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_2

文档序号:9861873阅读:来源:国知局
通入氮气并将烧瓶在100°C下冷凝回流不同时间获得不同粒径不同荧光光谱的CdTe量子点;选用荧光强度较强的发射峰在540-560nm的绿光量子点溶液样品,加入等比例的乙醇在5000r/min转速下离心5min得到量子粉末,然后加入绿光量子点溶液样品体积1/8的去离子水再次分散得到浓缩的量子点溶液,在载玻片上旋涂一层PDMS,将量子点溶液滴加在载玻片上并自然风干得到荧光光谱温度特性研究的CdTe量子点胶体16样品。
[0032]基于上述装置的一种通过监测内圈温度来调节滚动轴承润滑性能的方法,包括以下步骤:
[0033](I)滚动轴承喷油机构的喷油嘴5下端面I与滚动轴承内圈外径面的斜面部6的距离为0.5mm,设定滚动轴承的转速为8000r/min,设定初始润滑油的供给量,设定滚动轴承的初始供油量,根据实验测得的实验数据如图6,设定内圈温升与供油量的格式为:y = a+b/x+c/x2+d/x3+e/x4其中:X为供油量,y为内圈的温升,
[0034]拟合得到内圈温度与供油量的变化关系如图7所示:
[0035]当初始转速为800(^/11^11时,如图7所示,3=116.0517716,匕=-139.814699,0=70.86343598,d = _15.9401334,e = 1.354121035 ;
[0036]当初始转速为10000r/min时,a= 54.26 23 2 266,b = --39.048 2369,c =12.55760666,d = _l.45146791,e = 0.042073370,
[0037]当初始转速为12000r/min时,a= 91.32758658,b =-9 5.1567717,c =45.49757071,d = _9.99770222,e = 0.855250153,
[0038]当初始转速为1400(^/11^11时,&= -131.556109,b = 240.9753430,c = -136.516070,d = 32.82547793,e = _2.84527530 ;
[0039](2)滚动轴承在旋转的过程中,将标定好的CdTe量子点将点胶体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14的光致发光发射谱通过第二探头20、第二光纤21输送到光栅光谱仪22中,光谱仪22的信号输出端通过PC机14处理采集的光谱信号,得到滚动轴承内圈的温度数据。
[0040](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,通过其带动导向机构7中的油管8上下移动,在保证喷油嘴5下端面I与轴承内圈外径面斜面部6平行的前提下改变其距离,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。
【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装置,其特征在于,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(I)与轴承内圈(3)外径面的斜面部(6)平行。2.根据权利要求1所述的一种通过监测内圈温度来调节滚动轴承润滑性能的装置,其特征在于,所述的CdTe量子点胶体(16),其制备方法为:将4ml 0.04mol/L的CdC12用超纯水稀释至50ml,并置于一个三口烧瓶中,在不断的搅拌过程中逐次加入10mg柠檬酸钠、4ml0.01mol/L的Na2Te03溶液、50mg巯基丁二酸(MSA)和50mg NaBH4,当溶液的颜色变成黄绿色时,通入氮气并将烧瓶在100°C下冷凝回流不同时间获得不同粒径不同荧光光谱的CdTe量子点;选用荧光强度较强的发射峰在540-560nm的绿光量子点溶液样品,加入等比例的乙醇在5000r/min转速下离心5min得到量子粉末,然后加入绿光量子点溶液样品体积1/8的去离子水再次分散得到浓缩的量子点溶液,在载玻片上旋涂一层PDMS,将量子点溶液滴加在载玻片上并自然风干得到荧光光谱温度特性研究的CdTe量子点胶体(16)样品。3.根据权利要求1所述的一种通过监测内圈温度来调节滚动轴承润滑性能的装置,其特征在于,所述的喷嘴(5)的出口处且轴承内圈(3)外径面的斜面部(6)上开有圆周槽(2),圆周槽(2)与喷嘴(5)的出口处平行。4.基于权利要求1或2所述的装置的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,包括以下步骤: (1)滚动轴承喷油机构的喷油嘴(5)的下端面(I)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(2)1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(I)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。5.根据权利要求4所述的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, 所述的步骤(I)中,当初始转速为8000r/min时,a=116.0517716,b = -139.814699,c =70.86343598,d = _15.9401334,e = 1.354121035。6.根据权利要求4所述的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, 所述的步骤(I)中,当初始转速为 10000r/min时,a = 54.26232266,b = —39.0482369,c= 12.55760666,d = _l.45146791,e = 0.042073370。7.根据权利要求4所述的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, 所述的步骤(I)中,当初始转速为 12000r/min时,a = 91.32758658,b = -95.1567717,c= 45.49757071, d = -9.99770222, e = 0.855250153ο8.根据权利要求4所述的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, 所述的步骤(I)中,当初始转速为 14000r/min时,a = -131.556109,b = 240.9753430,c= -136.516070,d = 32.82547793,e = _2.84527530。
【专利摘要】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。
【IPC分类】F16C33/66, F16N29/00
【公开号】CN105627074
【申请号】CN201610020896
【发明人】闫柯, 高闯, 朱永生, 曹鹏辉, 王亚泰, 王方哲
【申请人】西安交通大学
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2016年1月13日
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