CN105465186A - 防止流体从外圈密封槽口渗漏的防尘密封组件和轴承 - Google Patents
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Abstract
防止流体从外圈密封槽口渗漏的防尘密封组件和轴承,该防尘密封组件的典型结构是在现有防尘盖卷边部分的底面、顶面和前面至少有一处粘挂耐油性弹性材料,将该防尘密封组件冲压入轴承外圈密封槽中后,由于弹性材料的存在,防尘密封组件和密封槽形成弹性过盈接触,从而可以防止轴承内部的流体润滑剂从外圈密封槽口泄露、轴承周围的流体从外圈密封槽口侵入轴承内腔,大幅度提高了轴承的防尘密封性能,从而显著提高了轴承的运行可靠度和运行寿命,对外圈旋转轴承、高加/减速工况条件下运行的轴承效果尤其显著,是一个非常具有工程实际意义的发明。
Description
技术领域
本发明涉及特种防尘密封组件和特种滚动轴承技术领域,特别涉及防止流体从外圈密封槽口渗漏的防尘密封组件和轴承。
背景技术
如果轴承密封不当,润滑剂大量泄漏,轴承在贫油或无油润滑状态下工作,轴承将很快失效;如果轴承防尘不当,外部异物进入轴承内腔,污染轴承润滑剂,将大幅度降低轴承的润滑寿命,从而显著降低轴承的疲劳寿命,因此说,防尘和密封对滚动轴承的运行可靠度和运行寿命具有决定性的影响。
在轴承的防尘密封方面,相关领域的理论研究者和工程技术人员已经做了大量的努力,通过设计迷宫结构、多唇密封、接触式乃至重接触式密封,基本能够避免润滑剂从防尘密封件与轴承内圈组成的密封副处泄漏。但随着主机向更高速、极限化方向发展,工程实际中,发现润滑脂从轴承外圈密封槽口渗漏的案例越来越多,尤以外圈旋转轴承、高加/减速环境下工作的轴承为甚,在这样苛刻工况下工作的轴承,相比正常工况,润滑剂受到更大的离心力并因此向外圈密封槽口集聚,润滑剂从外圈密封槽口处泄漏的风险急剧升高。现行技术金属防尘盖和骨架式橡胶密封圈都不能显著降低甚至完全避免润滑剂从外唇口泄漏的风险,这已经被工程实际所证实,原因也不难理解。金属防尘盖,依靠冲压时外缘卷边部位的弹性变形和外圈密封槽口实现接触配合,但这是金属材料和金属材料之间的接触配合,且防尘盖材质远比轴承外圈材质软,接触配合的过盈量不大,过盈接触面积也比较小,而且,为了使冲压铆合容易和不引起防尘盖处卷边以外部位的异常变形,在卷边圆周等分开槽,所有这些,都为润滑剂从外圈密封槽口泄露埋下隐患;骨架式橡胶密封圈,依靠外唇口橡胶的弹性变形和外圈密封槽口实现过盈配合,但是,由于橡胶的弹性很大,柔韧性很好,也使润滑剂从外圈密封槽口的泄漏成为可能;针对微小型轴承的金属挡圈加金属卡圈的2件组合式密封组件,润滑剂同样存在从外圈密封槽口泄露的隐患,具体原因与金属防尘盖类似。
由于流体,尤其是存在一定黏度的润滑油和润滑脂,在金属表面的爬附效应很强,如上分析原因,在轴承外圈旋转、高加/减速等特殊工况下,现行防尘密封组件金属防尘盖、骨架式橡胶密封圈、金属挡圈加金属卡圈组合件等都难以阻挡其从轴承外圈密封槽口处往外渗漏,这也已经被工程实践所证实。渗漏的润滑剂不仅污染主机和在制品,而且大幅度降低了轴承的运行可靠度、成几倍、几十倍地缩短了轴承的使用寿命。因此,发明一种能够阻止流体从轴承外圈密封槽口渗漏的防尘密封组件和轴承具有非常重要的工程实际意义。
图1是典型的轴承外圈密封槽形状,由三个面组成,底面、顶面和前面(又称斜坡面),现行技术防尘盖、骨架式橡胶密封圈、卡圈就是通过与这三个面的弹性接触从而与外圈固定在一起,与轴承内圈挡边或内圈上的密封槽形成非接触式或接触式密封副,从而使整套轴承具有一定的防尘密封效果。但由于外缘处不带弹性材料(如防尘盖、卡圈等)或虽带弹性材料但非常柔软,没有外力强迫其压牢在密封槽的三个面上,因此,都没有与外圈密封槽形成有效的弹性过盈接触。
图2A为现有技术防尘盖,大体可分为外缘、内缘和介于两者之间的中部,外缘又可以细分为底面、顶面及前面,分别对应于外圈防尘槽的底面、顶面和前面,将防尘盖冲压入轴承外圈密封槽中,形成如图2B所示的带防尘盖密封轴承,该轴承由外圈21、内圈22、滚动体23、保持器24、润滑剂25、防尘盖26所组成,可以看出防尘盖外缘卷边的底面、顶面和前面分别与轴承外圈密封槽的底面、顶面和前面形成接触,从而将防尘盖26与轴承外圈21固定在一起。由于防尘盖26与轴承外圈21一般都是金属材料,它们在密封槽底面、顶面、前面的接触,其接触区域并不会很大,接触也不会非常实落,其接触并非弹性过盈,再加上制造误差的存在,沿圆周方向总体呈现接触的情况下,在局部极有可能存在间隙,而且在轴承旋转过程中,由于离心力和热胀冷缩效应,非工作状态下相接触的这些部位,在工作状态下也极有可能出现脱离接触,形成间隙,由于注入轴承内腔的流体润滑剂比如润滑脂,其基础油具有黏性,爬附性很强,就会从这些微小间隙中不断渗漏,严重危及轴承的运行可靠度、运行寿命、在制品和主机的性能,对电梯等某些主机,这种渗漏还有可能危及运行及人身安全。
图3A为现有技术骨架式橡胶密封圈,图3B为装此密封圈的轴承,骨架式橡胶密封圈头部的橡胶通过与外圈密封槽底面、顶面和前面的接触安装在轴承外圈上,这个接触由于橡胶是弹性体,是弹性过盈接触,但由于密封圈的金属骨架并没有延伸到头部(因为延伸到头部的话,整个密封圈就无法从密封槽槽口进入密封槽里面了),所以,密封圈头部与密封槽形成的弹性过盈接触的接触力是不大的,在运转过程中,受离心力和热胀冷缩因素的影响,弹性过盈接触就会变成接触力很小的弹性过盈,甚至变为微小间隙,流体润滑剂就会乘隙而入,渗漏出来。
图4A为现有技术微小型轴承采用的卡圈、挡圈组合密封,图4B为带该组合密封的微小型轴承。为防止冲压防尘盖和骨架式橡胶密封圈时的力导致微小型轴承的外圈变形和精度变化,故而采用此组合密封。不难想象,同图2B带防尘盖的轴承一样,由于组合密封和外圈防尘槽之间并没有形成弹性过盈接触,轴承内腔流体润滑剂从外圈密封槽口的泄露在一些特殊工况条件下,就变得不可避免。
因此,提供一种防止流体从外圈密封槽口渗漏的防尘密封组件和轴承,使得轴承在任何苛刻的工况条件下密封在内的流体润滑剂都不会从外圈密封槽口泄露,轴承周边的流体介质也不会从外圈密封槽口渗入轴承内腔,就显得十分迫切和必要。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种防止流体从轴承外圈密封槽口渗漏的防尘密封组件,以解决现行金属防尘盖、骨架式橡胶密封圈等防尘密封组件不能阻止润滑剂从轴承外圈密封槽渗漏的技术问题。
本发明的第二目的在于提供一种防止流体从轴承外圈密封槽口渗漏的滚动轴承,以解决现行滚动轴承在一定工况条件下存在的润滑剂从外圈密封槽渗漏以及由此引发的渗漏润滑剂污染在制品和主机、轴承运行可靠度和运行寿命成几倍、几十倍降低的技术质量问题和安全问题。
本发明是一种防止流体从轴承外圈密封槽口渗漏的防尘密封组件,其特征在于:所述防尘密封组件是由金属防尘盖外缘粘结弹性材料组成的单体复合结构,或是由两个或两个以上零件轴向同心组合而成的组合结构,其中一个零件完全由弹性材料制成或该零件由金属材料制成但在其外缘粘结弹性材料,靠内布置,另一个零件为卡圈,靠外布置,剩余零件居中布置。
所述的防尘密封组件,其特征是:所述的单体复合结构的防尘密封组件,金属防尘盖包括内缘为“L”型卷边的纯金属防尘盖和内缘不带金属卷边而是通过硫化工艺粘结橡胶密封唇的带橡胶密封唇金属防尘盖,金属防尘盖外缘粘结的弹性材料,较优地,为耐油橡胶,通过硫化工艺粘结。
所述的防尘密封组件,其特征是:所述的组合结构的防尘密封组件,包括弹性材料制成的平垫圈和金属防尘盖两个零件,平垫圈靠内防尘盖靠外轴向同心布置,较优地,所选弹性材料为耐油橡胶。
所述的防尘密封组件,其特征是:所述的组合结构的防尘密封组件,包括卡圈和外边缘处粘结弹性材料的金属挡圈两个零件,挡圈靠内卡圈靠外轴向同心布置,较优地,所选弹性材料为耐油橡胶,通过硫化工艺粘结。
所述的防尘密封组件,其特征是:所述的组合结构的防尘密封组件,包括卡圈、金属挡圈和弹性材料制成的平垫圈三个零件,平垫圈靠内、挡圈居中、卡圈靠外轴向同心布置,较优地,所选弹性材料为耐油橡胶。
所述的防尘密封组件,其特征是:所述外缘粘结弹性材料的金属防尘盖,弹性材料粘结在防尘盖与轴承外圈密封槽相接触的一个至全部表面上,为提高粘结强度,粘结部位可延伸至防尘盖并不与密封槽相接触的折弯表面上。
所述的防尘密封组件,其特征是:所述外缘粘结弹性材料的金属挡圈,弹性材料粘结在挡圈外缘与轴承外圈密封槽和卡圈相接触的一个至全部表面上,为提高粘结强度,粘结部位可延伸至挡圈并不与密封槽和卡圈接触的顶部上。接触表面有三个,前、顶、底。因此,一个至全部表面,也可称为部分或全部表面,是指三个中的任意一个,也可以指三个中的任意两个。
一种防止流体从外圈密封槽口渗漏的滚动轴承,包括轴承外圈、内圈、滚动体、保持器、流体润滑剂和防尘密封组件,其特征在于,防尘密封组件是所述的防止流体从外圈密封槽口渗漏的防尘密封组件,该防尘密封组件通过与外圈密封槽口的径向或/和轴向过盈接触安装在轴承外圈上。
所述的滚动轴承,其特征在于,安装其上的防尘密封组件是所述的单体复合结构,防尘盖通过外缘卷边的弹性变形固定在外圈密封槽中,防尘盖外缘粘结的弹性材料夹衬在防尘盖与密封槽的贴合面之间,形成弹性过盈接触。
所述的滚动轴承,其特征在于,安装其上的防尘密封组件是所述的组合结构,弹性材料制成的平垫圈靠内、金属防尘盖靠外,防尘盖通过外缘卷边的弹性变形固定在外圈密封槽中,弹性材料平垫圈夹衬在防尘盖与密封槽的贴合面之间,形成弹性过盈接触。
所述的滚动轴承,其特征在于,安装其上的防尘密封组件所述的组合结构,外边缘处粘结弹性材料的金属挡圈靠内,卡圈靠外,两者靠卡圈的弹性变形固定在外圈密封槽中,弹性材料夹衬在挡圈与密封槽、档圈与卡圈的贴合面之间,形成弹性过盈接触。
所述的滚动轴承,其特征在于,安装其上的防尘密封组件是所述的组合结构,弹性材料制成的平垫圈靠内、卡圈靠外、挡圈居中,三者靠卡圈的弹性变形固定在外圈密封槽中,弹性材料夹衬在挡圈与密封槽的贴合面之间,形成弹性过盈接触。
防止流体从外圈密封槽渗漏的单体复合防尘密封组件,是在现行金属防尘盖外缘处粘结弹性材料,弹性材料优选耐油橡胶,比如丁晴橡胶、聚丙烯酸酯橡胶、氟橡胶等,粘结方式优选硫化。因为要在防尘盖外缘硫化粘结橡胶,因此,所选金属防尘盖尽管在材料和结构形式上同现行金属防尘盖一样,但外缘部位的尺寸要因硫化粘结橡胶而进行相应调整,比如,在外圈密封槽尺寸不变的情况下,金属防尘盖挂胶前的尺寸就要比现行金属防尘盖略小,已留出弹性材料受压变形后的厚度的空间,以保证硫化工艺简单高效和该防尘密封组件通过冲压方式压装入轴承外圈密封槽中后,橡胶夹在防尘盖外缘顶面和密封槽顶面之间、防尘盖外缘底面和密封槽底面之间、防尘盖外缘前面和密封槽斜坡面之间,形成弹性过盈接触,起到阻止轴承内润滑剂从轴承外圈密封槽口往轴承外渗漏和阻止轴承外流体和微细粉尘从轴承外圈密封槽口进入轴承内腔的效果,从而制得防止流体从轴承外圈密封槽口渗漏的滚动轴承。
防止流体从外圈密封槽口渗漏的组合结构的防尘密封组件,包括轴向同心布置的金属防尘盖和橡胶垫圈两个零件,橡胶垫圈先铺衬在轴承外圈密封槽底面上,然后放入金属防尘盖,金属防尘盖模压入密封槽中后,橡胶垫圈就被挤压贴实在防尘盖和密封槽之间,形成弹性过盈接触,起到阻止轴承内润滑剂从轴承外圈密封槽口往轴承外泄漏和阻止轴承外流体和微细粉尘从轴承外圈密封槽口进入轴承内腔的效果,从而制得防止流体从外圈密封槽口渗漏的滚动轴承。
防止流体从外圈密封槽口渗漏的组合结构的防尘密封组件,对微小型轴承,为避免防尘盖冲压引起的轴承外圈和整套轴承的精度劣化问题,现行技术往往不采用卷边式防尘盖,而是采用金属挡圈,并用金属卡圈将金属挡圈锁入轴承外圈密封槽中。金属卡圈加金属挡圈密封组件,与轴承外圈密封槽之间没有形成弹性过盈接触,就不能完全阻止流体从轴承外圈密封槽口往外渗漏。本发明防尘密封组件,同样由金属卡圈和挡圈组成,但在金属挡圈的外缘通过硫化粘结橡胶,这样,在金属卡圈将外缘挂胶的金属挡圈锁入轴承外圈密封槽中后,橡胶就被挤压贴实在金属挡圈与密封槽之间以及金属挡圈和金属卡圈之间,形成弹性过盈接触,起到阻止轴承内润滑剂从轴承外圈密封槽口往轴承外泄漏和阻止轴承外流体和微细粉尘从轴承外圈密封槽口进入轴承内腔的效果,从而制得防止流体从外圈密封槽口渗漏的滚动轴承。
本发明防尘密封组件,弹性体需粘结在和外圈密封槽相接触的部位,这样,在防尘密封组件安装在轴承外圈上后,才能在防尘密封组件和轴承密封槽之间形成弹性过盈接触,从而防止流体润滑剂从外圈密封槽口处往外渗漏,当然,为了提高粘结强度和粘结工艺方便,也可将粘结延伸到防尘密封组件上和外圈密封槽并不接触的部位。
本发明防尘密封组件,着眼于防止流体从外圈密封槽口处渗漏,即着眼于防尘密封组件与外圈之间形成的密封副,因此,并不排斥和限制为提高防尘密封组件与内圈之间形成的密封副的防尘密封能力而采取的各种技术措施和手段。例如,本发明防尘密封组件中所提到的金属防尘盖就包括了内缘处带“L”型卷边的纯金属防尘盖和内缘处不带“L”型卷边而带橡胶密封唇的内缘挂胶金属防尘盖。
也可依照上述阻止流体从外圈密封槽口渗漏的防尘密封组件的技术原理,制得阻止流体从内圈密封槽口渗漏的防尘密封组件,这时,需要在内圈上开设固定防尘密封组件所需要的密封槽,需要制作内缘粘结弹性材料的防尘密封组件,使防尘密封组件安装入轴承内圈密封槽中后,在防尘密封组件和内圈密封槽之间形成弹性过盈接触,从而防止流体从内圈密封槽口处渗漏,当轴承安装阻止流体从内圈密封槽口渗漏的防尘密封组件时,就制得防止流体从内圈密封槽口渗漏的滚动轴承。如果轴承防渗漏性能要求极高,在轴承轴向空间允许的情况下,可以同时在轴承外圈和内圈上设计加工固定防尘密封组件的密封槽,同时安装阻止流体从外圈密封槽口渗漏的防尘密封组件和阻止流体从内圈密封槽口渗漏的防尘密封组件,就可制得防渗漏性能极高的滚动轴承。
本发明阻止流体从外圈密封槽口渗漏的防尘密封组件和轴承,防尘密封组件中用到的钢材包括但不限于低碳钢和不锈钢,用到的弹性材料包括但不限于耐油橡胶、耐油塑料、耐油毛毡。
本发明阻止流体从外圈密封槽口渗漏的防尘密封组件和轴承,适合与所有类型、结构、尺寸的防尘密封组件和滚动轴承。
附图说明
图1为轴承外圈密封槽
图2A、图2B分别为现行技术防尘盖及带该防尘盖的轴承
图3A、图3B分别为现行技术密封圈及带该密封圈的轴承
图4A、图4B分别为现行技术卡圈、挡圈组合密封及带该密封的轴承
图5A、图5B分别为防尘盖外缘局部及全部粘结橡胶的防尘密封组件
图6为采用防尘盖外缘粘结橡胶防尘密封组件的轴承
图7A、图7B为防尘盖外缘和内缘均粘结橡胶的防尘密封组件
图8为采用防尘盖外缘和内缘均粘结橡胶防尘密封组件的轴承
图9为防尘盖和橡胶平垫圈组成的防尘密封组件
图10为采用防尘盖和橡胶平垫圈防尘密封组件的轴承
图11A、11B分别为卡圈与外缘局部及全部粘结橡胶的挡圈组成的防尘密封组件
图12为采用卡圈与外缘粘结橡胶的挡圈组成的防尘密封组件的轴承
图13为卡圈、挡圈、橡胶平垫圈组成的防尘密封组件
图14为采用卡圈、挡圈、橡胶平垫圈组成的防尘密封组件的轴承
具体实施方式
在轴承外圈旋转、存在高的加速/减速等苛刻工况条件下,由于离心力的影响,轴承内的润滑脂或润滑脂中的基础油会往轴承外圈密封槽口处聚集,并因为流体润滑剂的粘附性和爬附性而从外圈密封槽口渗出或泄露,导致轴承提前失效。当然在轴承周边存在外部流体介质的情况下,这些流体介质也极有可能从轴承外圈密封槽口处渗入轴承内腔,一旦发生,污染轴承内腔的润滑剂,同样会导致轴承早期失效。流体或胶体通过密封组件同外圈密封槽之间存在的微小间隙从外部渗入轴承内腔或从轴承内腔泄露出来,不仅会危及轴承的运行可靠度和运行寿命,而且还会对主机或在制品带来危害,严重时,甚至会危及到电梯等某些类型主机的安全运行并进而危及人身安全,因此,已经引起相关工程领域的高度重视。
本发明提供一种防止流体从外圈密封槽口渗漏的防尘密封组件和采用这种密封组件的轴承,其基本思路就是在类似现行技术防尘盖和外圈密封槽之间的接触区域布置弹性体,比如橡胶,使防尘密封组件和外圈密封槽在底面、顶面和前面三个面至少一个面之间形成弹性过盈接触,从而彻底堵塞防尘密封组件同外圈密封槽之间的微小间隙,杜绝轴承内流体润滑剂如润滑脂从此处的泄露或外部流体从此处往轴承内腔的渗入,从而杜绝因润滑剂泄露或外部异物渗入轴承而引发的一些列可能的隐患及危害。
以下结合附图,详细说明本发明。
实施例一,防尘盖外缘粘结橡胶的防尘密封组件
如图5A所示,为防尘盖外缘局部粘结橡胶的防尘密封组件,局部粘结指在防尘盖外缘的底面、顶面和前面至少有一处通过硫化工艺粘结耐油橡胶,当然,为增加粘结强度,可以将粘结面扩大到防尘盖斜面部分,但防尘盖斜面及斜面部分的粘胶并无机会和轴承外圈防尘槽接触,图5A给出的是防尘盖底面和斜面粘结橡胶形成的防尘密封组件,该防尘密封组件在设计上同现行技术防尘盖非常相似,所不同的就是在防尘盖外缘的底面和斜面上通过硫化工艺粘结了耐油橡胶,该防尘密封组件和现行技术防尘盖一样,通过冲模压入轴承外圈密封槽中,只不过该防尘密封组件压入轴承外圈密封槽中后,由于底面挂胶,和防尘槽底面形成弹性过盈接触,密封在轴承内腔的流体润滑剂由于无法通过该弹性过盈接触区域,因此没有机会从外圈密封槽口处泄露,同理,如果轴承工作的外部环境有流体介质,流体介质同样无法通过该弹性过盈接触区域渗入轴承内腔。
如图5B所示,为防尘盖外缘全部粘结橡胶的防尘密封组件,全部粘结指在防尘盖外缘的底面、顶面和前面全部通过硫化工艺粘结耐油橡胶,当然,为增加粘结强度,可以将粘胶面扩大到防尘盖斜面部分,但防尘盖斜面及斜面部分的粘胶并无机会和轴承外圈防尘槽接触。该防尘密封组件在设计上同现行技术防尘盖非常相似,所不同的就是在防尘盖外缘通过硫化工艺粘结了耐油橡胶,该防尘密封组件和现行技术防尘盖一样,通过冲模压入轴承外圈密封槽中,只不过该防尘密封组件压入轴承外圈密封槽中后,由于外缘挂胶,和防尘槽底面、顶面、前面均形成弹性过盈接触,密封在轴承内腔的流体润滑剂由于无法通过这些弹性过盈接触区域,因此没有机会从外圈密封槽口处泄露,同理,如果轴承工作的外部环境有流体介质,流体介质同样无法通过这些弹性过盈接触区域渗入轴承内腔。
实施例二,采用防尘盖外缘粘结橡胶防尘密封组件的轴承
图6所示轴承,包括轴承外圈61、内圈62、滚动体63、保持器64、润滑脂65和防尘密封组件66,防尘密封组件66就是实施例一所述的防尘盖外缘粘结橡胶的防尘密封组件,本实施采用的是图5A所示的在防尘盖外缘底面粘结橡胶的防尘密封组件,防尘密封组件66通过模具压入外圈61的密封槽中,在底面、顶面、前面形成过盈接触,但由于防尘密封组件66在底面挂胶,因此,与外圈61密封槽的底面形成的是弹性过盈接触,由于该弹性过盈接触的存在,该轴承即便运行在非常苛刻的工况环境下,润滑脂65也没有可能从轴承外圈61的密封槽处往轴承外泄漏,从而保证了轴承乃至主机的运行可靠度和运行寿命。
实施例三,防尘盖外缘和内缘均粘结橡胶的防尘密封组件
现行技术防尘盖,如图2A所示,在内缘处,是一个“L”型卷边,该卷边和轴承内圈挡边或密封槽形成防尘密封副,但该防尘密封副只能是非接触式的,防尘密封的能力和效果有限。为了提高其与轴承内圈之间的防尘密封能力,可以将防尘盖内缘的卷边拿掉,在内缘处通过硫化工艺粘结耐油橡胶,这些橡胶密封唇可以与轴承内圈挡边或密封槽形成迷宫式、接触式密封。如实施例一和实施例二所述,为提高防尘密封组件与轴承外圈之间的防尘密封能力,需在防尘盖外缘挂胶。因此,为同时提高防尘密封组件与轴承外圈和轴承内圈之间的防尘密封能力,需要同时在防尘盖外缘和内缘通过硫化工艺粘结橡胶,如果轴承不是很大,就可以在防尘盖一侧通体挂胶。
图7A给出了防尘盖内缘和外缘均粘结橡胶,但中部没有粘结橡胶的防尘密封组件,适合于尺寸比较大的防尘密封组件;图7B给出了防尘盖一侧通体粘结橡胶的防尘密封组件,适合于尺寸不大的防尘密封组件。从图7A和7B可以看出,防尘盖没有了内缘卷边,取而代之的是橡胶密封唇。该防尘密封组件通过模具冲入轴承外圈密封槽中,在防尘盖外缘和轴承外圈密封槽间形成弹性过盈接触,在防尘盖内缘橡胶密封唇和内圈挡边之间形成接触式密封。
实施例四,采用防尘盖外缘和内缘均粘结橡胶防尘密封组件的轴承
图8所示轴承,包括外圈81、内圈82、滚动体83、保持器84、润滑脂85和防尘密封组件86,86就是实施例三图7B所述的防尘盖一侧通体粘结橡胶的防尘密封组件。防尘密封组件86通过模具压入外圈81的密封槽中,并在防尘密封组件86的防尘盖外缘挂胶处与外圈81的密封槽面形成弹性过盈接触,从而防止轴承内的润滑脂85从外圈81的密封槽处往外渗漏;同时防尘密封组件86的防尘盖内缘部位的橡胶密封唇与轴承内圈82的挡边间形成迷宫式接触密封,大幅度提高了轴承内圈密封副的防尘密封能力。采用防尘盖一侧通体粘结橡胶防尘密封组件的轴承同样具有阻止轴承外面的流体或粉尘介质渗入轴承内部的能力。
实施例五,防尘盖和橡胶平垫圈组成的防尘密封组件
如图9所示,该防尘密封组件包括一个防尘盖和一个橡胶平垫圈,防尘盖靠外,橡胶平垫圈靠里,两者保持轴向同心,橡胶平垫圈的外径不小于外圈的挡边直径加上0.5毫米,不大于外圈密封槽槽顶直径、2个槽顶宽度、2个斜坡面长度之和,该防尘密封组件往轴承外圈密封槽中的安装顺序如下:先将橡胶平垫圈放入轴承外圈密封槽中,然后用模具冲入防尘盖,这时,防尘盖在把自己固定在外圈密封槽中的同时,也把橡胶平垫圈固定在防尘盖和轴承外圈密封槽之间,并在防尘盖、橡胶平垫圈、轴承外圈密封槽三者的接触部位形成弹性过盈接触。
实施例六,采用防尘盖和橡胶平垫圈防尘密封组件的轴承
如图10所示,轴承包括外圈101、内圈102、滚动体103、保持器104、润滑脂105、防尘密封组件106,其中防尘密封组件106如实施例五所述,由橡胶平垫圈1061和防尘盖1062组成,橡胶平垫圈1061的外径不小于外圈的挡边直径加上0.5毫米,不大于外圈密封槽槽顶直径、2个槽顶宽度、2个斜坡面长度之和。装配时,先将橡胶平垫圈1061与轴承外圈101轴向同心放入轴承外圈密封槽中,然后用模具将防尘盖1062冲入轴承外圈密封槽中,橡胶平垫圈1061被夹持在防尘盖1062和外圈101的密封槽之间,形成弹性过盈接触,从而防止轴承内的润滑脂105从轴承外圈101的密封槽处泄漏出来。
实施例七,卡圈与外缘粘结橡胶的挡圈组成的防尘密封组件
对微小型轴承密封,为避免防尘盖或骨架式橡胶密封圈压入外圈密封槽中时引起的外圈变形和精度劣化,采用挡圈加卡圈的密封方式,挡圈放入密封槽中后放入卡圈,卡圈在将自身固定在外圈密封槽中的同时,将挡圈固定在密封槽中,挡圈起到防尘密封的效果。这样的防尘密封组件,在苛刻的工况条件下,轴承内密封的流体润滑剂会从轴承外圈密封槽处渗漏出来,为避免这种风险,本发明在挡圈的外缘通过硫化工艺粘结耐油橡胶。
图11A为卡圈和外缘底面粘结橡胶的挡圈组成的防尘密封组件,挡圈靠里,卡圈靠外,两者轴向同心,该防尘密封组件安装在轴承外圈密封槽中后,挡圈底面粘结的橡胶和外圈密封槽底面形成弹性过盈接触。
图11B为卡圈和外缘底面、顶面、外面均粘结橡胶的挡圈组成的防尘密封组件,挡圈靠里,卡圈靠外,两者轴向同心,该防尘密封组件安装在轴承外圈密封槽中后,挡圈底面粘结的橡胶和外圈密封槽底面形成弹性过盈接触,挡圈外面和顶面粘结的橡胶和卡圈、密封槽形成弹性过盈接触。
实施例八,采用卡圈与外缘粘结橡胶挡圈组成的防尘密封组件的轴承
如图12所示,轴承包括外圈121、内圈122、滚动体123、保持器124、润滑脂125、防尘密封组件126,其中防尘密封组件126如实施例七的图11A所示,包括外缘处粘结橡胶的挡圈1261和卡圈1262,卡圈1262依靠弹性变形将自己和挡圈1261固定在外圈121的密封槽中,在挡圈外缘挂胶的部位,和外圈121的密封槽形成弹性过盈接触,从而使轴承内的润滑脂125没有机会从轴承外圈121的密封槽处渗漏。
实施例九,卡圈、挡圈、橡胶平垫圈组成的防尘密封组件
如图13所示,防尘密封组件由卡圈、挡圈、橡胶平垫圈组成,橡胶平垫圈靠里、卡圈靠外,挡圈居中轴向同心布置,放入轴承密封槽中的先后顺序是橡胶平垫圈、挡圈、卡圈,卡圈依靠弹性变形将自己固定在轴承外圈密封槽中的同时,也将挡圈、橡胶平垫圈固定在外圈密封槽中,并且,挡圈与橡胶垫圈、橡胶垫圈与外圈密封槽底面之间形成弹性过盈接触。
实施例十,采用卡圈、挡圈、橡胶平垫圈组成的防尘密封组件的轴承
如图14所示,轴承包括外圈141、内圈142、滚动体143、保持器144、润滑脂145、防尘密封组件146,其中防尘密封组件146如实施例九所述,由橡胶平垫圈1461、挡圈1462、卡圈1463组成,卡圈1463依靠弹性变形将自己、挡圈1462和橡胶平垫圈1461固定在外圈141的密封槽中,挡圈1462与橡胶垫圈1461、橡胶垫圈1461与外圈141密封槽底面之间形成弹性过盈接触,该弹性过盈接触可以阻止润滑脂145从轴承外圈141的密封槽处渗漏。
上述实施例为与现行技术对比方便,均采用单列深沟球轴承,实际上,本发明防止流体从外圈密封槽口渗漏的防尘密封组件以及轴承所采用的技术原理和方案适合于所有类型、所有材料、所有尺寸、所有工艺方法成型的滚动轴承,还可以根据需要,对轴承的一侧采用本发明所述其中一种防尘密封组件,另一侧采用另外一种防尘密封组件。
以上公开的仅为本申请的几个具体实施例,但本申请并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化,都应落在本申请的保护范围内。
Claims (14)
1.一种防止流体从轴承外圈密封槽口渗漏的防尘密封组件,其特征在于:所述防尘密封组件包括由金属防尘盖外缘粘结弹性材料组成的单体复合结构,或是由两个或两个以上零件轴向同心组合而成的组合结构,其中一个零件完全由弹性材料制成或该零件由金属材料制成但在其外缘粘结弹性材料,以使轴承防尘密封组件和轴承外圈密封槽在底面、顶面和前面三个面至少一个面之间形成弹性过盈接触,堵塞彼此之间的微小间隙。
2.如权利要求1所述的防尘密封组件,其特征在于:由两个或两个以上零件轴向同心组合而成的组合结构,其由弹性材料制成的零件或外缘粘结弹性材料的零件靠内布置,另一个零件为卡圈,靠外布置,剩余零件居中布置。
3.根据权利要求1所述的防尘密封组件,其特征是:所述的单体复合结构的防尘密封组件,金属防尘盖包括内缘为“L”型卷边的纯金属防尘盖和内缘不带金属卷边而是通过硫化工艺粘结橡胶密封唇的带橡胶密封唇金属防尘盖,金属防尘盖外缘粘结的弹性材料,为耐油橡胶,通过硫化工艺粘结。
4.根据权利要求1所述的防尘密封组件,其特征是:所述的组合结构的防尘密封组件,包括弹性材料制成的平垫圈和金属防尘盖两个零件,平垫圈靠内防尘盖靠外轴向同心布置,所选弹性材料为耐油橡胶。
5.根据权利要求1所述的防尘密封组件,其特征是:所述的组合结构的防尘密封组件,包括卡圈和外边缘处粘结弹性材料的金属挡圈两个零件,挡圈靠内卡圈靠外轴向同心布置,所选弹性材料为耐油橡胶,通过硫化工艺粘结。
6.根据权利要求1所述的防尘密封组件,其特征是:所述的组合结构的防尘密封组件,包括卡圈、金属挡圈和弹性材料制成的平垫圈三个零件,平垫圈靠内、挡圈居中、卡圈靠外轴向同心布置,所选弹性材料为耐油橡胶。
7.根据权利要求1或3所述的防尘密封组件,其特征是:所述外缘粘结弹性材料的金属防尘盖,弹性材料粘结在防尘盖与轴承外圈密封槽相接触的部分或全部表面上,粘结部位可延伸至防尘盖并未与密封槽相接触的折弯表面上。
8.根据权利要求5所述的防尘密封组件,其特征是:所述外缘粘结弹性材料的金属挡圈,弹性材料粘结在挡圈外缘与轴承外圈密封槽和卡圈相接触的一个至全部表面上,粘结部位可延伸至挡圈并未与密封槽和卡圈接触的顶部上。
9.一种防止流体从外圈密封槽口渗漏的滚动轴承,包括轴承外圈、内圈、滚动体、保持器、流体润滑剂和防尘密封组件,其特征在于,防尘密封组件是权利要求1所述的防止流体从外圈密封槽口渗漏的防尘密封组件,该防尘密封组件通过与外圈密封槽口的径向或/和轴向过盈接触安装在轴承外圈上。
10.根据权利要求9所述的滚动轴承,其特征在于,安装其上的防尘密封组件是权利要求1、3、7任何一项所述的单体复合结构,防尘盖通过外缘卷边的弹性变形固定在外圈密封槽中,防尘盖外缘粘结的弹性材料夹衬在防尘盖与密封槽的贴合面之间,形成弹性过盈接触。
11.根据权利要求9所述的滚动轴承,其特征在于,安装其上的防尘密封组件是权利要求1、2、4任何一项所述的组合结构,弹性材料制成的平垫圈靠内、金属防尘盖靠外,防尘盖通过外缘卷边的弹性变形固定在外圈密封槽中,弹性材料平垫圈夹衬在防尘盖与密封槽的贴合面之间,形成弹性过盈接触。
12.根据权利要求9所述的滚动轴承,其特征在于,安装其上的防尘密封组件是权利要求1、2、5、8任何一项所述的组合结构,外边缘处粘结弹性材料的金属挡圈靠内,卡圈靠外,两者靠卡圈的弹性变形固定在外圈密封槽中,弹性材料夹衬在挡圈与密封槽、档圈与卡圈的贴合面之间,形成弹性过盈接触。
13.根据权利要求9所述的滚动轴承,其特征在于,安装其上的防尘密封组件是权利要求1、2、6任何一项所述的组合结构,弹性材料制成的平垫圈靠内、卡圈靠外、挡圈居中,三者靠卡圈的弹性变形固定在外圈密封槽中,弹性材料夹衬在挡圈与密封槽的贴合面之间,形成弹性过盈接触。
14.如权利要求10至13中任何一项的滚动轴承,其特征在于,所选弹性材料为耐油橡胶,通过硫化工艺粘结。
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