[发明专利]一种具有油膜压力检测功能的轴承系统

说明书

本发明涉及一种具有油膜压力检测功能的轴承系统，包括：外圈和内圈，外圈和内圈上均设有滚道，外圈与内圈的滚道之间设有滚子；外圈和/或内圈上设有毛细孔，毛细孔沿内外方向延伸，毛细孔的外端设有活塞腔，活塞腔中设有活塞，毛细孔的内端与滚道连通，以供滚子运动至毛细孔时，使得滚子与外圈和/或内圈之间的油膜压力传递至活塞，活塞腔的外端开口端设有油压传感器检测接口，用于连接油压传感器，以检测活塞背向毛细孔的一侧的油压。将滚子与外圈和/或内圈之间的油膜压力转换为活塞背向毛细孔的一侧的油压，油压传感器测得的油压经过处理即可得到滚子与外圈和/或内圈之间的油膜压力，可以较为准确的测得轴承运行过程中的油膜压力。

技术领域

本发明涉及一种具有油膜压力检测功能的轴承系统。

背景技术

轴承主要包括内圈和外圈，内圈和外圈上设有滚道，内圈和外圈的滚道之间装配有滚子，滚子与滚道之间通过润滑油润滑，而润滑油膜在工程领域是不可或缺的一部分，特别是对于轴承设计来说，是极其重要的一项研究内容，而对于盾构机主轴承来说，研究润滑油膜对减少主轴承摩擦固体之间的表面磨损，提高盾构机主轴承的使用寿命具有重要意义。

现有技术中对于轴承润滑油膜的研究主要以理论研究为主，从而指导轴承设计工作，对油膜分析时，主要通过测量油膜厚度来得出油膜压力。测量油膜厚度的方法如申请公布号为CN112595271A的中国发明专利申请中公开的一种轴承润滑膜厚度超声测量方法及系统，其利用超声测量方法对运行中的主轴承中的润滑油膜厚度进行测量，该方法通过建立滞后相位角与测量获得的反射系数的量化关系，并利用滞后相位角与油膜厚度的线性关系，求解获得油膜厚度。

此外，对于油膜厚度的测量方法还有光干涉法、高速相机测量等方法。

光干涉法如授权公告号为CN102707038B的中国发明专利中公开的一种微型滑块轴承润滑油膜载量测量方法，其通过安装在微型滑块轴承润滑油膜测量仪上的微型滑块及玻璃盘组成面接触副，在接触面添加润滑油，利用光干涉方法测定油膜厚度，在理论计算的基础上得到油膜承载量。

上述虽然能够对轴承的油膜厚度进行测量，但是不能对于运行过程中轴承的油膜压力直接进行测量，对于盾构机主轴承这类低速重载的轴承，通过测量油膜厚度得到油膜压力的方法无法适用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有油膜压力检测功能的轴承系统，以对运行过程中的轴承进行油膜压力的检测。

为实现上述目的，本发明所提供的具有油膜压力检测功能的轴承系统的技术方案是：一种具有油膜压力检测功能的轴承系统，包括：

外圈和内圈，外圈和内圈上均设有滚道，外圈与内圈的滚道之间设有滚子；

外圈和/或内圈上设有毛细孔，毛细孔沿内外方向延伸，毛细孔的外端设有活塞腔，活塞腔中设有活塞，毛细孔的内端与所述滚道连通，以供滚子运动至毛细孔时，使得滚子与外圈和/或内圈之间的油膜压力传递至活塞，活塞腔的外端开口端设有油压传感器检测接口，用于连接油压传感器，以检测活塞背向毛细孔的一侧的油压。

有益效果是：本发明提供的具有油膜压力检测功能的轴承系统，在外圈和/或内圈上设置毛细孔，并且在毛细孔的外端设置活塞，以供滚子运动至毛细孔时，使得滚子与外圈和/或内圈之间的油膜压力传递至活塞，进而将滚子与外圈和/或内圈之间的油膜压力转换为活塞背向毛细孔的一侧的油压，油压传感器测得的油压经过处理即可得到滚子与外圈和/或内圈之间的油膜压力，操作简单，可以较为准确的测得轴承运行过程中的油膜压力。

作为进一步地改进，所述外圈上设有所述毛细孔，毛细孔为直孔。

有益效果是：外圈在其自身的径向上与盾构机的盾体保持静止，在外圈上布置毛细孔，方便油压传感器的布置。

作为进一步地改进，所述滚子包括主推滚子、副推滚子及径向滚子，所述外圈上至少对应主推滚子、副推滚子及径向滚子中的一个设有所述毛细孔。