一种自发电的智能滚子及轴承制造技术

一种自发电的智能滚子和轴承，智能滚子包括圆柱体的滚子，滚子中心设有轴向延伸的中心孔，在中心孔内设置信号处理单元、电源管理单元和摩擦纳米发电单元，信号处理单元用于收集滚子信号并发射出去；电源管理单元用于接收并存储来自摩擦纳米发电单元的电量，并为信号处理单元供电；摩擦纳米发电单元设置有能够随滚子同步转动的定子和与定子相对转动的转子，定子内表面和转子外表面之间的摩擦发电材料通过定子和转子相对运动而摩擦接触发电，转子内围绕其中心设有环形空腔，环形空腔内填充有体积小于空腔容积的配重液；所述轴承内安装多个智能滚子。本发明专利技术与现有自发电轴承相比，总体结构简单，可满足对大型轴承低速重载运行过程状态监测的需要。状态监测的需要。状态监测的需要。

【技术实现步骤摘要】
一种自发电的智能滚子及轴承


[0001]本专利技术属于轴承监测与新能源
，具体涉及一种自发电的智能滚子及轴承。

技术介绍

[0002]轴承是机床、载运工具、矿山机械、轻工机械及发电机等领域中不可或缺的常规件，也是变速系统中最易损的零件。其健康状态对机械装备安全服役性能起着十分重要的作用。据相关统计，旋转机械的失效案例中，其中45%～55%是由于滚动轴承的失效而导致的。传统的轴承状态监测系统主要通过在轴承座或其他外挂式结构间接测量轴承信号，传感器和信号源距离远，容易受到噪声、温度等其他因素影响。
[0003]大型机械装备主轴轴承承担装备运载过程中的主要载荷，工作状况通常比较恶劣，面对巨大载荷和强烈温升，在既定施工段，进行现场维修或更换都极为困难，这要求对大型主轴轴承进行实时状态监测，由于配件更换困难，要求轴承监测系统需要实现自供电，依靠轴承自身能量发电供给监测系统。
[0004]近年来，人们相继提出了不同形式的嵌入式监测系统以及基于轴系转动的微型发电装置，较好地解决了系统集成化、测量精度及自主供电等方面的问题。目前，大多数滚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自发电的智能滚子，包括圆柱体的滚子，其特征在于：滚子中心设置有轴向延伸的中心孔，在中心孔内设置信号处理单元、电源管理单元和摩擦纳米发电单元，信号处理单元用于收集滚子信号并发射出去；电源管理单元用于接收并存储来自摩擦纳米发电单元的电量，并为信号处理单元供电；摩擦纳米发电单元设置有能够随滚子同步转动的定子和与定子相对转动的转子，定子内表面和转子外表面之间的摩擦发电材料通过定子和转子相对运动而摩擦接触发电，所述转子内围绕其中心设有环形空腔，环形空腔内填充有体积小于空腔容积的配重液。2.根据权利要求1所述的一种自发电的智能滚子，其特征在于：所述摩擦纳米发电单元中设置有随滚子同步转动的中心轴，中心轴一端和滚子连接，另一端和所述电源管理单元连接，所述转子套设在中心轴上，且转子和中心轴相对转动设置。3.根据权利要求2所述的一种自发电的智能滚子，其特征在于：所述中心轴和转子之间设置有轴套，轴套和中心轴过盈配合，轴套和转子之间设有间隙。4.根据权利要求1所述的一种自发电的智能滚子，其特征在于：所述定子和滚子之间设置有内衬，内衬和滚子的中心孔以及内衬和定子均为过盈配合。5.根据权利要求1所述的一种自发电的智能滚子，其特征在于：所述定子和转子均为圆筒形，定子内表面沿轴向间隔设置有环形凸起，转子的外表面沿其轴向间隔设置由弹性材料制成的空心环形凸起，转子的空心环形凸起和定子的环形凸起交错配合。6.根据权利要求5所述的一种自发电的智能滚子，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：仲志丹，张志辉，谢兴会，刘菁，孔国庆，何奎，李云峰，刘红彬，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：