CN1145108A - 轴承密封装置 - Google Patents

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Abstract

一种弹性密封件，它固定于轴承内圈和轴承外圈的其中一个之上，使固定在另一轴承圈上的一个接触件与其结合而在两轴承圈之间封闭一环形空间。此弹性密封件具有至少一个弹性唇与接触件的接触表面形成一种过盈配合，此接触表面的构形可使轴承内圈相对于轴承外圈的不同心度不致显著改变弹性唇和接触表面之间的过盈量。上述接触表面可以基本上是球形或锥形的。

Description

轴承密封装置
                     本发明的背景
本发明一般地说涉及轴承，具体地说涉及在各类轴承中使用的接触式密封装置。
在轴承组件上已装备有各种各样的接触式密封装置，用以保持润滑剂不外溢和防止碎屑及其他杂质进入。这类轴承组件，可以具有一种织构型的或别的“普通”类型的轴衬，或也可在轴承内圈与轴承外圈之间设置许多滚动件，以便一个轴承圈可相对另一个自由转动。此种密封装置于轴承组件的一轴向端处封闭轴承内圈和轴承外圈之间一径向空间。
通常，接触式密封装置包括一个弹性密封唇，它固定于一个轴承圈上并伸抵到另一轴承圈以实现一种摩擦密封作用。然而，不管在安装过程或使用过程中，若此种轴承组件的内和外轴承圈出现“翘起”或是出现不同心性，则此弹性密封唇就会从相对的轴承圈的表面上移开。结果，此种密封装置就不再能保持润滑剂或者会使碎屑和其他杂质进入轴承内。
轴承内、外圈的不同心性还可导致其他问题。弹性密封唇可能移向相对的轴承圈，导致密封装置或相对的轴承圈损伤。例如，若此弹性密封唇安装在固定于一轴承圈上的金属罩上，则在轴承内、外圈不同心时，此金属罩就会挤压另一轴承圈。这类损伤可能发生在与弹性密封唇按前述离开相对的轴承圈处沿径向相对的位置。
上文说明了已知存在于用于目前轴承的接触式密封装置中的缺陷。这样，以克服上述一或多种缺陷为目标而提供另一种可选择的装置显然是有益的。为此，将给出一种合适的供选择的装置，其特点在下文中予以充分说明。
                      本发明概述
本发明的一个目标是通过提供一种密封装置来实现的，此装置包括有适合固定于内和外轴承圈之一上的弹性密封件，用来在这两个轴承圈之间封闭一环形空间。适合固定于此内和外轴承圈另一个之上的一种接触件具有一接触表面与弹性密封件的弹性唇形成一种过盈配合。此接触表面构造为使得轴承内、外圈不同心时不会显著地改变弹性唇与接触表面间的过盈量。
由下面结合附图对本发明所作的详细说明，本发明的前述的以及其它方面的特点是明显的。
附图简要说明
图1是一种轴承组件的一部分的横截面图，说明一种典型先有技术的密封装置；
图2是一种轴承组件的一部分的横截面图，说明本发明的密封装置的一个实施例；
图3是一种轴承组件的一部分的横截面图，说明本发明的密封装置的第二个实施例。
在此说明书中，对不同实施例中的相同元件给予相同的标号。
                          详细描述
现在参看附图，图1说明一种典型先有技术的密封装置10，该装置在轴承组件的轴承外圈12和轴承内圈14之间封闭一径向空间。滚动元件16由保持架18隔开且可沿轴承外、内圈12、14的座圈滚动，以使这两个轴承圈可自由地相对转动。环形轴承罩20通过压配合安装在轴承外圈12的环槽22内，并在轴向上与台肩24比邻。
先有技术的密封装置10包括与轴承罩22相接合靠近轴承罩的内周28的弹性密封件26。弹性密封件26的弹性密封唇30与位于轴承内圈14外周的柱形接触表面32形成一种摩擦接触。如前所述，轴承内圈14相对于轴承外圈12的不同心性会导致弹性密封唇30自接触表面32移开，或者会使轴承罩内周28移入接触表面30，于是将损坏轴承罩20或损坏轴承内圈14。
在图2所示本发明的实施例中，密封装置40在轴承组件的轴承外圈42和轴承内圈44之间封闭一径向空间。滚动元件45由保持架47所隔开，并可沿轴承外、内圈42和44的座圈滚动，以使这两个轴承圈可自由地相对转动。环形轴承罩48以压配合方式安装于轴承外圈42的环槽52内，并在轴向上与台肩53比邻。
密封装置40包括弹性密封元件46，它接合于轴承罩48的内周上。弹性密封元件46可包括附加的密封唇50以与圆柱形接触表面52构成摩擦接触。柱形接触表面52是由环形接触件54的安装凸缘提供，此接触件54压配合入内轴承圈44外周面上凹进的柱形表面56中。接触件54自其安装凸缘沿径向向外延伸形成一表面部分58，并沿轴承罩48顺轴向朝外的表面延伸构成一迷宫式的屏障。
弹性密封件46的至少一个弹性密封唇60，与接触件54的接触表面62形成一种过盈配合。理想情况下，接触表面62呈凹球面的构形，球的中心是这样一个点，在可能发生的任何不同心的情况下，轴承内圈44可绕该点相对轴承外圈42旋转。在图2所示的单排式滚珠轴承结构中，旋转可发生于轴承外圈轴线66与由滚动元件45各中心所确定的平面68相交处的枢轴点64处。
由于接触面62是由以枢轴点64为中心的一个球面所确定，因而即使在轴承内圈44相对轴承外圈42不同心时，弹性密封唇60和接触表面62之间的过盈量也将保持不变。于是在不同心时，弹性密封唇的性能不会降低。虽然球面很理想，但利用与此理想结构近似的结构也可达到类似的结果。例如，接触表面62可以是大致的锥形，其中心轴线与轴线66相重合，且其表面与此理想球面相切。
在图2的特定的实施例中，轴承罩48沿其外周有一卷边或凸缘70，此凸缘沿台肩53顺径向向内延伸，接着沿径向向内和沿轴向向外形成拱肋72和74，再沿径向向内形成表面部分76，最后再沿径向向内和沿轴向向外与接触表面62平行。接触件54完全仿随这一总的构型。然而，轴承罩48和接触件54在内和外轴承圈44和42上还可有各种其他的形式和装配方式，但只要接触表面62具有所需的大致的球形或锥形构形即可。
在图3所示本发明的实施例中，密封装置80封闭轴承外圈42和轴承内圈44之间的径向空间，其中各元件按相反方式安装。环形轴承罩82不是如图2实施例中那样安装在轴承外圈42之上，而是通过将轴承罩安装凸缘84压配合入凹进的圆柱面56内而安装到轴承内圈44之上。弹性密封件86接合到轴承罩82之上，并包括至少一个密封唇88以与环形接触件92的接触表面90相结合。
接触件92压配合入轴承外圈42的环槽52内，并在轴向上与台肩53比邻。接触件92沿径向向内和沿轴向向外延伸形成拱肋94和96以及表面部分98。接触表面90大致上为球形或锥形，与图2中的接触表面62类似，其球心是枢轴点64。轴承罩82自安装凸缘84沿表面部分100沿径向向外且沿轴向向内并与接触件92相平行延伸而形成一种迷宫式屏障。附加的弹性密封件102则可接合到接触件92上以与内轴承圈44形成磨擦接触。
虽然在上述说明性的实施例中所示为滚动轴承，但本发明亦可用于其它型式的轴承组件而获得类似的效果。例如，在普通的球面轴承中，可以预期这种轴承在使用中是会发生不同心度的，这时应用本发明就特别有利。在某些应用中，为方便起见，可把确定接触面的枢轴点设定为前述用于减少摩擦的装置的几何中心。本发明各种变化形式中的轴承罩和接触件则可以方便和经济地利用钢片或类似材料通过压、冲以及其他加工方式形成。
由以上所述显然可知，本发明提供了一种改进了的密封装置，不管在安装还是在使用中，即使轴承组件的内和外轴承圈发生“翘起”或是说发生不同心时，它都能保证在弹性密封唇与接触面间保持适当的摩擦接触。结果是，此种密封装置的性能得以提高并且还能减少对轴承组件中元件的损伤。此外，可以允许轴承元件之间有较大的公差，从而可以降低这种轴承组件的成本。

Claims (21)

1.供轴承内、外圈可相对转动的轴承使用的一种密封装置，此轴承外圈有一轴线，此密封装置包括：
一个支承件，适合固定于轴承内或外圈的一个之上并伸向此轴承内或外圈的另一个；
弹性密封件，它安装于此支承件上以在轴承内和外圈之间密封一环形空间，此弹性密封件包括至少一个密封唇；
一个接触件，它适合固定于轴承内和外圈的另一个圈上，此接触件伸向前述的一个轴承圈且相对此支承件定位，以在其间造成一种迷宫式密封；
此接触件有一接触面与上述弹性唇形成过盈配合，此接触面所取的构型能使轴承内和外圈的不同心度不致显著改变弹性唇和接触面之间的过盈量。
2.如权利要求1所述的密封装置，特征在于：上述不同心度是由一个轴承圈相对另一轴承圈绕一枢轴点的转动所确定的，且所述接触表面基本上是绕此枢轴点生成的一个球面。
3.如权利要求1所述的密封装置，特征在于：所述不同心度是由一个轴承圈相对另一轴承圈绕一枢轴点的转动所确定的，且所述接触表面基本上是一锥面，此锥面基本上与一个绕此枢轴点生成的球面相切。
4.如权利要求1所述的密封装置，特征在于：所述轴承包括许多滚动元件，这些滚动元件位于轴承内、外圈之间且排列于一个平面内，此平面与轴承外圈的轴线相交于一个交点，而所述接触表面基本上是绕此交点所生成的一个球面。
5.如权利要求1所述的密封装置，特征在于：所述轴承包括许多滚动元件，这些滚动元件位于轴承内、外圈之间且排列于一平面内，此平面与轴承外圈的轴线相交于一个交点，而所述接触表面基本上是一锥面，此锥面基本上与绕此交点所生成的球面相切。
6.如权利要求1所述的密封装置，特征在于：所述轴承包括有减摩擦装置，位于轴承内和外圈之间，以使这两个轴承圈能以减小了的摩擦力自由地相对转动，此减摩擦装置有一位于轴承外圈轴线上的几何中心，而所述接触面基本上是绕此几何中心所生成的球面。
7.如权利要求1所述的密封装置，特征在于：所述轴承包括有减摩擦装置，位于轴承内和外圈之间，以使这两个轴承圈能以减小了的摩擦力自由地相对转动，此减摩擦装置有一位于轴承外圈轴线上的几何中心，而所述接触面基本上是一锥面，它基本上与绕此几何中心所生成的球面相切。
8.一种轴承，它包括：
一个有一轴线的轴承外圈；
一个轴承内圈；
一个支承件，它固定于轴承内和外圈的其中一个之上，且伸向此轴承内或外圈的另一个；
弹性密封件，它安装于此支承元件上以在轴承内、外圈之间封闭一环形空间，此弹性密封件包括至少一个弹性唇；
一个接触件，它适合固定于轴承内和外圈的所述另一个圈上，此接触元件伸向上述的一个轴承圈，且相对此支承件定位，以在其间构成一种迷宫式密封；
所述接触件有一接触表面与此弹性唇构成一种过盈配合，此接触表面所取构型能使轴承内和外圈的不同心度不致显著改变弹性唇和接触面之间的过盈量。
9.如权利要求8所述的轴承，特征在于：所述不同心度是由一个轴承圈相对于另一轴承圈绕一枢轴点的转动所确定的，且所述接触表面基本上是一个绕此枢轴点所生成的球面。
10.如权利要求8所述的轴承，特征在于：所述不同心度是由一个轴承圈相对另一轴承圈绕一枢轴点的转动所确定的，且所述接触表面基本上是一锥面，此锥面基本上与一个绕此枢轴点生成的球面相切。
11.如权利要求8所述的密封装置，特征在于：所述不同心度是由一个轴承圈相对另一轴承圈绕一枢轴点的转动所确定的，且所述接触面基本上是一锥面，此锥面基本上与绕此枢轴点所生成的球面相切。
12.如权利要求8所述的轴承，特征在于：所述轴承包括许多滚动元件，这些滚动元件位于轴承内和外圈之间且排列于一平面内，此平面与轴承外圈的轴线相交于一个交点，而所述接触表面基本上是绕此交点所生成的球面。
13.如权利要求8所述的轴承，特征在于：所述轴承包括许多滚动元件，这些滚动元件位于轴承内和外圈之间且排列于一平面内，此平面与轴承外圈的轴线相交于一个交点，而所述接触表面基本上是一锥面，此锥面基本上与绕此交点所生成的球面相切。
14.如权利要求8所述的轴承，特征在于：此轴承还包括有减摩擦装置，安置在轴承内和外圈之间以保证这两个轴承圈能以减小了的摩擦力自由相对转动，此减摩擦装置在轴承外圈的轴线上有一几何中心，而所述接触面基本上是绕此几何中心所生成的球面。
15.如权利要求8所述的轴承，特征在于：此轴承还包括有减摩擦装置，安置在轴承内和外圈之间以保证这两个轴承圈能以减小了的摩擦力自由相对转动，此减摩擦装置在轴承外圈的轴线上有一几何中心，而所述接触面基本上是一锥面，它基本上与绕此几何中心所生成的球面相切。
16.如权利要求1所述的密封装置，特征在于：所述接触件自支承件沿轴向向外，且所述接触表面是凹形的。
17.如权利要求1所述的密封装置，特征在于：所述接触件自支承件沿轴向向内，且所述接触表面是凸形的。
18.如权利要求8所述的轴承，特征在于：所述接触件自支承件沿轴向向外，且所述接触表面是凹形的。
19.如权利要求8所述的轴承，特征在于：所述接触件自支承件沿轴向向内，且所述接触表面是凸形的。
20.供轴承内、外圈可相对转动的轴承用的一种密封装置，此轴承外圈具有一轴线，此密封装置包括：
弹性密封件，它适合固定于轴承外圈上以在轴承内和外圈之间密封一环形空间，此弹性密封件包括至少一个沿径向和轴向向外延伸的弹性唇；
一个接触件，它适合固定于轴承内圈上，此接触件具有一凹形的接触表面与弹性唇形成过盈配合，此接触表面的构形可使所述轴承内、外圈的不同心度不致显著改变弹性唇和接触表面间的过盈量。
21.供轴承内、外圈可相对转动的轴承用的一种密封装置，此轴承外圈具有一轴线，此密封装置包括：
弹性密封件，它适合固定于轴承内圈上以在轴承内和外圈之间密封一环形空间，此弹性密封件包括至少一个沿径向和轴向向内延伸的弹性唇；
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