本發(fā)明屬于水潤滑軸承，具體涉及一種具有自修復和自清理功能的水潤滑軸承及檢測方法。

背景技術：

1、水潤滑軸承在使用過程中存在一定程度的磨損，研究表明：在清水介質中，橡膠軸承的磨損量是比較小的，磨損率隨負荷、速度的增大而降低，隨運行時間的增長而減?。辉诤沉繛?.15%的這類雜質濃度較高的水潤滑介質中，橡膠軸承的磨損率和摩擦系數(shù)隨負荷的增大而增大，隨運行時間的增長而降低?？梢?，水潤滑軸承的磨損在很大程度上受到了水中含沙量的影響。因此，如何降低水潤滑軸承在混濁水中使用過程中的磨損量是需要解決的問題。水潤滑軸承的內(nèi)套通常是采用橡膠材料制得的，當其被磨損或者被劃傷后就會影響水膜的形成。為此，前期開發(fā)了一種自修復水潤滑橡膠合金材料（詳見文獻cn113248803b），利用該材料能夠修復內(nèi)套表面的裂紋或者劃痕等損傷。然而，該方案并不能從源頭上來解決水潤滑軸承內(nèi)套的損傷問題。此外，現(xiàn)有檢測水潤滑軸承內(nèi)套磨損的方法，幾乎都是將探頭前端伸入內(nèi)套中且靠近軸表面的位置進行接觸式檢測，這種方法最大的弊端是容易損壞傳感器探頭，還需要在內(nèi)套中嵌入傳感器探頭，有損內(nèi)套，也不方便操作。

2、目前，水潤滑軸承的內(nèi)套都設置有導水槽，其作用是將內(nèi)套與軸之間的沙粒等顆粒性雜質排出。而在實際應用過程中，很多顆粒性雜質很難從水膜處順利排出，特別是大顆粒（如粒徑0.5~2mm的顆粒物）容易長時間卡入內(nèi)套與軸之間，幾乎無法自行進入導水槽，一旦有大顆?？ㄈ雰?nèi)套與軸之間，就會造成內(nèi)套的表面嚴重損傷。因此，如何及時、順利清理水膜處的顆粒物也是需要解決的問題。

技術實現(xiàn)思路

1、至少針對背景技術中提到的問題，本發(fā)明目的之一在于提供一種具有自修復和自清理功能的水潤滑軸承。

2、本發(fā)明采用了如下技術方案。

3、一種具有自修復和自清理功能的水潤滑軸承，包括合金外套和橡膠內(nèi)套，橡膠內(nèi)套中分散有自修復材料，橡膠內(nèi)套由若干個分瓣體構成，每個分瓣體能夠在徑向方向移動，相鄰分瓣體之間的間隙作為導水槽。

4、進一步地，在每個分瓣體背側連接有彈性元件，通過彈性元件以實現(xiàn)分瓣體的徑向移動。

5、進一步地，合金外套包括內(nèi)圈和外圈，內(nèi)圈與外圈通過筋板連接在一起，內(nèi)圈與外圈之間具有腔室，在內(nèi)圈上設置有軸向布置的條形孔，彈性元件穿過條形孔，彈性元件一端固定連接分瓣體、另一端固定連接外圈。

6、進一步地，每個分瓣體上連接有若干個間隔布置的彈性元件，每個彈性元件的部分區(qū)域嵌裝在分瓣體內(nèi)，彈性元件采用柱形彈簧。

7、進一步地，每個分瓣體的截面近似于梯形，且在水潤滑軸承正常運行狀態(tài)下的所有分瓣體內(nèi)弧面位于同一圓周上。

8、進一步地，在腔室內(nèi)填充有海綿體或海綿球，海綿體或海綿球同時包覆在位于腔室內(nèi)的彈性元件上。

9、作為本發(fā)明的另一優(yōu)選方案，橡膠內(nèi)套采用聚四氟乙烯替代。

10、本發(fā)明目的之二在于提供一種前述水潤滑軸承的橡膠內(nèi)套易損部位檢測方法。在合金外套上正對分瓣體的位置設置有檢測孔，該檢測孔上安裝有壓力傳感器，當壓力傳感器反饋的壓力值發(fā)生陡變時，壓力傳感器的主機輸出“相應的分瓣體與水潤滑軸承的軸發(fā)生了摩擦”的信號；統(tǒng)計檢測周期內(nèi)發(fā)生該信號的頻次，所得頻次大于臨界值的對應部位標定為橡膠內(nèi)套易損部位。優(yōu)選地，檢測孔正對分瓣體的中部，所述壓力值發(fā)生陡變是指壓力先突然變大然后突然變小或者保持恒定值。

11、進一步地，壓力傳感器的探頭前端位于檢測孔內(nèi)。

12、有益效果：本發(fā)明提供的水潤滑軸承具有自修復和自清理功能，借助于水潤滑軸承自身就可以將內(nèi)套與軸之間的沙粒等顆粒性雜質順利、快速排出，能夠有效避免大顆粒長時間卡入內(nèi)套與軸之間，能夠有效引導大顆粒進入導水槽并排出，從源頭上盡可能地避免了水潤滑軸承內(nèi)套的損傷；本發(fā)明提供的水潤滑軸承橡膠內(nèi)套易損部位檢測方法，屬于無損檢測，無需探頭與軸接觸，從根本上避免了探頭被摩擦磨損的問題，也無需將探頭嵌入橡膠內(nèi)套，解決了檢測水潤滑軸承內(nèi)套磨損過程中的探頭易損壞的問題。

技術特征：

1.一種具有自修復和自清理功能的水潤滑軸承，包括合金外套（1）和橡膠內(nèi)套（2），橡膠內(nèi)套（2）中分散有自修復材料，其特征在于：橡膠內(nèi)套（2）由若干個分瓣體（3）構成，每個分瓣體（3）能夠在徑向方向移動，相鄰分瓣體（3）之間的間隙作為導水槽（4）。

2.根據(jù)權利要求1所述的水潤滑軸承，其特征在于：在每個分瓣體（3）背側連接有彈性元件（5），通過彈性元件（5）以實現(xiàn)分瓣體（3）的徑向移動。

3.根據(jù)權利要求2所述的水潤滑軸承，其特征在于：合金外套（1）包括內(nèi)圈（10）和外圈（11），內(nèi)圈（10）與外圈（11）通過筋板（15）連接在一起，內(nèi)圈（10）與外圈（11）之間具有腔室（12），在內(nèi)圈（10）上設置有軸向布置的條形孔，彈性元件（5）穿過條形孔，彈性元件（5）一端固定連接分瓣體（3）、另一端固定連接外圈（11）。

4.根據(jù)權利要求3所述的水潤滑軸承，其特征在于：每個分瓣體（3）上連接有若干個間隔布置的彈性元件（5），每個彈性元件（5）的部分區(qū)域嵌裝在分瓣體（3）內(nèi)，彈性元件（5）采用柱形彈簧。

5.根據(jù)權利要求4所述的水潤滑軸承，其特征在于：每個分瓣體（3）的截面近似于梯形，且在水潤滑軸承正常運行狀態(tài)下的所有分瓣體（3）內(nèi)弧面位于同一圓周上。

6.根據(jù)權利要求5所述的水潤滑軸承，其特征在于：在腔室（12）內(nèi)填充有海綿體（14）或海綿球，海綿體（14）或海綿球同時包覆在位于腔室（12）內(nèi)的彈性元件（5）上。

7.根據(jù)權利要求1-5任一項所述的水潤滑軸承，其特征在于：橡膠內(nèi)套（2）采用聚四氟乙烯替代。

8.一種如權利要求7所述水潤滑軸承的橡膠內(nèi)套易損部位檢測方法，其特征在于：在合金外套（1）上正對分瓣體（3）的位置設置有檢測孔（16），該檢測孔（16）上安裝有壓力傳感器，當壓力傳感器反饋的壓力值發(fā)生陡變時，壓力傳感器的主機輸出“相應的分瓣體（3）與水潤滑軸承的軸發(fā)生了摩擦”的信號；統(tǒng)計檢測周期內(nèi)發(fā)生該信號的頻次，所得頻次大于臨界值的對應部位標定為橡膠內(nèi)套易損部位。

9.根據(jù)權利要求8所述的檢測方法，其特征在于：檢測孔（16）正對分瓣體（3）的中部，所述壓力值發(fā)生陡變是指壓力先突然變大然后突然變小或者保持恒定值。

10.根據(jù)權利要求9所述的檢測方法，其特征在于：壓力傳感器的探頭（6）前端位于檢測孔（16）內(nèi)。

技術總結
本發(fā)明公開了一種具有自修復和自清理功能的水潤滑軸承及檢測方法，水潤滑軸承包括合金外套和橡膠內(nèi)套，橡膠內(nèi)套中分散有自修復材料，橡膠內(nèi)套由若干個分瓣體構成，每個分瓣體能夠在徑向方向移動，相鄰分瓣體之間的間隙作為導水槽；在合金外套上正對分瓣體的位置設置有檢測孔，該檢測孔上安裝有壓力傳感器，當壓力傳感器反饋的壓力值發(fā)生陡變時，壓力傳感器的主機輸出“相應的分瓣體與水潤滑軸承的軸發(fā)生了摩擦”的信號；統(tǒng)計檢測周期內(nèi)發(fā)生該信號的頻次，所得頻次大于臨界值的對應部位標定為橡膠內(nèi)套易損部位。本發(fā)明提供的水潤滑軸承具有自修復和自清理功能，解決了檢測水潤滑軸承內(nèi)套磨損過程中的探頭易損壞的問題。

技術研發(fā)人員：馮偉,程功,賈航,周瓔珞,羅姚,唐三杰,李毓麒
受保護的技術使用者：重慶科技大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6