CN102619881A - 滚柱轴承垫环组件 - Google Patents

Abstract

提出了一种用于轨道车车轴轴承的新颖组件。所述组件包括固定到车轴的轴颈的圆角的垫环和用于进一步将垫环固定到轴颈的锁定环。锁定环具有固定到车轴的防尘部的内侧端部和用于接合垫环的外侧端部。

Description

滚柱轴承垫环组件

技术领域

本发明涉及滚柱轴承，尤其涉及装配在铁路货车车轴上的锥形滚柱轴承。

背景技术

轨道车车轴上的锥形滚柱轴承支撑能够在车轴中并且尤其在车轴的端部分中产生显著的挠曲偏转的工作负荷，所述端部分包括锥形滚柱轴承固定在其上的轴颈。由工作负荷施加的应力在垫环处或附近的轴的轴颈部分中特别高。

由于轴偏转，当垫环相对于轴颈移动时，垫环和轴颈常常受到微动磨损。微动磨损可能足以松动垫环，增加轴颈上的轴承的轴向游隙。松动的垫环加速轴承组件和轴颈上的磨损，潜在地导致轴或轴承故障。

垫环设计是单件部件，具有接合车轴的防尘部分的成角段。

发明内容

为了减小轴颈和垫环上的微动磨损的可能性，提出了一种组件，其具有减小微动磨损的增加稳定性。所述组件由两个部件组成：(1)装配在轴颈上的垫环，和(2)与垫环连接并且进一步将垫环固定在轴颈上的锁定环。锁定环具有接合垫环的横向外端部和邻近车轴的防尘部分的外径的横向内端部。锁定环减小由车轴偏转导致的垫环的轴向运动。

附图说明

在以下图中：

图1是本发明的垫环组件的第一实施例的截面图；

图2是本发明的垫环组件的第一实施例的放大截面图；

图3是本发明的垫环组件的第二实施例的放大截面图；

图4是本发明的垫环组件的第三实施例的放大截面图；

图5是本发明的垫环组件的第四实施例的放大截面图；

图6是本发明的垫环组件的第五实施例的放大截面图；

图7是本发明的垫环组件的第六实施例的放大截面图；

图8是本发明的垫环组件的第七实施例的放大截面图；

图9是本发明的垫环组件的第八实施例的放大截面图。

具体实施方式

参考图1，示出了垫环组件的一个实施例。在该实施例中，轴承组件10是在铁路应用中经常用于支撑车轴上的轨道车车轮的类型的锥形滚柱轴承。

轴承组件10典型地在安装于轨道车车轴14上之前被预先组装。在车轴14的每个自由端部处，轴颈12终止于略微圆锥形段15中以便于将轴承组件10安装到轴颈上。轴承组件10被压紧在车轴14的轴颈12上以形成干涉配合。

具有比轴颈12更大的直径的防尘部18从轴颈12轴向向内定位。从防尘部18轴向向内，轴14延伸到它的最大直径。轨道车的重量通过轴承组件10转移到轴，并且进一步通过装配在轴上的防尘部的内侧的轨道车车轮(未显示)转移到轨道。

一些轴承组件10具有装配在轴颈12上并且邻接轴承组件10的每个端部的耐磨环22、24。耐磨环22、24典型地具有在它们的长度的至少一部分上提供与轴颈12的干涉配合的内径尺寸。当轴转动时，耐磨环22、24随着轴旋转。

尽管轴承组件10被压紧在轴颈12上，但是通常需要抵抗轴向负荷的进一步约束。为了提供该轴向约束，轴承组件10被捕获在内侧的垫环组件60和在轴承组件10的外侧的轴承固位帽20之间。

现在也参考图2，在车轴14的轴颈12部分的内侧，轴承组件10由垫环61通过邻接耐磨环24捕获。垫环61具有内轮廓表面66，允许与轴颈12的内侧端部上的圆角16上的互补表面紧密表面配合。圆角16通向台肩17，台肩延伸以形成具有圆柱表面19的防尘部18。垫环61具有在大体上邻接圆角16的轮廓表面66处的内侧远边缘63。

锁定环71具有邻近防尘部18的横向内端部。锁定环的横向内端部接合垫环61并且约束垫环61，防止偏转和轴向位移。垫环61和锁定环71一起形成垫环组件60。锁定环71(固定到轴颈12的最远内侧部件)固定轴承组件10以防止轴向向内位移。

在轴颈的外侧端部，轴承组件10由轴承固位帽20通过插入和邻接外侧耐磨环22捕获。轴承固位帽20由拧入多个螺纹孔中的帽螺钉或螺栓21固定到轴颈12的自由端部。轴承固位帽20完成将轴承组件10安装到轴颈12上，提供夹紧力以约束轴承组件防止轴向向外位移。

轴承组件10由多个单独的部件预先组装，所述部件包括两个圆柱形轴承内圈38、40和圆柱形轴承外圈31。轴承外圈31具有内表面，所述内表面具有径向向内定向的滚道32和34。轴承内圈38、40具有径向向外定向的滚道39、41。中心垫片47位于轴承内圈38、40之间以将内圈保持在相对于彼此精确间隔的位置并且允许适当的轴承侧隙。轴承外圈31中的外滚道32、34与轴承内圈38、40中的内滚道39、41协作以捕获并且支撑两排锥形滚柱42、44。在一些实施例中，保持架46、48保持滚柱42、44的周向空间定位。

轴承密封件50、52覆盖轴承组件10的端部以最小化来自轴承的润滑剂泄漏和污染物侵入轴承中。在第一实施例中，轴承密封件50、52通过干涉配合或其他合适的方法固定到轴承组件10(例如轴承外圈31)的固定(即，非旋转)侧。

密封件主体56(典型地为大体圆柱形弹性体结构)是轴承密封件50、52的一部分以形成固定的轴承组件部件和移动的轴承组件部件之间的动态密封。在一个实施例中，密封件主体56被推动抵靠耐磨环22、24以密封轴承组件10。密封件主体56的第一径向边缘57被接收抵靠轴承外圈31的内径向表面33。密封件主体56的第二径向边缘59径向向内延伸并且具有附连到它的弹性密封件58。弹性密封件58接触耐磨环24的外径向表面23。

圆柱形耐磨环22、24通过提供耐磨表面23保护轴颈12免于来自密封件主体的摩擦性磨损。

参考图2，在放大截面图中示出了图1的垫环组件60。垫环61具有邻近轴颈12在圆角16的互补表面处的内轮廓表面66。

垫环61的轴向向内定向表面中的狭槽或挖切段65以干涉配合接收耐磨环24的横向内端部25。

锁定环71还具有横向外端部72，所述横向外端部具有更大的直径并且具有用于接收垫环61的径向向外延伸部分62的挖切段76。锁定环71的外端部72包括邻近垫环61的外径向表面67的内径向表面75。锁定环71的内端部74包括邻近车轴14的外径向表面19的内径向表面78。

锁定环71以及在垫环61和防尘部18的圆柱表面19之间的它的连接增强并且锚固垫环61以防止轴向位移和偏转。认为锁定环71的挠性允许垫环61更容易地随着轴颈12的偏转移动，但是仍然允许锁定环71约束垫环61的轴向位移。

现在参考图3，显示了本发明的垫环组件的第二实施例。具有与图1和2相同的附图标记的部件将不再描述。

现在参考图3，显示了垫环组件的第二实施例。垫环161被显示为大体圆柱形的环形结构，具有包括挖切段的横向向外面165，耐磨环24的横向向内边缘125装配在所述挖切段中。垫环161还包括邻近车轴的轴14的圆角116的横向向内弯曲面166。可以看到锁定环171为圆柱形环状结构，具有横向内端部174和横向外端部172。横向外端部172包括接收在垫环161的相应径向面向外挖切段中的突起176。可以看到锁定环171的横向内端部174包括邻近车轴圆柱表面119的径向面向内表面176。可以看到锁定环171的横向向外端部172具有邻近垫环161的径向面向外段163的径向面向内段175。垫环161和锁定环171典型地由钢组成。

现在参考图4，显示了本发明的垫环组件的第三实施例。具有与图1和2相同的附图标记的部件将不再描述。

垫环261被显示为大体圆柱形的环形结构，具有包括挖切段的横向向外面265，耐磨环24的径向向内边缘225装配在所述挖切段中。垫环261还包括邻近车轴14的圆角216的横向向内弯曲面266。锁定环271包括径向面向内段274，所述径向面向内段包括邻近车轴圆柱表面219的径向面向内表面276。锁定环271也包括横向外端部272，所述横向外端部自身包括在其横向向外端部的挖切段。垫环261包括延伸到锁定环271的挖切段中的径向向外突出部分268。锁定环外端部272包括邻近垫环261的径向外表面263的内径向表面275。垫环261和锁定环271典型地由钢组成。

现在参考图5，显示了本发明的垫环组件的第四实施例。具有与图1和2相同的附图标记的部件将不再描述。

垫环361被显示为大体圆柱形的环形结构，具有包括挖切段的横向向外面365，耐磨环24的横向向内边缘325装配在所述挖切段中。垫环361还包括邻近车轴14的圆角316的横向向内弯曲面366。可以看到锁定环371为圆柱形环状结构，具有横向内端部374和横向外端部372。横向外端部372包括被接收抵靠垫环361的相应径向面向外挖切段中的横向平坦表面。可以看到锁定环371的横向内端部374具有邻近车轴圆柱表面319的径向内表面376。可以看到锁定环371的横向向外端部372具有邻近垫环361的径向面向外段367的径向面向内段375。可以看到垫环361包括径向延伸超出锁定环371的外径向边缘的延伸径向段362。垫环361和锁定环371典型地由钢组成。

现在参考图6，显示了本发明的第五实施例。具有与图1和2相同的附图标记的部件将不再描述。

可以看到大体圆柱形环状结构的轴承密封件452具有与轴承外圈31的径向内表面33面向内接合地被接收的面向外横向端部457。可以看到轴承密封件452的径向面向内端部459包括弹性部件458。可以看到轴承密封件底座482为大体圆柱形的环状结构，具有接收在轴承内圈440的径向面向外表面上的径向面向内底座。也可以看到轴承密封件底座482具有径向向外延伸端部483，所述径向向外延伸端部包括邻近垫环461的横向向外壁463的一部分。

可以看到垫环461的横向向外壁463邻近轴承内圈440的横向面向内壁442。可以看到垫环461具有邻近车轴14的圆角段416的弯曲段466。可以看到锁定环471包括具有横向向内端部474和横向向外端部472的大体圆柱形环状结构。可以看到锁定环471的横向向外端部472比横向向内端部474更远地径向向外延伸。此外，可以看到横向向外端部472邻近垫环461的横向面向内壁462。此外，也可以看到横向向外段472具有邻近垫环461的径向面向外表面467的径向向内表面475。可以看到横向向内端部474的径向面向内表面476邻近车轴14的圆柱表面419。垫环461和锁定环471典型地由钢组成。

现在参考图7，显示了本发明的垫环组件的第六实施例。具有与图1和2相同的附图标记的部件将不再描述。

可以看到大体圆柱形环状结构的轴承密封件552具有与轴承外圈31的径向内表面33面向内接合地被接收的面向外横向端部557。可以看到轴承密封件552的径向面向内端部559包括弹性部件558。可以看到轴承密封件底座582为大体圆柱形的环状结构，具有接收在轴承内圈540的径向面向外表面上的径向面向内底座。也可以看到轴承密封件底座582具有径向向外延伸端部583，所述径向向外延伸端部包括邻近垫环561的横向向外壁563的一部分。

可以看到垫环561包括具有横向向外壁563的大体圆柱形环状结构壁，所述横向向外壁邻近轴承内圈540的横向面向内壁542。也可以看到垫环561包括邻近车轴14的弯曲圆角516的弯曲段566。也可以看到垫环561包括延伸超出车轴14的圆柱表面519的径向范围的径向延伸段562。

可以看到锁定环571包括横向向内段574。横向向内段574包括邻近车轴14的圆柱表面519的径向向内段578。也可以看到锁定环571包括横向向外延伸段572，所述横向向外延伸段包括邻近轴承密封件底座583的横向向外端部573。此外，可以看到垫环561的凸起径向延伸段562被接收在锁定环571的互补段576中。也可以看到锁定环571包括邻近垫环561的径向面向外表面567的横向居中定位的径向面向内段575。垫环561和锁定环571典型地由钢组成。

现在参考图8，显示了本发明的第七实施例。可以看到大体圆柱形环状结构的轴承密封件652具有与轴承外圈31的径向内表面33面对接合地被接收的面向外横向端部657。可以看到轴承密封件652的径向面向内端部659包括弹性部件658。可以看到轴承密封件底座682为大体圆柱形的环状结构，具有接收在轴承内圈640的径向面向外表面上的径向面向内底座。也可以看到轴承密封件底座682具有径向向外延伸端部683，所述径向向外延伸端部包括邻近锁定环671的横向向外壁665的一部分。锁定环671的横向向外壁665也具有邻近轴承内圈640的大体平坦表面642的一部分。

可以看到垫环661包括大体圆柱形的环状结构，具有邻近轴承内圈640的横向面向内大体平坦表面642的横向面向外平坦表面663。也可以看到垫环661包括邻近车轴14的圆角616的弯曲表面666。垫环661也包括邻近锁定环671的互补性径向面向内表面675的径向面向外表面667。

可以看到锁定环671包括横向内端部674。可以看到横向内端部674包括邻近车轴14的圆柱表面619的径向面向内表面678。也可以看到锁定环671包括横向外端部673，所述横向外端部包括邻近轴承密封件底座683的横向外平坦表面665。也可以看到锁定环671包括接收在垫环661的径向面向外表面667中的互补挖切段中的径向面向内突起676。垫环661和锁定环671典型地由钢组成。

现在参考图9，显示了本发明的垫环组件的第八实施例。具有与图1和2相同的附图标记的部件将不再描述。

可以看到大体圆柱形环状结构的轴承密封件752具有与轴承外圈31的径向内表面33面向内接合地被接收的面向外横向端部757。可以看到轴承密封件752的径向面向内端部759包括弹性部件758。可以看到轴承密封件底座782为大体圆柱形的环状结构，具有接收在轴承内圈740的径向面向外表面上的径向面向内底座。也可以看到轴承密封件底座782具有径向向外延伸端部783，所述径向向外延伸端部包括邻近垫环761的横向向外壁763的一部分。

可以看到垫环761包括大体圆柱形的环状结构。垫环761包括邻近轴承内圈740的横向面向内平坦面742的横向面向外平坦面763。垫环761也包括邻近车轴14的互补大体弯曲圆角716的弯曲大体面向内表面766。也可以看到垫环761包括径向向外边缘762，所述径向向外边缘与径向表面767形成垫环761的挖切段。

可以看到锁定环771包括具有横向向内端部764的大体圆柱形环状结构。可以看到横向向内端部764具有接合车轴14的圆柱表面719的表面768。也可以看到锁定环771包括横向向外端部772，所述横向向外端部包括接合垫环761的径向表面767的径向向内边缘775。垫环761和锁定环771典型地由钢组成。

Claims (16)

1.一种组件，其中车轴具有：

第一直径端部段，在所述车轴端部段处有一轴颈，

邻近所述轴颈的台肩，

邻近所述台肩的第二较大直径车轴段，

围绕所述轴颈布置的轴承组件，

轴承端帽，其固定到所述车轴端部段以将所述轴承组件固定在所述轴颈上，

所述轴承组件包括：

邻近所述车轴台肩的垫环，

具有第一径向直径的内横向端部和第二径向直径的外横向端部的锁定环，

所述锁定环的外横向端部接合所述垫环，并且所述锁定环的内横向端部接合所述第二车轴段。

2.根据权利要求1所述的组件，还包括耐磨环，

所述耐磨环具有内横向边缘和邻近所述轴颈的内径向表面，

所述垫环具有内径向挖切段，

所述耐磨环的所述内径向边缘被接收在所述垫环的所述内径向挖切段中。

3.根据权利要求1所述的组件，还包括：

所述垫环具有外径向边缘，

所述锁定环具有外横向挖切段，

所述垫环的所述外径向边缘被接收在所述锁定环的所述外横向挖切段中。

4.根据权利要求1所述的组件，还包括：

所述锁定环的外横向端部包括径向向内延伸缘边，

所述垫环包括外径向挖切段，

所述锁定环的径向向内延伸缘边被接收在所述垫环的外径向挖切段中。

5.根据权利要求1所述的组件，还包括：

所述锁定环的外横向端部包括内径向挖切段，

所述垫环包括径向延伸缘边，

所述垫环的径向延伸缘边被接收在所述锁定环的内径向挖切段中。

6.根据权利要求1所述的组件，还包括：

大体圆柱形的轴承帽，

大体圆柱形的第一轴承密封件，所述第一轴承密封件具有接收在所述轴承帽中的第一端部和弹性部件固定于其上的第二端部，

邻近轴承内圈的径向外表面和所述垫环的横向外表面的第二轴承密封件，

其中所述弹性部件接触所述第二轴承密封件。

7.根据权利要求1所述的组件，还包括：

所述垫环的径向内延伸边缘形成所述垫环中的接收开口，

所述锁定环延伸到所述接收开口中。

8.一种组件，其中车轴具有：

第一直径的端部段，

在所述车轴端部段上的轴颈，

邻近所述轴颈的台肩，

邻近所述台肩的第二更大直径车轴段，

围绕所述轴颈布置的轴承组件，

轴承端帽，其固定到所述车轴端部段以将所述轴承组件固定在所述轴颈上，

所述轴承组件包括：

邻近所述车轴台肩的垫环，

具有内横向端部和外横向端部的锁定环，

所述锁定环的所述外横向端部接合所述垫环，所述锁定环的所述内横向端部接合所述第二车轴段。

9.根据权利要求8所述的组件，

还包括耐磨环，

所述耐磨环具有内横向边缘和邻近所述轴颈的内径向表面，

所述垫环具有内径向挖切段，

所述耐磨环的所述内横向边缘被接收在所述垫环的所述内径向挖切段中。

10.根据权利要求8所述的组件，还包括：

所述垫环具有外径向边缘并且形成外径向搁架段，

所述锁定环的外横向边缘被接收在所述垫环的所述外径向搁架段中。

11.一种组件，其中车轴具有：

第一直径的端部段，

在所述车轴端部段处的轴颈，

邻近所述轴颈的台肩，

邻近所述台肩的第二更大直径车轴段，

围绕所述轴颈布置的轴承组件，

轴承端帽，其固定到所述车轴端部段以将所述轴承组件固定在所述轴颈上，

所述轴承组件包括：

邻近所述车轴台肩的垫环，

具有内横向端部和外横向端部的锁定环，

其中所述锁定环的所述外横向端部接合所述垫环，并且所述锁定环的所述内横向端部接合所述第二车轴段，

并且还包括耐磨环，

所述耐磨环具有内横向边缘和邻近所述轴颈的内径向表面，

所述垫环具有内径向挖切段，

所述耐磨环的所述内横向边缘被接收在所述垫环的所述内径向挖切段中。

12.根据权利要求11所述的组件，还包括：

所述垫环具有外径向边缘，

所述锁定环具有外横向挖切段，

所述垫环的所述外径向边缘被接收在所述锁定环的所述外横向挖切段中。

13.根据权利要求11所述的组件，还包括：

所述锁定环的外横向端部形成径向向内延伸缘边，

所述垫环包括外径向挖切段，

所述锁定环的径向向内延伸缘边被接收在所述垫环的外径向挖切段中。

14.根据权利要求11所述的组件，还包括：

所述锁定环的外横向端部包括内径向挖切段，

所述垫环包括径向延伸缘边，

所述垫环的径向延伸缘边被接收在所述锁定环的内径向挖切段中。

15.根据权利要求11所述的组件，还包括：

大体圆柱形的轴承帽，

大体圆柱形的第一轴承密封件，所述第一轴承密封件具有接收在所述轴承帽中的第一端部以及弹性部件固定至其上的第二端部，

第二轴承密封件，其邻近轴承内圈的径向外表面和所述垫环的横向外表面，

其中所述弹性部件接触所述第二轴承密封件。

16.根据权利要求11所述的组件，还包括：

所述垫环的径向内延伸边缘形成所述垫环中的接收开口，

所述锁定环延伸到所述接收开口中。

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