[发明专利]一种通过监测内圈温度来调节轴承润滑状态的装置及方法

摘要

一种通过监测内圈温度来调节轴承润滑状态的装置及方法，通过CdTe量子点对轴承内圈温度进行非接触测量，将测量数据传递给控制器，当轴承内圈温度变化较大时，利用控制器驱动供给量改变机构调节供油螺母的位置，改变供油机构的润滑油供给量；当轴承内圈超过一定温度，润滑油粘性下降，可通过调节供油喷嘴下端面与滚动轴承内圈外径面的斜面部的距离，保证较好的润滑效果；本发明通过在线监测内圈温度，自动调节润滑油供给量及手动调节供油喷嘴位置，既考虑了轴承润滑性能与轴承内圈温升的闭环耦合影响，又提出了改变喷油嘴与轴承内圈外径面斜面部间隙的机构，在实验中取得很好的效果。

主权项

1.一种通过监测内圈温度来调节滚动轴承润滑性能的方法，其特征在于，所基于的装置包括均匀附着在高速轴承内圈端面(3)上的CdTe量子点胶体(16)，还包括与CdTe量子点胶体(16)配套使用的400nm固体激光器(17)和光谱仪(22)，400nm固体激光器(17)通过第一光纤(18)连接第一探头(19)，光谱仪(22)通过第二光纤(21)连接第二探头(20)，第一探头(19)和第二探头(20)均非接触设置在与CdTe量子点胶体(16)主轴轴向夹角倾斜15°处，光谱仪(22)的信号输出端通过PC机(14)连接至控制器(13)，控制器(13)的信号输出端连接电动机(12)的信号输入端，电动机(12)的动力输出端连通供油机构(10)上的供油螺母(11)，供油机构(10)通过油管(8)连接喷嘴(5)，油管(8)部分穿过导向机构(7)，油管(8)在导向机构(7)内的竖直部分外壁上设置有螺纹(8‑1)，螺纹(8‑1)与千分尺(9)螺纹连接，千分尺(9)中的(9‑1)为其刻度表，喷嘴(5)的下端面(1)与轴承内圈(3)外径面的斜面部(6)平行；监测方法包括以下步骤：(1)滚动轴承喷油机构的喷油嘴(5)的下端面(1)与滚动轴承内圈外径面的斜面部(6)的距离为0.5mm，设定滚动轴承的初始供油量，设定内圈温升与供油量的关系，将其关系式设定在控制器中，关系式为：y＝a+b/x+c/x2+d/x3+e/x4其中：x为供油量，y为内圈的温升,a、b、c、d、e均为系数随转速变化而变化；(2)滚动轴承在旋转的过程中，将标定好的CdTe量子点胶体(16)均匀附着在高速轴承内圈的端面(3)，用400nm固体激光器(17)作为激发光源，通过第一光纤(18)、第一探头(19)将激发光打在CdTe量子点胶体(16)上，CdTe量子点胶体(16)的光致发光发射谱通过第二探头(20)、第二光纤(21)输送到光谱仪(22)中，光谱仪(22)的信号输出端通过PC机(14)处理采集的信号，得到滚动轴承内圈的温度数据；(3)当实时测得的滚动轴承内圈温度短时间内变化较大时，通过控制器(13)控制电动机(12)，改变进油装置(10)中的供油螺母(11)，来调节润滑油的供给量，当轴承内圈端面(16)的温度超过设定的临界温度时，由于润滑剂的粘性下降，附着于内圈斜面部上的润滑油的表面张力和离心力的斜面部较大直径侧的分力减小，调节千分尺机构(9)，通过其带动油管(7)中的油管(8)上下移动，在保证喷油嘴(5)的下端面(1)与轴承内圈外径面斜面部(6)平行的前提下改变其距离，通过千分尺(9)中的刻度表(9‑1)显示所改变距离的大小，使润滑油能更好地均匀导入轴承内部的接触区(4)，起到更好的润滑效果。