一种模塑自润滑关节轴承及其使用方法
阅读说明：本技术 一种模塑自润滑关节轴承及其使用方法 (Molded self-lubricating joint bearing and use method thereof ) 是由 林靖翔 邓小林 陈跃峰 陈尚群 石秒霞 徐志勇 李月娥 董树彬 于 2021-07-26 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种模塑自润滑关节轴承及其使用方法,属于轴承技术领域,该模塑自润滑关节轴承包括轴承主体,轴承主体的内部为球面,轴承主体内固定连接有内球面；外球面,外球面滑动连接于内球面的内壁；两个进油孔,两个进油孔均开设于轴承主体内；连接块,连接块固定连接于轴承主体的上端,连接块的上端固定连接有顶板；顶板的上端固定连接有油箱,油箱的上端固定连接有多个固定块；反应组件,反应组件包括反应壶、导管、自动阀、硫酸仓和多个气孔,通过使用本装置关节轴承内内球面和外球面之间长时间摩擦不会导致内部润滑脂减少,有效降低其内球面和外球面之间的磨损,适合各种设备内长时间的使用。(The invention provides a molding self-lubricating spherical plain bearing and a use method thereof, belonging to the technical field of bearings, wherein the molding self-lubricating spherical plain bearing comprises a bearing main body, wherein the inside of the bearing main body is a spherical surface, and an inner spherical surface is fixedly connected in the bearing main body; the outer spherical surface is connected with the inner wall of the inner spherical surface in a sliding manner; the two oil inlet holes are formed in the bearing main body; the connecting block is fixedly connected to the upper end of the bearing main body, and the upper end of the connecting block is fixedly connected with a top plate; the upper end of the top plate is fixedly connected with an oil tank, and the upper end of the oil tank is fixedly connected with a plurality of fixed blocks; the reaction assembly comprises a reaction kettle, a guide pipe, an automatic valve, a sulfuric acid bin and a plurality of air holes, and long-time friction between the inner spherical surface and the outer spherical surface in the knuckle bearing of the device can not lead to reduction of internal lubricating grease, so that abrasion between the inner spherical surface and the outer spherical surface is effectively reduced, and the device is suitable for long-time use in various devices.)
技术领域
本发明属于轴承技术领域，具体涉及一种模塑自润滑关节轴承及其使用方法。
背景技术
关节轴承是一种球面滑动轴承，其滑动接触表面是一个内球面和一个外球面，运动时可以在任意角度旋转摆动，它采用表面磷化、炸口、镶垫、喷涂等多种特殊工艺处理方法制作而成，关节轴承具有载荷能力大，抗冲击，抗腐蚀、耐磨损、自调心、润滑好等特点。
在现有技术中，关节轴承在使用和定期维护时需要在内球面与外球面之间添加润滑脂，关节轴承通常安装在大型设备的内部，其空间比较狭窄，不能够对关节轴承的内球面与外球面之间添加润滑脂，关节轴承的内球面与外球面之间长时间摩擦导致内部润滑脂减少，从而容易造成磨损，不利于其长期使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种模塑自润滑关节轴承，旨在解决现有技术中关节轴承通常安装在大型设备的内部，其空间比较狭窄，不能够对关节轴承的内球面与外球面之间添加润滑脂，关节轴承的内球面与外球面之间长时间摩擦导致内部润滑脂减少，从而容易造成磨损，不利于其长期使用的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种模塑自润滑关节轴承，包括：
轴承主体，所述轴承主体的内部为球面，所述轴承主体内固定连接有内球面；
外球面，所述外球面滑动连接于内球面的内壁；
两个进油孔，两个所述进油孔均开设于轴承主体内；
连接块，所述连接块固定连接于轴承主体的上端，所述连接块的上端固定连接有顶板；所述顶板的上端固定连接有油箱，所述油箱的上端固定连接有多个固定块；
反应组件，所述反应组件包括反应壶、导管、自动阀、硫酸仓和多个气孔，所述反应壶固定连接于油箱的圆周内壁，所述硫酸仓固定连接于多个固定块的上端，所述自动阀固定连接于硫酸仓的下端，所述导管固定连接于自动阀的下端，且导管贯穿油箱的上内壁并与油箱的内部连通，多个所述气孔均开设于反应壶的上端；
氧化还原反应，所述氧化还原反应发生于反应壶内；以及
控制器，所述控制器固定连接于与油箱的上端，所述控制器与自动阀之间信号连接。
作为本发明一种优选的方案，所述氧化还原反应包括Zn和H2SO4，所述Zn和H2SO4反应产生氢气。
作为本发明一种优选的方案，还包括滑动组件，所述滑动组件包括滑板、滑杆、两个U型管和连接座，所述滑杆固定连接于油箱的底内壁，所述滑板滑动连接于滑杆的圆周表面，且滑板与油箱的圆周内壁贴合，两个所述U型管均固定连接于油箱的圆周表面，两个所述U型管和进油孔之间分别通过连接座固定。
作为本发明一种优选的方案，所述外球面的底端开设有卡接槽，所述卡接槽的上内壁开设有转动槽，所述卡接槽内滑动连接有卡接杆。
作为本发明一种优选的方案，所述卡接杆和外球面之间设有两组第一卡接机构，每组所述第一卡接机构均包括第一滑槽、第一弹簧、第一卡块和固定槽，所述第一滑槽开设于转动槽的上内壁，所述第一卡块滑动连接于第一滑槽内，所述第一弹簧固定连接于第一卡块和第一滑槽的上内壁之间，所述固定槽开设于卡接杆的上端，且第一卡块和固定槽相匹配。
作为本发明一种优选的方案，所述卡接杆和外球面之间设有多组第二卡接机构，每组所述第二卡接机构均包括第二滑槽、第二弹簧和第二卡块，所述第二滑槽开设于转动槽的下内壁，所述第二卡块滑动连接于第二滑槽内，所述第二弹簧固定连接于第二滑槽的底内壁和第二卡块之间。
作为本发明一种优选的方案，多个所述第二卡块和第二滑槽之间均设有多组限位组件，每组所述限位组件均包括限位槽和限位杆，所述限位槽开设于第二滑槽的下内壁，所述限位杆固定连接于第二卡块的下端，且限位杆滑动连接于限位槽内。
作为本发明一种优选的方案，所述轴承主体的侧端固定连接有矩形块，所述矩形块的侧端开设有内螺纹。
作为本发明一种优选的方案，所述外球面的表面开设有控油槽。
作为本发明一种优选的方案，所述外球面和内球面的材质均为轴承合金。
作为本发明一种优选的方案，所述控油槽的开口大小为2mm，所述控油槽的开口角度为135°。
作为本发明一种优选的方案，所述硫酸仓内的H2SO4浓度为8mol/L，所述反应壶内的Zn呈碎末状。
作为本发明一种优选的方案，所述硫酸仓采用为聚乙烯材质，所述反应壶采用玻璃纤维材质。
作为本发明一种优选的方案，所述油箱通过滑板分为上下两个腔室，其下腔室内设有润滑脂。
一种模塑自润滑关节轴承的使用方法，包括如下步骤：
S1、装置连接：将顶板上部油箱以及其他部件通过顶板和连接块之间的螺纹连接将其固定，然后将内球面插接至卡接槽顶部并旋转90°，卡接杆滑动至两组第二卡接机构之间，第二卡接机构中的第二卡块通过第二弹簧弹性作用向上弹出，将卡接杆卡接在左右两个对称的第二卡块之间，第一卡接机构中的第一卡块通过第一弹簧弹性作用向下滑动，并卡接至卡接杆顶端开设的固定槽内部，然后将本装置的另一部通过内螺纹与待连接物品之间的螺纹连接将其固定；
S2、持续加压：控制器周期性控制自动阀的开合，反应壶的内部设有Zn碎末，硫酸仓内部的稀硫酸通过自动阀打开经过导管滴入反应壶内放置的Zn碎末的表面与其反应，反应产生氢气，氢气通过反应壶上端开设的气孔进入油箱的上层腔室，稀硫酸和Zn持续反应不断产生氢气使油箱上层腔室内的压强增加，上层腔室压强大于下侧腔室压强，通过压强差挤压滑板，使其向下滑动挤压滑板内部的润滑脂，润滑脂通过U型管和进油孔进入外球面表面开设的控油槽内，通过外球面的滑动带动润滑脂分布于外球面和内球面之间，达到自润滑的效果。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中，通过使用本装置能够通过其内部化学反应周期性的为内球面和外球面之间提供润滑脂，关节轴承内内球面和外球面之间长时间摩擦不会导致内部润滑脂减少，有效降低其内球面和外球面之间的磨损，适合各种设备内长时间的使用。
2、本发明中，通过开设的控油槽用于堆积部分润滑脂，在其转动过程中润滑脂从控油槽内流出填充于内球面和外球面之间，减小内球面和外球面之间的磨损，提高装置的使用寿命。
3、本发明中，卡接杆在转动槽内转动至第一卡接机构的下侧，第一卡接机构中的第一卡块通过第一弹簧弹力的作用向下滑动，与卡接杆上端开设的固定槽之间卡接，将卡接杆固定，第一卡块的下部棱角具有一定的倾角，提高卡接杆与第一卡块之间的卡接效率。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明的第一剖视图；
图2为本发明的第一立体图；
图3为本发明的第二立体图；
图4为本发明的第三立体图；
图5为本发明的卡接杆连接结构图；
图6为本发明的第二剖视图；
图7为本发明图6中A处的局部放大图；
图8为本发明的第三剖视图；
图9为本发明图8中B处的局部放大图。
图中：1、轴承主体；101、连接块；102、内螺纹；103、内球面；104、外球面；106、连接块；107、顶板；2、油箱；201、固定块；202、硫酸仓；203、自动阀；204、导管；205、控制器；206、反应壶；207、气孔；208、滑板；209、滑杆；210、U型管；211、连接座；212、进油孔；213、控油槽；3、卡接杆；301、卡接槽；302、转动槽；4、第一滑槽；401、第一弹簧；402、第一卡块；403、固定槽；5、第二滑槽；501、第二弹簧；502、第二卡块；503、限位槽；504、限位杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1-9，本发明提供以下技术方案：
一种模塑自润滑关节轴承，包括：
轴承主体1，轴承主体1的内部为球面，轴承主体1内固定连接有内球面103；
外球面104，外球面104滑动连接于内球面103的内壁；
两个进油孔212，两个进油孔212均开设于轴承主体1内；
连接块106，连接块106固定连接于轴承主体1的上端，连接块106的上端固定连接有顶板107；顶板107的上端固定连接有油箱2，油箱2的上端固定连接有多个固定块201；
反应组件，反应组件包括反应壶206、导管204、自动阀203、硫酸仓202和多个气孔207，反应壶206固定连接于油箱2的圆周内壁，硫酸仓202固定连接于多个固定块201的上端，自动阀203固定连接于硫酸仓202的下端，导管204固定连接于自动阀203的下端，且导管204贯穿油箱2的上内壁并与油箱2的内部连通，多个气孔207均开设于反应壶206的上端；
氧化还原反应，氧化还原反应发生于反应壶206内；以及
控制器205，控制器205固定连接于与油箱2的上端，控制器205与自动阀203之间信号连接。
在本发明的具体实施例中，轴承主体1内部球面光滑，内球面103与其内部设置的外球面104之间设有1mm的空隙，用于填充润滑脂，进油孔212呈L型，进油孔212贯穿内球面103的内壁，并与内球面103内部连通，润滑脂经过U型管210和进油孔212进入内球面103的内部，润滑外球面104的表面，连接块106固定在轴承主体1的上端起到连接顶板107的作用，连接块106和顶板107之间通过多个螺钉螺纹连接，方便安装，便于使用，油箱2的内部用于存放润滑脂，润滑脂通过U型管210和进油孔212进入内球面103内部，起到润滑的作用，通过设置的多个固定块201起到支撑硫酸仓202的作用，反应组件中的反应壶206固定于油箱2的圆周内壁上部，其内部存放有Zn碎末，反应壶206的上端平台开设的多个气孔207用于Zn与稀硫酸反应产生的氢气通过，控制器205内部设有周期性程序，定期控制自动阀203的打开，硫酸仓202内部存放的稀硫酸通过导管204进入反应壶206内与Zn反应产生氢气，控制器205内设有纽扣电池，用于为自动阀203和控制器205的运行提供电能，控制器205、自动阀203以及纽扣电池均为现有技术，在此不做过多赘述。
具体的请参阅图1，氧化还原反应包括Zn和H2SO4，Zn和H2SO4反应产生氢气。
本实施例中：Zn与稀硫酸反应的化学式为H2SO4 + Zn = ZnSO4 + H2，13gZn的物质的量13/65=0.2mol，从方程式可以看出得到的H2的物质的量也为0.2Mol,质量为0.2*2=0.4g，体积为0.4/0.09=4.44L，产生的氢气的量用于增加油箱2上层腔室内的压强，从而挤压滑板208。
具体的请参阅图1，还包括滑动组件，滑动组件包括滑板208、滑杆209、两个U型管210和连接座211，滑杆209固定连接于油箱2的底内壁，滑板208滑动连接于滑杆209的圆周表面，且滑板208与油箱2的圆周内壁贴合，两个U型管210均固定连接于油箱2的圆周表面，两个U型管210和进油孔212之间分别通过连接座211固定。
本实施例中：滑动组件中的滑杆209起到限位的作用，使滑板208在上下滑动时更加稳定，滑板208的圆周表面与油箱2的圆周内壁之间贴合，通过滑板208将油箱2分为上下两个腔室，上层腔室用于存放反应产生的氢气，下层腔室内设置有润滑脂，通过上下层压强差，将润滑脂经过U型管210和进油孔212挤压至内球面103和外球面104之间，减小内球面103和外球面104之间的磨损，提高装置的使用寿命。
优选的，滑动组件中的U型管210呈U字形，油箱2下层腔室内的润滑脂在不受压力的情况下经过U型管210U型设计有一定的阻碍，不会自行流经进油孔212进入内球面103和外球面104之间。
具体的请参阅图5，外球面104的底端开设有卡接槽301，卡接槽301的上内壁开设有转动槽302，卡接槽301内滑动连接有卡接杆3。
本实施例中：卡接杆3的表面对称分布有两个凸块，与卡接槽301的形状相匹配，卡接杆3插接至卡接槽301顶部的转动槽302内即可转动，转动后至一定程度通过第一卡接机构和第二卡接机构将其固定，方便安装，提高本装置的使用效率。
具体的请参阅图7，卡接杆3和外球面104之间设有两组第一卡接机构，每组第一卡接机构均包括第一滑槽4、第一弹簧401、第一卡块402和固定槽403，第一滑槽4开设于转动槽302的上内壁，第一卡块402滑动连接于第一滑槽4内，第一弹簧401固定连接于第一卡块402和第一滑槽4的上内壁之间，固定槽403开设于卡接杆3的上端，且第一卡块402和固定槽403相匹配。
本实施例中：卡接杆3在转动槽302内转动至第一卡接机构的下侧，第一卡接机构中的第一卡块402通过第一弹簧401弹力的作用向下滑动，与卡接杆3上端开设的固定槽403之间卡接，将卡接杆3固定，第一卡块402的下部棱角具有一定的倾角，提高卡接杆3与第一卡块402之间的卡接效率。
具体的请参阅图7，卡接杆3和外球面104之间设有多组第二卡接机构，每组第二卡接机构均包括第二滑槽5、第二弹簧501和第二卡块502，第二滑槽5开设于转动槽302的下内壁，第二卡块502滑动连接于第二滑槽5内，第二弹簧501固定连接于第二滑槽5的底内壁和第二卡块502之间。
本实施例中：每两组第二卡接机构相对称，第二卡接机构中的第二卡块502的表面为斜面，卡接杆3在转动槽302内滑动经过第一个第二卡块502时不会卡接，经过第一个第二卡块502时，第一个第二卡块502通过限位杆504弹力的作用向上弹出，并与对称位置的第二卡块502相配合，将卡接杆3卡接在两个第二卡块502之间，两个第二卡块502的斜面方向相反，卡接杆3可以顺时针或者逆时针转动与第二卡接机构之间卡接，将其固定。
具体的请参阅图7，多个第二卡块502和第二滑槽5之间均设有多组限位组件，每组限位组件均包括限位槽503和限位杆504，限位槽503开设于第二滑槽5的下内壁，限位杆504固定连接于第二卡块502的下端，且限位杆504滑动连接于限位槽503内。
本实施例中：第二滑槽5的四个拐角处均开设有限位槽503，第二卡块502的下端固定的限位杆504活动插接至限位槽503内，对第二卡块502起到限位的作用，使其上下滑动更加稳定，同时用于提高第二卡块502与卡接杆3之间卡接的稳定性。
具体的请参阅图4，轴承主体1的侧端固定连接有矩形块101，矩形块101的侧端开设有内螺纹102。
本实施例中：通过设置的矩形块101与其侧端开设的内螺纹102便于本装置与其他设备之间的连接，提高本装置的使用效率。
具体的请参阅图1，外球面104的表面开设有控油槽213。
本实施例中：通过开设的控油槽213用于堆积部分润滑脂，在其转动过程中润滑脂从控油槽213内流出填充于内球面103和外球面104之间，减小内球面103和外球面104之间的磨损，提高装置的使用寿命。
具体的请参阅图1，外球面104和内球面103的材质均为轴承合金。
本实施例中：内球面103和外球面104均采用轴承合金制成，耐磨损，有效提高本装置的使用寿命。
具体的请参阅图1，控油槽213的开口大小为2mm，控油槽213的开口角度为135°。
本实施例中：将控油槽213的开口大小设为2mm使挤压至控油槽213内的润滑脂含量足够内球面103和外球面104之间的润滑，且润滑脂含量不会过多而导致润滑脂的浪费，开口角度设为135°，使控油槽213内的润滑脂容易从控油槽213内流出，防止润滑脂粘接在控油槽213内。
具体的请参阅图1，硫酸仓202内的H2SO4浓度为8mol/L，反应壶206内的Zn呈碎末状。
本实施例中：8mol/L的硫酸为稀硫酸，能够与Zn反应产生氢气，通过采用碎末状的Zn增加Zn与稀硫酸的接触面积，提高反应效率。
具体的请参阅图1，硫酸仓202采用为聚乙烯材质，反应壶206采用玻璃纤维材质。
本实施例中：硫酸仓202采用聚乙烯材质用于存放稀硫酸，且不会被稀硫酸腐蚀，反应壶206采用玻璃纤维材质用于存放粉末状的Zn且不会与Zn发生反应，玻璃纤维材质的反应壶206用于为Zn和稀硫酸反应提供适合的空间。
具体的请参阅图1，油箱2通过滑板208分为上下两个腔室，其下腔室内设有润滑脂。
本实施例中：上腔室为密闭空间，其下腔室内用于存放润滑脂，上腔室内的氢气含量不断增加其内部压强大于下腔室内的压强，会挤压滑板208从而将滑板208内的润滑脂经过U型管210和进油孔212挤入控油槽213内，便于其润滑。
本发明的工作原理及使用流程：本装置在使用时，首先将顶板107上部油箱2以及其他部件通过顶板107和连接块106之间的螺纹连接将其固定，然后将内球面103插接至卡接槽301顶部并旋转90°，卡接杆3滑动至两组第二卡接机构之间，第二卡接机构中的第二卡块502通过第二弹簧501弹性作用向上弹出，将卡接杆3卡接在左右两个对称的第二卡块502之间，第一卡接机构中的第一卡块402通过第一弹簧401弹性作用向下滑动，并卡接至卡接杆3顶端开设的固定槽403内部，然后将本装置的另一部通过内螺纹102与待连接物品之间的螺纹连接将其固定；控制器205周期性控制自动阀203的开合，反应壶206的内部设有Zn碎末，硫酸仓202内部的稀硫酸通过自动阀203打开经过导管204滴入反应壶206内放置的Zn碎末的表面与其反应，反应产生氢气，氢气通过反应壶206上端开设的气孔207进入油箱2的上层腔室，稀硫酸和Zn持续反应不断产生氢气使油箱2上层腔室内的压强增加，上层腔室压强大于下侧腔室压强，通过压强差挤压滑板208，使其向下滑动挤压滑板208内部的润滑脂，润滑脂通过U型管210和进油孔212进入外球面104表面开设的控油槽213内，通过外球面104的滑动带动润滑脂分布于外球面104和内球面103之间，达到自润滑的效果，通过使用本装置能够通过其内部化学反应周期性的为内球面103和外球面104之间提供润滑脂，关节轴承内内球面103和外球面104之间长时间摩擦不会导致内部润滑脂减少，有效降低其内球面103和外球面104之间的磨损，适合各种设备内长时间的使用。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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