本發(fā)明涉及智能潤(rùn)滑設(shè)備，具體涉及基于織構(gòu)化油坑深度動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的智能潤(rùn)滑系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
1、在機(jī)械傳動(dòng)、航空航天、能源裝備等領(lǐng)域，摩擦磨損是導(dǎo)致設(shè)備性能退化、能耗增加及使用壽命縮短的關(guān)鍵因素之一。有效的潤(rùn)滑技術(shù)能夠顯著降低摩擦系數(shù)、減少磨損，從而提高機(jī)械系統(tǒng)的可靠性和能效。
2、表面織構(gòu)技術(shù)是改善摩擦副潤(rùn)滑性能的重要手段之一，其通過在摩擦表面加工微米級(jí)或納米級(jí)的凹坑、溝槽等織構(gòu)，儲(chǔ)存潤(rùn)滑油并促進(jìn)油膜形成，從而降低摩擦磨損。然而，傳統(tǒng)潤(rùn)滑系統(tǒng)通常采用靜態(tài)設(shè)計(jì)和固定參數(shù)的表面織構(gòu)，難以適應(yīng)動(dòng)態(tài)變化的工況。在實(shí)際運(yùn)行過程中，潤(rùn)滑油會(huì)因飛濺、蒸發(fā)或泄漏而逐漸消耗，導(dǎo)致油坑內(nèi)的油面高度下降。由于傳統(tǒng)油坑的深度固定，初始設(shè)計(jì)時(shí)油面可能處于最佳潤(rùn)滑位置，但隨著油液減少，油面持續(xù)降低，最終可能無法有效覆蓋摩擦副接觸區(qū)域，造成潤(rùn)滑不足，加劇磨損。
3、此外，現(xiàn)有潤(rùn)滑裝置大多缺乏實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)能力，無法根據(jù)工況變化(如載荷、轉(zhuǎn)速、溫度等)動(dòng)態(tài)調(diào)整潤(rùn)滑狀態(tài)，導(dǎo)致潤(rùn)滑效果不穩(wěn)定，影響設(shè)備性能和壽命。因此，亟需一種能夠自適應(yīng)調(diào)節(jié)潤(rùn)滑狀態(tài)的智能潤(rùn)滑裝置，以優(yōu)化摩擦副的潤(rùn)滑性能。
4、針對(duì)上述問題，本發(fā)明提出了基于織構(gòu)化油坑深度動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的智能潤(rùn)滑系統(tǒng)，通過實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)潤(rùn)滑區(qū)深度和油面高度，確保潤(rùn)滑效果在不同工況下保持最優(yōu)，從而提高設(shè)備的可靠性和使用壽命。在機(jī)械傳動(dòng)、航空航天、能源裝備等領(lǐng)域，摩擦磨損是導(dǎo)致設(shè)備性能退化、能耗增加及壽命縮短的關(guān)鍵因素之一。而通過有效的潤(rùn)滑技術(shù)可顯著降低摩擦系數(shù)、減少磨損，從而提升機(jī)械系統(tǒng)的可靠性和能效。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，適應(yīng)現(xiàn)實(shí)需要，提供基于織構(gòu)化油坑深度動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的智能潤(rùn)滑系統(tǒng)，以解決上述技術(shù)問題。
2、為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：
3、基于織構(gòu)化油坑深度動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的智能潤(rùn)滑系統(tǒng)，包括下試樣以及可于下試樣內(nèi)旋轉(zhuǎn)形成摩擦副的上試樣，所述下試樣的頂部摩擦面上均勻開設(shè)有多個(gè)陣列分布的油坑，所述油坑內(nèi)沿軸向滑動(dòng)設(shè)置有柱狀調(diào)節(jié)件，所述調(diào)節(jié)件將油坑分隔為上部的潤(rùn)滑區(qū)以及下部的過渡區(qū)，所述下試樣內(nèi)設(shè)置有用于精密驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)件上下移動(dòng)的第一電動(dòng)推桿以動(dòng)態(tài)改變潤(rùn)滑區(qū)的深度，所述調(diào)節(jié)件內(nèi)設(shè)置有單向流道，所述調(diào)節(jié)件下移時(shí)壓縮過渡區(qū)空間迫使內(nèi)部潤(rùn)滑油沿單向流道向潤(rùn)滑區(qū)實(shí)現(xiàn)定向流動(dòng)。
4、進(jìn)一步地，所述調(diào)節(jié)件包括呈上開口狀的筒體，所述筒體的頂部設(shè)置有端蓋，所述端蓋的底部一體成型有凸起部，所述凸起部的表面固定連接有用于密封筒體與端蓋連接處的密封環(huán)，所述單向流道是開設(shè)在筒體內(nèi)底壁的連通口，且連通口的內(nèi)壁固定連接有第一單向閥，所述端蓋的上表面于凸起部的外環(huán)開設(shè)有多個(gè)補(bǔ)油孔，所述下試樣內(nèi)部的底部固定連接有第二電動(dòng)推桿，所述第二電動(dòng)推桿的輸出端貫穿筒體并與凸起部的底部固定連接，所述第二電動(dòng)推桿的伸縮軸與筒體滑動(dòng)連接。
5、進(jìn)一步地，所述下試樣的內(nèi)部形成有儲(chǔ)油腔，所述儲(chǔ)油腔位于油坑的下方，且儲(chǔ)油腔的內(nèi)頂壁開設(shè)有貫穿油坑的連通口，所述連通口的內(nèi)壁固定連接有第二單向閥，所述儲(chǔ)油腔的內(nèi)底壁與內(nèi)頂壁之間固定連接有密封套筒，所述第二電動(dòng)推桿的伸縮軸貫穿密封軸套，所述第一電動(dòng)推桿設(shè)置在油坑與儲(chǔ)油腔之間，所述第一電動(dòng)推桿的輸出端貫穿油坑的內(nèi)底壁并與筒體的底部固定連接。
6、進(jìn)一步地，還包括阻尼隔震平臺(tái)，所述阻尼隔震平臺(tái)的上表面固定連接有支撐平臺(tái)，所述下試樣固定連接在支撐平臺(tái)的上表面，所述支撐平臺(tái)的底部固定連接有安裝蓋，所述安裝蓋的上表面固定連接有電磁線圈，所述支撐平臺(tái)的上表面開設(shè)有與下試樣、電磁線圈對(duì)應(yīng)的通口。
7、進(jìn)一步地，所述下試樣的表面形成有延伸壁，所述延伸壁與下試樣之間形成有廢油槽，所述延伸壁的表面固定連接有與廢油槽相連通的回收嘴，所述下試樣的表面固定連接有與儲(chǔ)油腔相連通的進(jìn)油嘴，所述阻尼隔震平臺(tái)的上表面固定連接有廢油過濾回收裝置，所述廢油過濾回收裝置的進(jìn)油端固定連接有回收管，所述回收管的一端與回收嘴固定連接，所述廢油過濾回收裝置的出油端固定連接有進(jìn)油管，所述進(jìn)油管與進(jìn)油嘴固定連接，所述阻尼隔震平臺(tái)的上表面固定連接有計(jì)算機(jī)和控制箱。
8、進(jìn)一步地，所述阻尼隔震平臺(tái)的上表面固定連接有電動(dòng)滑臺(tái)，所述電動(dòng)滑臺(tái)的移動(dòng)端固定連接有支撐架，所述支撐架的底部固定連接有上轉(zhuǎn)接盤，所述上轉(zhuǎn)接盤的底部設(shè)置有三維力傳感器，所述三維力傳感器的底部設(shè)置有下轉(zhuǎn)接盤，所述下轉(zhuǎn)接盤的底部固定連接有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的底部固定連接有諧波減速器，所述諧波減速器的輸出端驅(qū)動(dòng)上試樣旋轉(zhuǎn)。
9、進(jìn)一步地，所述上試樣的頂部設(shè)置有反裝式滑環(huán)，所述反裝式滑環(huán)的轉(zhuǎn)子與上試樣的頂部固定連接，所述反裝式滑環(huán)的定子與諧波減速器的底部固定連接，所述諧波減速器的輸出端固定連接有傳動(dòng)軸，所述傳動(dòng)軸的底端貫穿反裝式滑環(huán)的定子并與上試樣的頂部固定連接。
10、進(jìn)一步地，所述上試樣的頂部開設(shè)有安裝槽，且安裝槽內(nèi)固定連接有電渦流傳感器，所述反裝式滑環(huán)的轉(zhuǎn)子表面固定連接有線纜，所述線纜的另一端與電渦流傳感器連接。
11、進(jìn)一步地，所述電渦流傳感器的頂部設(shè)置有導(dǎo)線接口，所述線纜的一端與導(dǎo)線接口連接，所述電渦流傳感器底部的探針延伸至上試樣的底部。
12、有益效果：
13、1.本發(fā)明中，通過在潤(rùn)滑區(qū)內(nèi)注入潤(rùn)滑油，在上試樣旋轉(zhuǎn)時(shí)，潤(rùn)滑區(qū)內(nèi)的潤(rùn)滑油會(huì)在離心力和表面張力作用下在下試樣的摩擦面形成油膜實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑，通過第一電動(dòng)推桿的輸出端帶動(dòng)調(diào)節(jié)件在油坑內(nèi)上下移動(dòng)，可根據(jù)不同載荷、轉(zhuǎn)速等工況參數(shù)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)潤(rùn)滑區(qū)深度，從而優(yōu)化油膜厚度分布，確保在各種工況下均能獲得最佳潤(rùn)滑效果。該動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制有效解決了傳統(tǒng)固定深度油坑無法適應(yīng)工況變化的技術(shù)難題。
14、2.本發(fā)明中，通過第一電動(dòng)推桿的輸出端帶動(dòng)調(diào)節(jié)件向下移動(dòng)，調(diào)節(jié)件壓縮過渡區(qū)的空間，使其內(nèi)部壓強(qiáng)增加，使得過渡區(qū)內(nèi)的潤(rùn)滑油沿單向通道流動(dòng)至潤(rùn)滑區(qū)，實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑油自動(dòng)補(bǔ)充，特別設(shè)計(jì)的筒體結(jié)構(gòu)可在調(diào)節(jié)件下移時(shí)暫時(shí)儲(chǔ)存過量潤(rùn)滑油，既避免了潤(rùn)滑區(qū)油量過剩造成的浪費(fèi)，又為后續(xù)的潤(rùn)滑油補(bǔ)充提供了緩沖空間。該設(shè)計(jì)顯著提高了潤(rùn)滑系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，解決了傳統(tǒng)潤(rùn)滑裝置補(bǔ)油不及時(shí)和潤(rùn)滑油浪費(fèi)的技術(shù)問題。
1.一種基于織構(gòu)化油坑深度動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的智能潤(rùn)滑系統(tǒng)，包括下試樣(1)以及可于下試樣(1)內(nèi)旋轉(zhuǎn)形成摩擦副的上試樣(2)，所述下試樣(1)的頂部摩擦面上開設(shè)有多個(gè)油坑(3)，其特征在于，所述油坑(3)內(nèi)沿軸向滑動(dòng)設(shè)置有調(diào)節(jié)件(4)，所述調(diào)節(jié)件(4)將油坑(3)分隔為上部的潤(rùn)滑區(qū)(5)以及下部的過渡區(qū)(6)，所述下試樣(1)內(nèi)設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)件(4)上下移動(dòng)的第一電動(dòng)推桿(7)以改變潤(rùn)滑區(qū)(5)的深度，所述調(diào)節(jié)件(4)內(nèi)設(shè)置有單向流道，所述調(diào)節(jié)件(4)下移壓縮過渡區(qū)(6)空間形成內(nèi)部潤(rùn)滑油沿單向流道至潤(rùn)滑區(qū)(5)的定向流動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于織構(gòu)化油坑深度動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的智能潤(rùn)滑系統(tǒng)，其特征在于：所述調(diào)節(jié)件(4)包括呈上開口狀的筒體(401)，所述筒體(401)的頂部設(shè)置有端蓋(402)，所述端蓋(402)的底部一體成型有凸起部(403)，所述凸起部(403)的表面固定連接有用于密封筒體(401)與端蓋(402)連接處的密封環(huán)(404)；所述單向流道是開設(shè)在筒體(401)內(nèi)底壁的連通口，且連通口的內(nèi)壁固定連接有第一單向閥(8)，所述端蓋(402)的上表面于凸起部(403)的外環(huán)開設(shè)有多個(gè)補(bǔ)油孔(405)；所述下試樣(1)內(nèi)部的底部固定連接有第二電動(dòng)推桿(9)，所述第二電動(dòng)推桿(9)的輸出端貫穿筒體(401)并與凸起部(403)的底部固定連接，所述第二電動(dòng)推桿(9)的伸縮軸與筒體(401)滑動(dòng)連接。
3.如權(quán)利要求2所述的一種基于織構(gòu)化油坑深度動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的智能潤(rùn)滑系統(tǒng)，其特征在于：所述下試樣(1)的內(nèi)部形成有儲(chǔ)油腔(10)，所述儲(chǔ)油腔(10)位于油坑(3)的下方，且儲(chǔ)油腔(10)的內(nèi)頂壁開設(shè)有貫穿油坑(3)的連通口，所述連通口的內(nèi)壁固定連接有第二單向閥(11)，所述儲(chǔ)油腔(10)的內(nèi)底壁與內(nèi)頂壁之間固定連接有密封套筒(12)，所述第二電動(dòng)推桿(9)的伸縮軸貫穿密封軸套(12)，所述第一電動(dòng)推桿(7)設(shè)置在油坑(3)與儲(chǔ)油腔(10)之間，所述第一電動(dòng)推桿(7)的輸出端貫穿油坑(3)的內(nèi)底壁并與筒體(401)的底部固定連接。
4.如權(quán)利要求3所述的一種基于織構(gòu)化油坑深度動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的智能潤(rùn)滑系統(tǒng)，其特征在于：還包括阻尼隔震平臺(tái)(13)，所述阻尼隔震平臺(tái)(13)的上表面固定連接有支撐平臺(tái)(14)，所述下試樣(1)固定連接在支撐平臺(tái)(14)的上表面，所述支撐平臺(tái)(14)的底部固定連接有安裝蓋(15)，所述安裝蓋(15)的上表面固定連接有電磁線圈(16)，所述支撐平臺(tái)(14)的上表面開設(shè)有與下試樣(1)、電磁線圈(16)對(duì)應(yīng)的通口。
5.一種如權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的織構(gòu)化油坑深度動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的智能潤(rùn)滑系統(tǒng)的使用方法，其特征在于，包括如下步驟：使用者首先檢查廢油過濾回收裝置(21)、進(jìn)油管(23)、回油管連接是否正常，啟動(dòng)廢油過濾回收裝置(21)的油泵使儲(chǔ)油腔(10)填滿潤(rùn)滑油并保持高壓，通過計(jì)算機(jī)(24)設(shè)置電動(dòng)滑臺(tái)(26)的法向載荷值，設(shè)定驅(qū)動(dòng)電機(jī)(31)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間，控制摩擦速度與持續(xù)時(shí)間，然后啟動(dòng)電動(dòng)滑臺(tái)(26)，電動(dòng)滑臺(tái)(26)的移動(dòng)端帶動(dòng)支撐架(27)下降，移動(dòng)架帶動(dòng)上試樣(2)向下移動(dòng)，直至與下試樣(1)接觸，然后啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)(31)與諧波減速器(32)，帶動(dòng)上試樣(2)按設(shè)定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，使得上試樣(2)與下試樣(1)之間產(chǎn)生摩擦，在此過程中，利用電渦流法對(duì)油膜厚度測(cè)量。
6.如權(quán)利要求5所述的使用方法，其特征在于，當(dāng)需要補(bǔ)充潤(rùn)滑油時(shí)，第一電動(dòng)推桿(7)與第二電動(dòng)推桿(9)的輸出端同步收縮，帶動(dòng)調(diào)節(jié)件(4)向下移動(dòng)，壓縮過渡區(qū)(6)的空間，使得過渡區(qū)(6)內(nèi)的潤(rùn)滑油通過第一單向閥(8)進(jìn)入筒體(401)內(nèi)部，使其內(nèi)部油壓增大，然后第二電動(dòng)推桿(9)的輸出端帶動(dòng)端蓋(402)向上移動(dòng)，使得密封圈不再對(duì)筒體(401)與端蓋(402)連接處密封，筒體(401)內(nèi)的高壓油通過補(bǔ)油孔(405)進(jìn)入端蓋(402)上側(cè)的潤(rùn)滑區(qū)(5)，然后第一電動(dòng)推桿(7)的輸出端帶動(dòng)筒體(401)向上移動(dòng)，使得筒體(401)與端蓋(402)閉合，然后第一電動(dòng)推桿(7)與第二電動(dòng)推桿(9)同步移動(dòng)，調(diào)整潤(rùn)滑區(qū)(5)的深度，即可調(diào)整油面的高度，第一電動(dòng)推桿(7)的輸出端帶動(dòng)調(diào)節(jié)件(4)在油坑(3)內(nèi)上下移動(dòng)，可根據(jù)不同工況對(duì)潤(rùn)滑區(qū)(5)的深度調(diào)節(jié)，進(jìn)而可對(duì)油面的高度調(diào)節(jié)，確保潤(rùn)滑的效果。