【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及机械系统的磨损组件。更具体地，本公开涉及包含亚表面下层初期失效指示剂的磨损组件。
技术介绍
1、机械系统运行期间机械组件的常规磨损是给此类机械系统操作者造成支出的主要根源。在最常见的磨损原因当中，当硬表面抵靠另一个表面滑动从而移除另一个表面的材料时，机械系统中就会出现磨擦磨损。另外，当材料经历循环载荷(即，重复的载荷力)，导致材料在其表面处或其表面之下产生裂缝时，机械系统中就会产生疲劳。在机械系统的运行寿命期间，受到严重磨损损坏的一些组件将导致系统性能下降，并且可更换此类组件以使系统恢复到其先前的性能，而无需更换整个系统。此类受到磨损的可更换组件可被统称为“磨损部件”或“磨损组件”。
2、各种磨损形式导致机械系统及其磨损组件的性能逐渐经历初期失效而不是灾难性失效。由于初期失效是逐渐显现的，并且在一定时间内可能不会引起显著的性能下降，因此包含由于磨损而遭受初期失效的磨损组件的机械系统的操作者会继续正常地运行这些系统，而未检测出磨损的发生，直到磨损恶化并且导致灾难性失效。
3、因此，如果机械系统的操作者无法及时检测出磨损导致的初期失效，他们会面临无法防止灾难性失效的风险。由于磨损组件通常位于系统的机械密封件处，因此操作者无法容易地接近磨损组件对其进行目视检查。已开发出各种光谱油分析技术来间接测量机械磨损：通过对从所润滑的机械中收集的流体进行取样，可鉴别样本中存在的元素和分子，以确定磨损产生金属碎屑的程度。
4、然而，虽然油分析通常用于检测金属组件的磨损，但非金属组件(诸如机械密封件中使用
5、美国专利第6752604号(该“'604专利”)描述了将示踪剂材料包封在滑动叶片泵的叶片中，并且在叶片达到磨损状态时通过检测示踪剂材料的排放来检测叶片磨损。然而，此类示踪剂材料需要非传统检测技术，诸如使用磁体收集示踪剂材料。该'604专利所描述的此类非传统磨损检测技术给机械系统的常规运行和维护增加了多余的复杂性，除了检测单个示踪剂材料之外没有任何作用。
6、本公开的示例实施例旨在克服上述缺陷。
技术实现思路
1、在本公开的示例中，一种弹性体构件包括：外部面；第一亚表面层，该第一亚表面层位于该外部面的至少一部分之下；和第一初期失效指示剂，该第一初期失效指示剂嵌入穿过该第一亚表面层。该第一初期失效指示剂包括在光谱上能够与机械系统的运行固有成分物质区分开的元素或分子。
2、在本公开的另一个示例中，一种致动器包括：筒；活塞构件；杆构件；第一弹性体密封件，该第一弹性体密封件装配到与该筒相邻的该活塞构件的周向第一压盖中；和第二弹性体密封件，该第二弹性体密封件装配到与该杆相邻的该筒的周向第二压盖中。该第一弹性体密封件具有第一亚表面层，该第一亚表面层具有嵌入穿过该第一亚表面层的第一初期失效指示剂。该第二弹性体密封件具有第二亚表面层，该第二亚表面层具有嵌入穿过该第二亚表面层的第二初期失效指示剂。
3、在本公开的又一个示例中，系统包括第一液压致动器和第二液压致动器。该第一液压致动器具有第一弹性体密封件，该第一弹性体密封件装配到该第一液压致动器的周向第一压盖中；该第二液压致动器具有第二弹性体密封件，该第二弹性体密封件装配到该第二液压致动器的周向第二压盖中。该第一弹性体密封件具有第一亚表面层，该第一亚表面层具有嵌入穿过该第一亚表面层的第一初期失效指示剂。该第二弹性体密封件具有第二亚表面层，该第二亚表面层具有嵌入穿过该第二亚表面层的第二初期失效指示剂。该第一初期失效指示剂和该第二初期失效指示剂各自包括在光谱上能够与机械系统的运行固有成分物质区分开的元素或分子。
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1.一种弹性体构件(300)，所述弹性体构件包括：
2.根据权利要求1所述的弹性体构件(300)，其中从所述第一亚表面层(304)到所述弹性体构件(300)的所述外部面的距离在整个所述亚表面层(304)的长度上大致均匀。
3.根据权利要求1所述的弹性体构件(300)，所述弹性体构件还包括：第二亚表面层(304)，所述第二亚表面层位于所述外部面的至少一部分之下；
4.根据权利要求1所述的弹性体构件(300)，其中所述第一初期失效指示剂包括颗粒物质，所述颗粒物质小于所述机械系统的润滑剂过滤器的排除尺寸限制。
5.根据权利要求1所述的弹性体构件(300)，其中所述第一初期失效指示剂包括铈、钇、镧、钪、锆、钼、镁或铅中的一者。
6.一种致动器(100)，所述致动器包括：
7.根据权利要求6所述的致动器(100)，其中所述第一初期失效指示剂和所述第二初期失效指示剂各自包括在光谱上能够与机械系统的运行固有成分物质区分开的元素或分子。
8.根据权利要求6所述的致动器(100)，其中所述第一弹性体密封件(420B
9.根据权利要求6所述的致动器(100)，其中所述第一弹性体密封件(420B)包括第三亚表面层(304)，所述第三亚表面层具有嵌入穿过所述第三亚表面层(304)的第三初期失效指示剂；并且
10.根据权利要求6所述的致动器(100)，其中所述第一初期失效指示剂和所述第二初期失效指示剂各自包括颗粒物质，所述颗粒物质小于机械系统的润滑剂过滤器的排除尺寸限制。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种弹性体构件(300)，所述弹性体构件包括：
2.根据权利要求1所述的弹性体构件(300)，其中从所述第一亚表面层(304)到所述弹性体构件(300)的所述外部面的距离在整个所述亚表面层(304)的长度上大致均匀。
3.根据权利要求1所述的弹性体构件(300)，所述弹性体构件还包括：第二亚表面层(304)，所述第二亚表面层位于所述外部面的至少一部分之下；
4.根据权利要求1所述的弹性体构件(300)，其中所述第一初期失效指示剂包括颗粒物质，所述颗粒物质小于所述机械系统的润滑剂过滤器的排除尺寸限制。
5.根据权利要求1所述的弹性体构件(300)，其中所述第一初期失效指示剂包括铈、钇、镧、钪、锆、钼、镁或铅中的一者。
6.一种致动器(100)，所述致动器包括：
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【专利技术属性】
技术研发人员：R·R·亨德森，A·S·庞努萨米，A·K·马欧德，K·S·戈斯洛维奇，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：
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