CN103775506B - 更换滚动轴承组件上的密封元件的方法及密封元件组 - Google Patents

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Abstract

用于更换滚动轴承组件(A)上的密封元件(6，7)的方法，滚动轴承组件(A)包括可旋转元件(R)、固定元件(H)和安装在可旋转元件(R)与固定元件(H)之间的至少一个轴承(2，4)，至少一个用过的密封元件(6，7)与可旋转元件(R)或固定元件(H)紧紧地旋转，并具有至少一个(621，622；626，627)，至少一个密封唇适于靠在所述用过的密封元件(6)所相对旋转的元件(H)的第一表面(s1，S2)上。所述方法包括以下步骤：安装至少一个更换用密封元件(6B)，使得更换用密封元件(6B)的至少一个密封唇(621B，622B)靠在所述元件(H)的第二表面(S3，S4)上，用过的密封元件(6)和更换用密封元件(6B)相对于所述元件(H)旋转，第二表面(s3，s4)位于与第一表面(s1，s2)相距一确定距离(D)的位置处。

Description

更换滚动轴承组件上的密封元件的方法及密封元件组
技术领域
本发明涉及一种更换滚动轴承组件上的密封元件的方法。本发明还涉及包括第一密封元件和更换用密封元件的密封元件组。
背景技术
适合于比如船螺旋桨系统或隧道掘进机的一些应用的滚动轴承组件需要特定的密封元件。这样的密封元件通常包括靠在旋转元件表面上的密封唇。在密封元件受到磨损时，必须更换密封元件。接触密封唇的表面也因密封元件的摩擦而变得磨损。因此更换用密封元件的密封唇上可能会发生过早磨损。
发明内容
本发明之目的是提供一种用于更换滚动轴承组件上的密封元件的新方法，该方法允许改进密封元件的效率和组件的紧密性。
为此，本发明涉及一种用于更换滚动轴承组件上的密封元件的方法，所述滚动轴承组件包括可旋转元件、固定元件和安装在可旋转元件与固定元件之间的至少一个轴承，至少一个用过的密封元件与可旋转元件或者固定元件紧紧地旋转，并具有至少一个密封唇，所述至少一个密封唇适于靠在所述用过的密封元件所相对旋转的元件的第一表面上。该方法的特征在于，其包括以下步骤：安装至少一个更换用密封元件，使得更换用密封元件的至少一个密封唇靠在所述用过的密封元件和更换用密封元件所相对旋转的元件的第二表面上，该第二表面位于与第一表面相距确定距离的位置处。
由于本发明，与新密封元件接触的表面先前没有被用过的密封元件磨损。因此改进了安装的紧密性。而且避免了新密封元件的过早磨损。
根据本发明的有利但并非必须的其它方面，这样的方法可以包括下列特征中的一个或几个：
-本方法在于在可旋转和固定元件之一的柱形表面的第一和第二区域上提供第一和第二表面，所述用过的和更换用密封元件相对于可旋转和固定元件之一旋转，所述第一和第二区域沿着可旋转元件的旋转轴线相对彼此偏移。
-本方法在于对于所述柱形表面外直径为约2000mm的组件，使所述第一和第二区域偏移10毫米的距离。
-本方法在于设定所述偏移距离使得所述偏移距离与所述柱形表面直径之间的比例大于0.002，优选地大于0.005。
-本方法在于提供更换用密封元件，其具有带自由边缘的至少一个密封唇，该自由边缘位于与用过的密封元件的相应密封唇的自由边缘相距所述确定距离的位置处。
-本方法包括如下步骤：在更换用密封元件和安装有更换用密封元件的表面之间安装间隔件。
本发明还涉及包括第一密封元件和更换用密封元件的密封元件组，两个密封元件都具有至少一个密封唇。该密封元件组的特征在于，更换用密封元件的密封唇的自由边缘位于与第一密封元件的相应密封唇的自由边缘相距确定距离的位置处。
根据本发明的有利但并非必须的其它方面，这样的密封元件组可以合并下列特征中的一个或几个：
-对于自由边缘的内直径为约2000毫米的密封元件，第一密封元件的相应至少一个密封唇的自由边缘和更换用密封元件的自由边缘沿着所述密封元件的纵向轴线偏移10毫米的距离。
-第一密封元件和更换用密封元件均包括两个密封唇。
-密封元件组包括两个密封元件和两个更换用密封元件，两个密封元件和两个更换用密封元件之间适于安装有间隔件，其中，两个密封元件和更换用密封元件均包括一个密封唇。
附图说明
现在参考下面附图以说明性示例说明本发明。在附图中：
-图1是能够实施根据本发明的方法的滚动轴承组件沿着纵向轴线的剖视图；
-图2是在根据本发明的方法中使用的更换的密封件的剖视图；
-图3是图1的滚动轴承组件处于部分拆除构造中的剖视图；
-图4是在图1和3的滚动轴承组件上进行密封元件更换操作的剖视图；
-图5是图1上的细节V的大比例视图；
-图6是与图5类似的视图，图5示出的密封件被图2的更换的密封件替代；
-图7是对于本发明的第二实施例的与图1类似的视图。
具体实施方式
图1及图3到图6示出滚动轴承组件A。该滚动轴承组件A包括可旋转元件R，其是船螺旋桨支撑结构的可旋转轴。滚动轴承组件A还包括固定元件，其是其中安装有可旋转元件R的壳体H。滚动轴承组件A还包括允许可旋转元件R沿着纵向旋转轴线X-X’相对于壳体H旋转的滚动轴承系统。这些系统包括两个径向滚柱轴承2和一个轴向滚柱轴承4，两个径向滚柱轴承包括具有垂直于轴线X-X’的旋转轴线的辊子，一个轴向滚柱轴承包括具有平行于轴线X-X’的旋转轴线的辊子。
根据本发明未示出的实施例，滚动轴承组件A可以包括其他类型的滚动轴承系统，诸如球轴承、滚针轴承或滑动轴承。
滚动轴承组件A还包括至少一个密封元件6，其适于防止促进可旋转元件R相对于壳体H旋转的润滑油到达组件A外部，并防止比如海水的外部元件进入滚动轴承组件A内部并损坏它的部件。密封元件6与壳体H紧紧地旋转，并安装在壳体H中，并且相对于可旋转元件R旋转。密封元件6包括两个密封唇621和622，所述密封唇沿径向朝向轴线X-X’取向，并且靠在属于可旋转元件R的管状元件8的外周表面82上。
壳体H由几部分组成，所述几部分包括主部分H1、安装有径向和轴向滚柱轴承2和4的中间部分H2、中间垫圈H3和盖H4。部分H1、H2、H3和H4适于通过插入孔中的未示出的螺栓沿着轴线X-X’组装在一起，图1、3和4示出标号为10的一个孔，该孔对中于与轴线X-X’平行的轴线X10。每个孔在部分H1、H2、H3和H4的纵向部分中延伸。中间垫圈H3适于安装在中间部分H2的环形安装表面22上。中间垫圈H3包括具有关于轴线X-X’对中的截头锥形形状的安装表面30。安装表面30与中间部分H2相对地朝向轴线X-X’延伸。在密封元件6安装进壳体H中时，密封元件6的相应截头锥形表面64适于与安装表面形成密封接触。
盖H4包括关于轴线X-X’对中的内部柱形表面40。内部柱形表面40在盖H4的适于插入中间垫圈H3的空腔32中的轴环42与形成空腔32表面的安装表面30之间沿着轴线X-X’延伸。与轴环42相对，内表面40包括截头锥形表面44，此截头锥形表面具有与截头锥形安装表面30相似的形状，除了在中间垫圈H3的方向上朝向轴线X-X’会聚。截头锥形表面30和44沿着轴线X-X’彼此面对。
密封元件6安装在中间垫圈H3和盖H4中，使得截头锥形表面64与安装表面30形成接触，并且使得密封元件6的沿着轴线X-X’与表面64相对的截头锥形表面66与盖H4的截头锥形表面44形成密封接触。在图1示出的滚动轴承组件A的组装构造中，密封唇621和622分别靠在接触表面S1和S2上，所述接触表面在图5和6中通过平行于轴线X-X’的周界表面82的区段表示。表面S1和S2具有在管状元件8的圆周上关于轴线X-X’延伸的环形形状。表面S1和S2限定出表面81的第一区域。
当可旋转元件R绕壳体H旋转时，一方面的密封唇621和622以及另一方面的周界表面82之间的摩擦在接触表面S1和S2上引起磨损。这种磨损还会损坏密封唇621和622。因此，在密封元件6变得磨损掉时，必须用更换用密封元件6B更换密封元件6。在下文中，密封元件6将被称作“用过的”密封元件6。除非特别指出，更换用密封元件6B的结构与用过的密封元件6相同。
为了保证更换用密封元件6B的密封唇621B和622B不会靠在已经被与密封唇621和622的摩擦磨损的接触表面S1和S2上，更换用密封元件6B设计为使得密封唇621B和622B靠在位于与表面S1和S2相距非零距离位置处的表面S3和S4上。表面S3和S4在图6中通过周界表面82的区段表示，并限定出表面81的第二区域。
为了用更换用密封元件6B更换用过的密封元件6，将中间垫圈H3和盖H4从中间部分H2拆下。然后，将中间垫圈H3从盖H4拆下，使得能够从盖H4取出用过的密封元件6。然后，将更换用密封元件6B安装进盖H4中。随后，在包括中间垫圈H3、盖H4和更换用密封元件6B的组件再次固定到中间部分H2之前，将中间垫圈H3放回到盖H4上。
如在图6中所示，新接触表面S3和S4沿着轴线X-X’相对于接触表面S1和S2偏移了偏移距离D，对于表面82的外直径d82为约2000mm的组件，此偏离距离D大于5mm，优选地大于10mm。换句话说，距离D与直径d82的比例大于0.002，优选地大于0.005。
在图2所示更换用密封元件中，对于自由边缘631、632以及631B和632B的内直径d63为约2000毫米的密封元件6和6B，密封唇621B和622B的自由边缘631B和632B沿着轴线X-X’相对于密封唇621和622的自由边缘631、632偏移了偏移距离D。
一方面的接触表面S1和S2与另一方面的表面S3和S4之间的偏移还能够通过在表面30和更换用密封元件6B之间，或者在表面44和更换用密封元件6B之间安装间隔件而获得。
图7示出本发明的第二实施例。在该实施例中，与第一实施例相似的元件具有相同的标号并以相同的方式工作。该实施例与图1至6的实施例的不同之处在于，滚动轴承组件A包括两个沿轴线X-X’被间隔元件H51隔开的密封元件6和7，间隔元件属于壳体H的插在盖H4和中间垫圈H3之间的部分H5。密封元件6和7均分别包括一个密封唇626、627。
在该实施例中，在两个密封元件6和7被磨损掉时，通过未示出的更换用密封元件更换两个密封元件6和7，所述更换用密封元件具有相对于用过的密封元件6和7的密封唇626和627沿着轴线X-X’偏移的密封唇。
根据本发明未示出的实施例，滚动轴承组件A的结构可以相对于前两个实施例的结构颠倒过来。例如，密封元件6可以与可旋转元件R紧紧地旋转，而不是与固定元件H紧紧地旋转。
根据本发明未示出的实施例，接触表面S3和S4还可以相对于表面S1和S2沿着径向方向偏移。
根据本发明另一未示出的实施例，接触表面S3和S4还可以通过提供更换用密封元件6B而从表面S1和S2偏移，在所述更换用密封元件上修改了密封唇621B和622B相对轴线X-X’的倾角。
根据本发明另一未示出的实施例，根据本发明的密封元件更换方法可以应用于用在其它技术领域中的其它类型的滚动轴承组件，其它技术领域是诸如风力涡轮机、工业齿轮箱或隧道掘进机。

Claims (10)

1.用于更换滚动轴承组件(A)上的密封元件(6,7)的方法，所述滚动轴承组件(A)包括可旋转元件(R)、固定元件(H)和安装在可旋转元件(R)与固定元件(H)之间的至少一个轴承(2,4)，至少一个用过的密封元件(6,7)与可旋转元件(R)或固定元件(H)相对旋转，并具有至少一个密封唇(621,622；626,627)，所述至少一个密封唇适于靠在所述用过的密封元件(6)所相对旋转的元件(H)的第一表面(S1,S2)上，其中，所述方法包括以下步骤：安装至少一个更换用密封元件(6B)，使得更换用密封元件(6B)的至少一个密封唇(621B,622B)靠在所述用过的密封元件(6)和更换用密封元件(6B)所相对旋转的元件(H)的第二表面(S3,S4)上，所述第二表面(S3,S4)位于与所述第一表面(S1,S2)相距一确定距离(D)的位置处，所述方法还在于提供更换用密封元件(6B)，所述更换用密封元件具有带自由边缘(631B,632B)的至少一个密封唇(621B,622B)，所述自由边缘(631B,632B)位于与用过的密封元件(6)的相应密封唇(621,622)的自由边缘(631,632)相距所述确定距离(D)的位置处，当所述更换用密封元件被安装在与所述用过的密封元件的位置相同的位置上时，所述更换用密封元件的密封唇位于所述确定距离的位置处。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法在于在可旋转元件和固定元件(R,H)之一(R)的柱形表面(82)的第一区域(S1,S2)和第二区域(S3,S4)上提供第一(S1,S2)和第二(S3,S4)表面，所述用过的和更换用密封元件(6,6B)相对于可旋转元件和固定元件(R,H)之一(R)旋转，所述第一区域(S1,S2)和第二区域(S3,S4)沿着可旋转元件(R)的旋转轴线(X-X’)相对彼此偏移。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述方法在于对于所述柱形表面(82)的外直径(d82)为约2000mm的组件(A)，使所述第一(S1,S2)和第二(S3,S4)区域偏移10毫米的距离(D)。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述方法在于设定所述距离(D)，使得所述距离(D)与所述柱形表面(82)的外直径(d82)之间的比例大于0.002。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述方法在于设定所述距离(D)，使得所述距离(D)与所述柱形表面(82)的外直径(d82)之间的比例大于0.005。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法包括以下步骤：在更换用密封元件(6B)与安装有更换用密封元件(6B)的截头锥形表面(30,44)之间安装间隔件。
7.包括至少一个第一密封元件(6)和至少一个更换用密封元件(6B)的密封元件组(6,6B)，两个密封元件(6,6B)都具有至少一个密封唇(621,622；621B,622B；626,627)，其中，更换用密封元件(6B)的密封唇(621B,622B)的自由边缘(631B,632B)位于与第一密封元件(6)的相应密封唇(62)的自由边缘(631,632)相距确定距离(D)的位置处，在滚动轴承组件的壳体的相同位置处当所述第一密封元件被更换用密封元件更换时限定所述确定距离。
8.根据权利要求7所述的密封元件组，其中，对于所述自由边缘(631,632；631B,632B)的内直径(d63)为约2000毫米的密封元件(6,6B)，第一密封元件(6)的相应至少一个密封唇(62,62B)的自由边缘(631,632)和更换用密封元件(6B)的自由边缘(631B,632B)沿着所述密封元件(6,6B)的纵向轴线(X-X’)偏移10毫米的距离(D)。
9.根据权利要求7所述的密封元件组，其中，第一密封元件(6)和更换用密封元件(6B)均包括两个密封唇(621,622；621B,622B)。
10.根据权利要求8所述的密封元件组，其中，所述密封元件组包括两个第一密封元件(6,7)和两个更换用密封元件，两个第一密封元件和两个更换用密封元件之间适于安装有间隔件(H51)，其中，两个第一密封元件(6,7)和更换用密封元件均分别包括一个密封唇(626,627)。
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