CN114719172A - 一种基于轴承润滑使用的智能控制装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于轴承润滑使用的智能控制装置及其控制方法，包括安装架、轴套、轴杆、内螺旋槽、限位套、外螺旋槽、螺旋凸起、螺旋通道、止推块、安装套、导流通道、给料机构、进料管、回流管、储料箱、电磁阀、供料管、调节机构、检测模块和控制器，轴杆带动限位套相对轴套转动过程中，润滑剂沿螺旋通道流动并配合回流管、给料机构和进料管形成循回路以对轴杆进行自动持续润滑，控制器能够根据检测模块检测到的转速和温度信息控制电磁阀、给料机构和调节机构的工作状态以对润滑剂的补给量、流通量进行控制，在实现自动润滑的同时提高轴杆的使用寿命。

Description

一种基于轴承润滑使用的智能控制装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及轴承技术领域，具体涉及一种基于轴承润滑使用的智能控制装置及其控制方法。

背景技术

现有的轴承在使用过程中，需要使用者定期对其灌入润滑剂，从而延长其使用寿命，但现有技术中，通常需要停止装置运行后，人工添加润滑剂，停机容易影响生产或工作效率，人工操作过程较为费时费力；并且使用者无法根据轴承使用情况针对性的加入定量润滑剂，润滑剂过多会造成轴承游隙过小，导致轴承发热，且理论转速降低，影响轴承使用寿命；润滑剂过少则无法保证润滑效果，同样会影响轴承的使用寿命，目前仍难以解决轴承的自润滑问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术中存在的不足之处，提出一种基于轴承润滑使用的智能控制装置及其控制方法，旨在解决上述问题。

本发明提供了一种基于轴承润滑使用的智能控制装置，包括：

安装架，所述安装架上设置有轴套，所述轴套上转动设置有轴杆，所述轴杆上设置有内螺旋槽；

限位套，所述限位套套接设置在所述轴杆上并能够沿所述轴杆轴向移动，所述限位套能够随所述轴杆转动，所述限位套上设置有外螺旋槽，所述外螺旋槽上设置有螺旋凸起，所述螺旋凸起能够配合所述外螺旋槽和所述内螺旋槽形成用于输送润滑剂的螺旋通道；

止推块，所述止推块设置在所述轴杆上，所述所述轴套上设置有供所述止推块转动安装的安装套，所述止推块上设置有引导润滑剂流向所述螺旋通道的导流通道；

给料机构，所述给料机构上设置有进料管，所述进料管与所述安装套连通，所述给料机构能够通过所述进料管向所述导流通道输送润滑剂，其中，所述给料机构的给料速度可调节；

回流管，所述回流管分别与所述轴套和所述给料机构连通，所述回流管能够将所述螺旋通道处的润滑剂导送至所述给料机构处；

储料箱，所述储料箱设置在所述安装架上并用于存储润滑剂，所述储料箱上设置有与所述给料机构连通且带有电磁阀的供料管；

调节机构，所述调节机构设置在所述安装架上，所述调节机构能够驱使所述限位套相对所述轴杆移动以调节所述螺旋通道的截面大小；

检测模块，所述检测模块设置在所述安装架上并用于检测所述轴杆的转动速度以及所述轴杆与所述轴套安装处的温度；

控制器，所述控制器分别与所述检测模块、所述给料机构、所述电磁阀和所述调节机构电性连接并能够根据所述检测模块的检测信息控制所述给料机构、所述电磁阀和所述调节机构的工作状态。

优选的，所述导流通道包括外环形槽、若干个导料槽和内环形槽，所述外环形槽与所述进料管连通，若干个所述导料槽呈圆周阵列布置在所述外环形槽和所述内环形槽之间并用于连通所述外环形槽和所述内环形槽，所述内环形槽与所述螺旋通道连通。

优选的，所述限位套上设置有方形槽，所述轴杆上设置有供所述方形槽移动安装的方形凸起。

优选的，所述给料机构包括料盒、导料管、伺服电机和带有螺旋叶片的转杆，所述料盒设置在所述安装架上并与所述供料管连通，所述导料管连通设置在所述料盒上，所述转杆转动安装在所述导料管内腔，所述伺服电机与所述转杆传动连接并能够驱使所述转杆转动，所述控制器与所述伺服电机电性连接并能够控制所述伺服电机的工作状态。

优选的，所述调节机构包括驱动电机、传动组件、螺杆、滑杆和移动块，所述滑杆设置在所述安装架上，所述移动块移动安装在所述滑杆上，所述螺杆转动安装在所述安装架上，所述移动块上设置有与所述螺杆配合的螺孔，所述驱动电机通过所述传动组件与所述螺杆传动连接并能够驱使所述螺杆转动，所述限位套上设置有安装凸起，所述移动块上设置有供所述安装凸起转动安装的安装槽，所述控制器与所述驱动电机电性连接并能够控制所述驱动电机的工作状态。

优选的，所述传动组件包括蜗轮和蜗杆，所述蜗杆转动安装在所述安装架上，所述驱动电机与蜗杆传动连接并能够驱使所述蜗杆转动，所述蜗杆与所述蜗轮啮合，所述蜗轮设置在所述螺杆上并用于带动所述螺杆转动。

优选的，所述储料罐中储存的润滑剂为石墨粉。

优选的，所述检测模块包括用于检测所述轴杆转速的转速传感器和用于检测所述轴杆与所述轴套安装处温度的温度传感器，所述控制器分别与所述转速传感器和所述温度传感器电性连接。

一种基于轴承润滑使用的智能控制装置的控制方法，包括以下步骤：

S1：在轴杆转动时通过控制器启动给料机构，给料机构通过进料管和导流通道向螺旋通道输送润滑剂，轴杆转动过程中通过螺旋通道驱使润滑剂在轴杆和轴套之间移动，润滑剂经由回流管回流至给料机构处，形成循环回路，对轴杆进行持续润滑工作，其中控制器控制给料机构和调节机构的工作状态度，调节机构调节限位套的位置以调节螺旋通道的截面大小，控制器控制给料机构的给料速度，从而使得螺旋通道处润滑剂的流动量以使螺旋通道处润滑剂的流动量与所述给料机构处的给料量量大小趋于一致，利于维持润滑回路的稳定；

S2:当检测模块检测到轴杆的转动速度低于设定范围时，检测模块向控制器发出讯号，控制器根据该信号通过电磁阀导通供料管，储料箱通过供料管向给料机构输送润滑剂，进行润滑剂补给工作，直至检测模块检测到转动速度达到指定范围后，控制器通过电磁阀关闭供料管；

S3：当检测模块检测到轴杆与轴套安装处的温度高于设定范围时，检测模块向控制器发出讯号，控制器根据该信号驱使调节机构工作，调节机构调节限位套的位置以增大螺旋通道处的截面大小，从而调节螺旋通道处润滑剂的流动量，以减少轴杆与轴套之间的摩擦从而减少轴杆与轴套安装处因摩擦而产生的热量。

相对现有技术，本发明具有以下有益效果：

轴杆带动限位套相对轴套转动过程中，润滑剂沿螺旋通道流动并配合回流管、给料机构和进料管形成循回路以对轴杆进行自动持续润滑，控制器能够根据检测模块检测到的转速和温度信息控制电磁阀、给料机构和调节机构的工作状态，通过控制电磁阀的开闭以对润滑剂的补给量进行控制；通过控制给料机构的给料速度以配合螺旋通道的导料作用维持润滑剂循环流动的润滑方式，利于提高轴杆的润滑效果；通过控制调节机构工作状态，调节机构能够调节限位套相对轴杆的位置以调节螺旋通道的截面大小从而实现螺旋通道导送润滑剂的流量控制，利于根据轴杆的转速和温度调节润滑剂的流通量，在实现自动润滑的同时提高轴杆的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明某一实施例的结构示意图；

图2为本发明某一实施例中给料机构处的结构示意图；

图3为本发明某一实施例中轴杆与轴套处的结构示意图；

图4为图3中A处的放大图；

图5为本发明某一实施例中轴杆和限位套处的结构示意图；

图6为图5中B处的放大图。

图中，10-安装架；20-轴套；21-安装套；22-进料管；23-回流管；30-轴杆；31-内螺旋槽；32-止推块；33-导流通道；331-外环形槽；332导料槽；333-内环形槽；34-方形凸起；40-限位套；41-外螺旋槽；42-螺旋凸起；43-方形槽；44-安装凸起；50-螺旋通道；60-给料机构；61-料盒；62-导料管；63-伺服电机；64-螺旋叶片；65-转杆；70-储料箱；71-电磁阀；72-供料管；80-调节机构；81-驱动电机；82-传动组件；821-蜗轮；822-蜗杆；83-螺杆；84-滑杆；85-移动块；851-螺孔；852-安装槽；90-检测模块；91-转速传感器；92-温度传感器。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

实施例1：

参照图1至图6，本发明提供了一种基于轴承润滑使用的智能控制装置，包括：

安装架10，安装架10上设置有轴套20，轴套20上转动设置有轴杆30，轴杆30上设置有内螺旋槽31；

限位套40，限位套40套接设置在轴杆30上并能够沿轴杆30轴向移动，限位套40能够随轴杆30转动，限位套40上设置有外螺旋槽41，外螺旋槽41上设置有螺旋凸起42，螺旋凸起42能够配合外螺旋槽41和内螺旋槽31形成用于输送润滑剂的螺旋通道50；

止推块32，止推块32设置在轴杆30上，轴套20上设置有供止推块32转动安装的安装套21，止推块32上设置有引导润滑剂流向螺旋通道50的导流通道33；

给料机构60，给料机构60上设置有进料管22，进料管22与安装套21连通，给料机构60能够通过进料管22向导流通道33输送润滑剂，其中，给料机构60的给料速度可调节；

回流管23，回流管23分别与轴套20和给料机构60连通，回流管23能够将螺旋通道50处的润滑剂导送至给料机构60处；

储料箱70，储料箱70设置在安装架10上并用于存储润滑剂，储料箱70上设置有与给料机构60连通且带有电磁阀71的供料管72；

调节机构80，调节机构80设置在安装架10上，调节机构80能够驱使限位套40相对轴杆30移动以调节螺旋通道50的截面大小；

检测模块90，检测模块90设置在安装架10上并用于检测轴杆30的转动速度以及轴杆30与轴套20安装处的温度；

控制器，控制器分别与检测模块90、给料机构60、电磁阀71和调节机构80电性连接并能够根据检测模块90的检测信息控制给料机构60、电磁阀71和调节机构80的工作状态。

轴杆30带动限位套40相对轴套20转动过程中，润滑剂沿螺旋通道50流动并配合回流管23、给料机构60和进料管22形成循回路以对轴杆30进行自动持续润滑，控制器能够根据检测模块90检测到的转速和温度信息控制电磁阀71、给料机构60和调节机构80的工作状态，通过控制电磁阀71的开闭以对润滑剂的补给量进行控制；通过控制给料机构60的给料速度以配合螺旋通道50的自身的导料速度从而维持润滑剂循环流动的润滑方式，利于提高轴杆30的润滑效果；通过控制调节机构80工作状态，调节机构80能够调节限位套40相对轴杆30的位置以调节螺旋通道50的截面大小从而实现螺旋通道50导送润滑剂的流量控制，利于根据轴杆30的转速和温度调节润滑剂的流通量，在实现自动润滑的同时提高轴杆30的使用寿命。其中，控制器为多个STM32单片机组成的控制系统。

具体的，导流通道33包括外环形槽331、若干个导料槽332和内环形槽333，外环形槽331与进料管22连通，若干个导料槽332呈圆周阵列布置在外环形槽331和内环形槽333之间并用于连通外环形槽331和内环形槽333，内环形槽333与螺旋通道50连通。当润滑剂在给料机构60的作用下通过进料管22导送至止推块32处时，润滑剂依次沿外环形槽331、若干个导料槽332和内环形槽333输送至螺旋通道50处，外环形槽331、若干个导料槽332和内环形槽333结构相互配合以使润滑剂能够流动通过止推块32，在止推块32与安装套21的接触面处起到一定的润滑作用，并且，在止推块32随轴杆30转动过程中，润滑剂能够从止推块32四周流向螺旋通道50，起到均匀导入润滑剂的作用。

具体的，限位套40上设置有方形槽43，轴杆30上设置有供方形槽43移动安装的方形凸起34。

具体的，给料机构60包括料盒61、导料管62、伺服电机63和带有螺旋叶片64的转杆65，料盒61设置在安装架10上并与供料管72连通，导料管62连通设置在料盒61上，转杆65转动安装在导料管62内腔，伺服电机63与转杆65传动连接并能够驱使转杆65转动，控制器与伺服电机63电性连接并能够控制伺服电机63的工作状态。通过伺服电机63驱使带有螺旋叶片64的转杆65转动以对导料管62中的润滑剂起到一定的推送作用，其中，控制器能够根据检测模块90检测到轴杆30的转速信息控制伺服电机63的转速以调节导料管62的导料速度，从而配合螺旋通道50的自身的导料速度以维持润滑剂循环流动的润滑方式，利于提高轴杆30的润滑效果。

实施例2：

参照图1至图6，结合实施例1的技术方案，本实施例中，

调节机构80包括驱动电机81、传动组件82、螺杆83、滑杆84和移动块85，滑杆84设置在安装架10上，移动块85移动安装在滑杆84上，螺杆83转动安装在安装架10上，移动块85上设置有与螺杆83配合的螺孔851，驱动电机81通过传动组件82与螺杆83传动连接并能够驱使螺杆83转动，限位套40上设置有安装凸起44，移动块85上设置有供安装凸起44转动安装的安装槽852，控制器与驱动电机81电性连接并能够控制驱动电机81的工作状态。驱动电机81通过传动组件82驱使螺杆83转动，螺杆83转动过程中配合移动块85上的螺孔851驱使移动块85移动，移动块85移动过程中带动限位套40移动以实现对限位套40的位置调节。

具体的，传动组件82包括蜗轮821和蜗杆822，蜗杆822转动安装在安装架10上，驱动电机81与蜗杆822传动连接并能够驱使蜗杆822转动，蜗杆822与蜗轮821啮合，蜗轮821设置在螺杆83上并用于带动螺杆83转动。利用蜗轮821蜗杆822的自锁作用，可减少螺杆83意外转动的状况发生，利于提高限位套40位置调节的稳定性和精确度。

具体的，储料罐中储存的润滑剂为石墨粉。

具体的，检测模块90包括用于检测轴杆30转速的转速传感器91和用于检测轴杆30与轴套20安装处温度的温度传感器92，控制器分别与转速传感器91和温度传感器92电性连接。其中，转速传感器91的型号为HZ-860磁电转速传感器91，温度传感器92型号为PT100温度传感器92。

一种基于轴承润滑使用的智能控制装置的控制方法，包括以下步骤：

S1：在轴杆30转动时通过控制器启动给料机构60，给料机构60通过进料管22和导流通道33向螺旋通道50输送润滑剂，轴杆30转动过程中通过螺旋通道50驱使润滑剂在轴杆30和轴套20之间移动，润滑剂经由回流管23回流至给料机构60处，形成循环回路，对轴杆30进行持续润滑工作，其中控制器控制给料机构60和调节机构80的工作状态度，调节机构80调节限位套40的位置以调节螺旋通道50的截面大小，控制器控制给料机构60的给料速度，从而使得螺旋通道50处润滑剂的流动量以使螺旋通道50处润滑剂的流动量与给料机构60处的给料量量大小趋于一致，利于维持润滑回路的稳定；

S2:当检测模块90检测到轴杆30的转动速度低于设定范围时，检测模块90向控制器发出讯号，控制器根据该信号通过电磁阀71导通供料管72，储料箱70通过供料管72向给料机构60输送润滑剂，进行润滑剂补给工作，直至检测模块90检测到转动速度达到指定范围后，控制器通过电磁阀71关闭供料管72；

S3：当检测模块90检测到轴杆30与轴套20安装处的温度高于设定范围时，检测模块90向控制器发出讯号，控制器根据该信号驱使调节机构80工作，调节机构80调节限位套40的位置以增大螺旋通道50处的截面大小，从而调节螺旋通道50处润滑剂的流动量，以减少轴杆30与轴套20之间的摩擦从而减少轴杆30与轴套20安装处因摩擦而产生的热量。

以上，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于轴承润滑使用的智能控制装置，其特征在于，包括：

安装架，所述安装架上设置有轴套，所述轴套上转动设置有轴杆，所述轴杆上设置有内螺旋槽；

限位套，所述限位套套接设置在所述轴杆上并能够沿所述轴杆轴向移动，所述限位套能够随所述轴杆转动，所述限位套上设置有外螺旋槽，所述外螺旋槽上设置有螺旋凸起，所述螺旋凸起能够配合所述外螺旋槽和所述内螺旋槽形成用于输送润滑剂的螺旋通道；

止推块，所述止推块设置在所述轴杆上，所述所述轴套上设置有供所述止推块转动安装的安装套，所述止推块上设置有引导润滑剂流向所述螺旋通道的导流通道；

给料机构，所述给料机构上设置有进料管，所述进料管与所述安装套连通，所述给料机构能够通过所述进料管向所述导流通道输送润滑剂，其中，所述给料机构的给料速度可调节；

回流管，所述回流管分别与所述轴套和所述给料机构连通，所述回流管能够将所述螺旋通道处的润滑剂导送至所述给料机构处；

储料箱，所述储料箱设置在所述安装架上并用于存储润滑剂，所述储料箱上设置有与所述给料机构连通且带有电磁阀的供料管；

调节机构，所述调节机构设置在所述安装架上，所述调节机构能够驱使所述限位套相对所述轴杆移动以调节所述螺旋通道的截面大小；

检测模块，所述检测模块设置在所述安装架上并用于检测所述轴杆的转动速度以及所述轴杆与所述轴套安装处的温度；

控制器，所述控制器分别与所述检测模块、所述给料机构、所述电磁阀和所述调节机构电性连接并能够根据所述检测模块的检测信息控制所述给料机构、所述电磁阀和所述调节机构的工作状态。

2.根据权利要求1所述的一种基于轴承润滑使用的智能控制装置，其特征在于：

所述导流通道包括外环形槽、若干个导料槽和内环形槽，所述外环形槽与所述进料管连通，若干个所述导料槽呈圆周阵列布置在所述外环形槽和所述内环形槽之间并用于连通所述外环形槽和所述内环形槽，所述内环形槽与所述螺旋通道连通。

3.根据权利要求1所述的一种基于轴承润滑使用的智能控制装置，其特征在于：

所述限位套上设置有方形槽，所述轴杆上设置有供所述方形槽移动安装的方形凸起。

4.根据权利要求1所述的一种基于轴承润滑使用的智能控制装置，其特征在于：

所述给料机构包括料盒、导料管、伺服电机和带有螺旋叶片的转杆，所述料盒设置在所述安装架上并与所述供料管连通，所述导料管连通设置在所述料盒上，所述转杆转动安装在所述导料管内腔，所述伺服电机与所述转杆传动连接并能够驱使所述转杆转动，所述控制器与所述伺服电机电性连接并能够控制所述伺服电机的工作状态。

5.根据权利要求1所述的一种基于轴承润滑使用的智能控制装置，其特征在于：

所述调节机构包括驱动电机、传动组件、螺杆、滑杆和移动块，所述滑杆设置在所述安装架上，所述移动块移动安装在所述滑杆上，所述螺杆转动安装在所述安装架上，所述移动块上设置有与所述螺杆配合的螺孔，所述驱动电机通过所述传动组件与所述螺杆传动连接并能够驱使所述螺杆转动，所述限位套上设置有安装凸起，所述移动块上设置有供所述安装凸起转动安装的安装槽，所述控制器与所述驱动电机电性连接并能够控制所述驱动电机的工作状态。

6.根据权利要求5所述的一种基于轴承润滑使用的智能控制装置，其特征在于：

所述传动组件包括蜗轮和蜗杆，所述蜗杆转动安装在所述安装架上，所述驱动电机与蜗杆传动连接并能够驱使所述蜗杆转动，所述蜗杆与所述蜗轮啮合，所述蜗轮设置在所述螺杆上并用于带动所述螺杆转动。

7.根据权利要求1所述的一种基于轴承润滑使用的智能控制装置，其特征在于：

所述储料罐中储存的润滑剂为石墨粉。

8.根据权利要求1所述的一种基于轴承润滑使用的智能控制装置，其特征在于：

所述检测模块包括用于检测所述轴杆转速的转速传感器和用于检测所述轴杆与所述轴套安装处温度的温度传感器，所述控制器分别与所述转速传感器和所述温度传感器电性连接。

9.采用权利要求1-8所述的一种基于轴承润滑使用的智能控制装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：在轴杆转动时通过控制器启动给料机构，给料机构通过进料管和导流通道向螺旋通道输送润滑剂，轴杆转动过程中通过螺旋通道驱使润滑剂在轴杆和轴套之间移动，润滑剂经由回流管回流至给料机构处，形成循环回路，对轴杆进行持续润滑工作，其中控制器控制给料机构和调节机构的工作状态度，调节机构调节限位套的位置以调节螺旋通道的截面大小，控制器控制给料机构的给料速度，从而使得螺旋通道处润滑剂的流动量以使螺旋通道处润滑剂的流动量与所述给料机构处的给料量量大小趋于一致，利于维持润滑回路的稳定；

S2:当检测模块检测到轴杆的转动速度低于设定范围时，检测模块向控制器发出讯号，控制器根据该信号通过电磁阀导通供料管，储料箱通过供料管向给料机构输送润滑剂，进行润滑剂补给工作，直至检测模块检测到转动速度达到指定范围后，控制器通过电磁阀关闭供料管；

S3：当检测模块检测到轴杆与轴套安装处的温度高于设定范围时，检测模块向控制器发出讯号，控制器根据该信号驱使调节机构工作，调节机构调节限位套的位置以增大螺旋通道处的截面大小，从而调节螺旋通道处润滑剂的流动量，以减少轴杆与轴套之间的摩擦从而减少轴杆与轴套安装处因摩擦而产生的热量。

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