[发明专利]一种高精度长寿命压电微喷主动供油装置

说明书

本发明公开了一种高精度长寿命压电微喷主动供油装置，该装置包括喷油系统、储油系统和注油系统；喷油系统包括微喷机构和驱动机构；微喷机构为套筒状，套设在安装轴外侧和两个轴承之间，且套筒内径与安装轴的外径相配合；驱动机构实时感知轴承的摩擦力矩信号、安装轴的内部温度信号和安装轴的转速信号以及驱动安装轴的电机的工作电流信号，并调控切换喷射模式，分别从微喷机构的两端喷射润滑油至轴承外圈内表面、轴承内圈外表面以和轴承滚子；储油系统，设置在安装轴第一端的内部，与喷油系统连通，储存润滑油；注油系统，设置在安装轴第二端的内部，与储油系统连接，补充润滑油。

技术领域

本发明涉及精密润滑技术领域，具体涉及一种高精度长寿命压电微喷主动供油装置。

背景技术

当前，卫星正在向敏捷机动、长服役寿命(8～15年)方向发展，卫星内部回转部件需要频繁转动以进行卫星飞行姿态和观测载荷的观测方位调整，回转部件的轴承能否实现长效润滑将对卫星的服役寿命和性能产生重要影响。研究发现，润滑失效是造成空间机构故障的重要因素之一。

当前，卫星回转部件的轴承主要采用传统被动式供油方案，而在真空失重空间环境下，回转部件内部的轴承的润滑油易挥发、爬移而损耗，使轴承滚道无法形成弹性流体润滑油膜，加速轴承磨损；另外，在低速和机动工况下，轴承处于贫油或半润滑状态，易诱发保持架运转不稳定、摩擦力矩上升、轴承磨损量增大，降低轴承使用寿命，最终导致卫星寿命下降或失效。

采用主动供油润滑系统虽然可解决轴承低转速下润滑不良问题，其供油量、供油时机和供油位置可控，可闭环自动控制，具有供油效率和有效润滑效率更高等优点，对实现空间环境下轴承、轴承组件的高可靠、长效补充供油具有重要意义。专利号为201210509633.6的专利公开了一种基于压电泵的轴承双模式自动润滑装置，基于压电泵吸原理完成润滑液的输送，体积较小、移动方便，且具有通过人机界面设定润滑以及通过检测轴承故障润滑状态自动进行润滑液补充两种操作模式，具有较强的便利性。但是，这种装置自身不具有储油结构，且结构集成度不高，不能满足卫星轴承对润滑部件的结构尺寸及重量的严格要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种高精度长寿命压电微喷主动供油装置。此装置旨在解决现有卫星内回转部件的轴承在真空失重环境下因采用传统被动式润滑方案而导致的磨损加剧乃至失效问题，提高空间精密轴承的润滑效率和可靠性，提升卫星的服役寿命及使用性能。

为达到上述目的，本发明提供了一种高精度长寿命压电微喷主动供油装置，卫星内部回转部件的安装轴两端各安装有两个轴承，该装置包括喷油系统、储油系统和注油系统；喷油系统包括微喷机构和驱动机构；微喷机构为套筒状，套设在安装轴外侧和两个轴承之间，且套筒内径与安装轴的外径相配合，且两端分别与两个轴承连接；驱动机构用以实时感知轴承的摩擦力矩信号、安装轴的内部温度信号和安装轴的转速信号以及驱动安装轴的电机的工作电流信号，并调控切换喷射模式，分别从微喷机构的两端喷射润滑油至轴承外圈内表面、轴承内圈外表面以和轴承滚子；储油系统，设置在安装轴第一端的内部，与喷油系统连通，用以储存并密封润滑油；注油系统，设置在安装轴第二端的内部，与储油系统连接，用以补充储油系统内部的润滑油。

最优选的，微喷机构由多个关节单元拼接成环状；每个关节单元由第一零件和第二零件粘接构成。

最优选的，微喷机构分别在与两个轴承接触的两个端面设置有多个喷油孔，用于向轴承喷射润滑油。

最优选的，微喷机构与安装轴之间形成有内部油道，与多个喷油孔连通。