纹或晶格错位的早期缺陷。
Description
技术领域
本发明属于轴承滚子装置技术领域，尤其涉及一种用于实时检测的智能轴承滚子。
背景技术
轴承滚子与轴承内、外圈保持架一起构成轴承，是轴承内部的重要组件，通常滚子是安装在保持架上，其保持架主要是用来将各个滚子分离，使滚子之间间距相等，这样才可以保证滚子之间的载荷均匀分布，使用时轴承滚子在轴承内圈和轴承外圈之间的转动从而实现轴承内圈和外圈相互转动的功能，由于轴承滚子始终与保持架以及轴承内外圈接触且具有相互摩擦，所以使轴承滚子极易发生磨损，而且容易由于滚动接触应力产生早期疲劳损伤。
近年来，国内外很多课题组都对智能轴承滚子进行了大量的研究。截止到目前智能轴承滚子传感器一般安装在轴承外圈表面，因此，滚动轴承内圈、滚动球等内部实际运行工况很难采集，滚动轴承内部故障实际信息数据稀缺。
针对以上问题，故，有必要对其进行改进。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种结构简单，设计巧妙，设计更为合理，易检测早期缺陷的用于实时检测的智能轴承滚子。
为了达到以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种用于实时检测的智能轴承滚子，包括呈圆柱状的滚子体，所述滚子体中心设有一个通孔，所述滚子体周边圆柱面设置有三个扇形油槽，即中间扇形油槽和位于中间扇形油槽上下端的端部扇形油槽，中间扇形油槽和两个端部扇形油槽上均设置有与通孔相连通的油孔。
作为本发明的一种优选方案，所述三个扇形油槽等距分布在滚子体圆柱面，其中，中间扇形油槽的油槽口为270°，两个端部扇形油槽的油槽口为220°。
作为本发明的一种优选方案，所述中间扇形油槽上的油孔设置有三个，三个油孔等距均匀分布在中间扇形油槽横截面的剖面上。
作为本发明的一种优选方案，所述端部扇形油槽上的油孔设置为一个。
作为本发明的一种优选方案，所述通孔直径为滚子体直径的三分之一。
作为本发明的一种优选方案，所述滚子体的通孔内侧设有弧形的内倒角。
作为本发明的一种优选方案，所述滚子体两端周向外侧设有弧形的外倒角。
作为本发明的一种优选方案，所述滚子体是在氧化锆陶瓷基体中间嵌入微纳压电陶瓷颗粒。
作为本发明的一种优选方案，所述微纳压电陶瓷颗粒嵌入氧化锆陶瓷集体基体中是随机分布，所述滚子体中的氧化锆陶瓷基体与微纳压电陶瓷基体构建为一种随机分布的自聚焦模型。
作为本发明的一种优选方案，所述微纳压电陶瓷颗粒是根据超声驻波场悬浮理论随机嵌入到氧化锆陶瓷基体中。
本发明的有益效果是：与现有的轴承技术相比，本轴承滚子的优点在于：结构简单，陶瓷材料可减少磨损，稳定性好，使用寿命长，可实现实时检测滚子由于疲劳原因在次表面形成微观裂纹或晶格错位的早期缺陷。
附图说明
图1本发明提供的结构示意图；
图2本发明提供的结构剖视图；
图中附图标记：滚子体1、通孔7、端部扇形油槽8、中间扇形油槽9、油孔10、内倒角11、外倒角12。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例：如图1、2所示，一种用于实时检测的智能轴承滚子，包括呈圆柱状的滚子体1，所述滚子体1中心设有一个通孔7，通孔7直径为滚子体1直径的三分之一；所述滚子体7周边圆柱面设置有三个扇形油槽，即中间扇形油槽9和位于中间扇形油槽9上下端的端部扇形油槽8，中间扇形油槽9和两个端部扇形油槽8上均设置有与通孔7相连通的油孔10；与现有的轴承技术相比，本轴承滚子的优点在于：结构简单，陶瓷材料可减少磨损，稳定性好，使用寿命长，可实现实时检测滚子由于疲劳原因在次表面形成微观裂纹或晶格错位的早期缺陷。
具体的，三个扇形油槽等距分布在滚子体1圆柱面，其中，中间扇形油槽9的油槽口为270°，两个端部扇形油槽8的油槽口为220°；中间扇形油槽9上的油孔10设置有三个，三个油孔10等距均匀分布在中间扇形油槽9横截面的剖面上；端部扇形油槽8上的油孔10设置为一个；其中，端部扇形油槽8和中间扇形油槽9上的的油孔10在扇形油槽的横截面上成均匀等距分布，这不仅增强了轴承中润滑油的扩散能力，而且使得由于疲劳原因在次表面形成微观裂纹或晶格错位导致压电陶瓷产生的电信号可以有效被收集。
滚子体1的通孔7内侧设有弧形的内倒角11，滚子体1两端周向外侧设有弧形的外倒角12；滚子体通孔内测和周向外侧的内倒角11和外倒角12能防止滚子体1磨损，且可以保证其滚子体1的运动稳定性。
滚子体1是在氧化锆陶瓷基体中间嵌入微纳压电陶瓷颗粒，微纳压电陶瓷颗粒是根据超声驻波场悬浮理论随机嵌入到氧化锆陶瓷基体中；微纳压电陶瓷颗粒嵌入氧化锆陶瓷集体基体中是随机分布，所述滚子体中的氧化锆陶瓷基体与微纳压电陶瓷基体构建为一种随机分布的自聚焦模型；自聚焦模型的作用是为了不影响其滚子的机械性能和传感感知能力。
具体的，本轴承滚子所用的基体为氧化锆陶瓷，氧化锆陶瓷具有高韧性、高抗弯强度和高耐磨性，且具有敏感的电性能参数，且氧化锆陶瓷与微纳压电陶瓷颗粒相容性比金属与微纳压电陶瓷颗粒要好得多。故选用氧化锆陶瓷作为基体。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现；因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
尽管本文较多地使用了图中附图标记：滚子体1、通孔7、端部扇形油槽8、中间扇形油槽9、油孔10、内倒角11、外倒角12等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (10)
1.一种用于实时检测的智能轴承滚子，其特征在于：包括呈圆柱状的滚子体(1)，所述滚子体(1)中心设有一个通孔(7)，所述滚子体(7)周边圆柱面设置有三个扇形油槽，即中间扇形油槽(9)和位于中间扇形油槽(9)上下端的端部扇形油槽(8)，中间扇形油槽(9)和两个端部扇形油槽(8)上均设置有与通孔(7)相连通的油孔(10)。
2.根据权利要求1所述的一种用于实时检测的智能轴承滚子，所述三个扇形油槽等距分布在滚子体(1)圆柱面，其中，中间扇形油槽(9)的油槽口为270°，两个端部扇形油槽(8)的油槽口为220°。
3.根据权利要求2所述的一种用于实时检测的智能轴承滚子，所述中间扇形油槽(9)上的油孔(10)设置有三个，三个油孔(10)等距均匀分布在中间扇形油槽(9)横截面的剖面上。
4.根据权利要求2所述的一种用于实时检测的智能轴承滚子，所述端部扇形油槽(8)上的油孔(10)设置为一个。
5.根据权利要求1所述的一种用于实时检测的智能轴承滚子，所述通孔(7)直径为滚子体(1)直径的三分之一。
6.根据权利要求5所述的一种用于实时检测的智能轴承滚子，所述滚子体(1)的通孔(7)内侧设有弧形的内倒角(11)。
7.根据权利要求6所述的一种用于实时检测的智能轴承滚子，所述滚子体(1)两端周向外侧设有弧形的外倒角(12)。
8.根据权利要求7所述的一种用于实时检测的智能轴承滚子，所述滚子体(1)是在氧化锆陶瓷基体中间嵌入微纳压电陶瓷颗粒。
9.根据权利要求8所述的一种用于实时检测的智能轴承滚子，所述微纳压电陶瓷颗粒嵌入氧化锆陶瓷集体基体中是随机分布，所述滚子体中的氧化锆陶瓷基体与微纳压电陶瓷基体构建为一种随机分布的自聚焦模型。
10.根据权利要求9所述的一种用于实时检测的智能轴承滚子，所述微纳压电陶瓷颗粒是根据超声驻波场悬浮理论随机嵌入到氧化锆陶瓷基体中。
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