CN110785572A - 用于滚柱轴承密封件的挡油环、相关组件及方法 - Google Patents

用于滚柱轴承密封件的挡油环、相关组件及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110785572A
CN110785572A CN201880039831.6A CN201880039831A CN110785572A CN 110785572 A CN110785572 A CN 110785572A CN 201880039831 A CN201880039831 A CN 201880039831A CN 110785572 A CN110785572 A CN 110785572A
Authority
CN
China
Prior art keywords
slinger
rotor
roller bearing
seal assembly
section
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201880039831.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110785572B (zh
Inventor
詹姆斯·A.·哈格里夫斯
迈克尔·A.·梅森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brenco Inc
Amsted Rail Co Inc
Original Assignee
Brenco Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Brenco Inc filed Critical Brenco Inc
Publication of CN110785572A publication Critical patent/CN110785572A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110785572B publication Critical patent/CN110785572B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72Sealings
    • F16C33/76Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • F16C33/7816Details of the sealing or parts thereof, e.g. geometry, material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C13/00Rolls, drums, discs, or the like; Bearings or mountings therefor
    • F16C13/006Guiding rollers, wheels or the like, formed by or on the outer element of a single bearing or bearing unit, e.g. two adjacent bearings, whose ratio of length to diameter is generally less than one
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72Sealings
    • F16C33/76Sealings of ball or roller bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72Sealings
    • F16C33/76Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • F16C33/7803Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members suited for particular types of rolling bearings
    • F16C33/7813Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members suited for particular types of rolling bearings for tapered roller bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72Sealings
    • F16C33/76Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/80Labyrinth sealings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3248Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports
    • F16J15/3252Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports with rigid casings or supports
    • F16J15/3256Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports with rigid casings or supports comprising two casing or support elements, one attached to each surface, e.g. cartridge or cassette seals
    • F16J15/3264Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports with rigid casings or supports comprising two casing or support elements, one attached to each surface, e.g. cartridge or cassette seals the elements being separable from each other
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/44Free-space packings
    • F16J15/447Labyrinth packings
    • F16J15/4476Labyrinth packings with radial path
    • F16J15/4478Pre-assembled packings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2326/00Articles relating to transporting
    • F16C2326/10Railway vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
  • Sealing Of Bearings (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)

Abstract

用于滚柱轴承密封件的挡油环包括(a)内部部段,其至少在平行于挡油环的旋转轴线的第一方向上延伸,环绕该旋转轴线并形成多个凸起部,凸起部构造成将挡油环压配合到滚柱轴承密封件的转子上;(b)外部部段,在比内部部段距离旋转轴线大的距离处至少在第一方向上以延伸并环绕旋转轴线;以及(c)中间部段,其环绕旋转轴线并横跨在内部部段和外部部段之间;其中内部部段、中间部段和外部部段限定单个连续部件的相应部分。

Description

用于滚柱轴承密封件的挡油环、相关组件及方法
相关申请
本申请要求2017年6月13日提交的美国专利申请No.15/621,898的优先权,其全部内容通过引用合并于此。
背景技术
对降低货运输送成本的需求正在拉动全世界的平均货运车重量。为了承受更大的重量,货车必须配备能够承受轴向和径向载荷二者的坚固轴承。同时,货运业被迫以更高的速度和提高的燃料效率承载更重的重量。
圆锥滚柱轴承有效地承受轴向和径向载荷二者。圆锥滚柱轴承包括一排或多排圆锥滚柱。每排环绕轴承的旋转轴线。每个圆锥滚柱具有截头圆锥的形状。这种几何形状允许圆锥滚柱轴承支撑轴向载荷(平行于轴承旋转轴线的载荷)。货车的流行选择是具有两排圆锥滚柱的双排圆锥滚柱轴承。两排沿相反的方向逐渐变细,以沿旋转轴线的两个方向定位轴或轴颈。
圆锥滚柱轴承以及其他类型的滚柱轴承在轴承内与润滑剂一起操作以减小滚柱与滚柱在其上滚动的滚道之间的摩擦。为了将润滑剂包含在轴承内并防止水、污垢和其他污染物进入轴承,轴承配备有密封件。密封件可以是接触式密封件,其在轴承的内部与外部环境之间形成物理屏障。但是,这种物理屏障要求彼此相对运动的部分之间直接接触,例如一个不旋转的部分与另一个旋转部分(因为该部分固定到旋转轴颈)之间的直接接触。因此,接触密封与摩擦相关联,该摩擦引起部件的磨损。磨损不仅会导致损坏并带来维护问题,而且摩擦还会降低燃料效率,并可能在高速下产生过多的热量。相比之下,非接触式密封件在非旋转和旋转部分之间(或在以不同速度旋转的部分之间)没有直接的物理接触。一种类型的非接触式密封件是迷宫式密封件,其在静止部分和旋转部分(或在以不同速度旋转的部分之间)形成迷宫。迷宫式密封件将材料在轴承内部和外部环境之间的输送限制为曲折的路径,从而减少或防止了润滑剂从轴承中流失以及污染物进入轴承。一些迷宫式密封件包括随轴颈旋转的挡油环。挡油环的旋转,特别是在高转速下操作时,进一步防止了润滑剂从轴承中输出以及污染物进入轴承。迷宫式密封件不限于非接触式密封件,而是还可以包括弹性垫圈以形成具有最小摩擦的接触式密封件。
发明内容
在实施例中,用于滚柱轴承密封件的挡油环包括内部部段、外部部段和中间部段,该内部部段、外部部段和中间部段限定单个连续部件的相应部分。内部部段至少在平行于挡油环的旋转轴线的第一方向上延伸,环绕旋转轴线,并形成多个凸起部,该多个凸起部构造成将挡油环压配合到滚柱轴承密封件的转子上。外部部段在比内部部段距旋转轴线更远的距离处至少在第一方向上延伸并且环绕旋转轴线。中间部段环绕旋转轴线并横跨在内部部段和外部部段之间。
在实施例中,形成迷宫式密封件的滚柱轴承密封组件包括密封壳体和联接到密封壳体的转子以在转子和密封壳体之间形成迷宫式密封件的第一部分。滚柱轴承密封组件还包括挡油环,该挡油环通过在转子的朝内表面与挡油环的多个凸起部之间的压配合而联接至转子。挡油环和转子在其之间形成迷宫式密封件的第二部分。
在实施例中,用于组装滚柱轴承的至少一部分的方法包括将转子定位在密封壳体中以形成迷宫式密封件的第一部分。该方法还包括通过将挡油环的多个凸起部压配合到转子的朝内表面上来将挡油环压配合到转子上,以形成迷宫式密封件的第二部分。
附图说明
图1A和图1B示出了根据实施例在滚柱轴承中实施的挡油环。
图2是根据实施例的图1A和图1B的滚柱轴承的滚柱轴承密封组件的截面图。
图3示出了根据实施例的具有两件式密封壳体的滚柱轴承密封组件。
图4示出了根据实施例的用于组装转子轴承密封件的方法。
图5示出了根据实施例的另一滚柱轴承密封组件。
图6A至图6D示出了根据实施例的滚柱轴承密封组件,其包括具有多个凸起部的挡油环,该多个凸起部用于将挡油环压配合到转子上。
图7示出了根据实施例的一个转子的端视图,该转子构造成用于将图6A至图6D的挡油环压配合到其上。
图8示出了根据实施例的另一示例性的滚柱轴承密封组件,其包括具有凸起部的挡油环,该凸起部用于将挡油环压配合到转子上。
图9示出了根据实施例的用于通过将挡油环压配合到转子上来部分地组装转子轴承密封件的方法。
图10A-图10C示出了根据实施例的又一滚柱轴承密封组件,其包括具有多个凸起部的挡油环,该多个凸起部用于将挡油环压配合到转子上。
图11示出了根据实施例的挡油环,其具有多个凸起部和与每个凸起部相邻的应力消除凹部。
图12是当转子和耐磨环之间压配合时,图11的挡油环的示例性应力模型。
图13是当转子和耐磨环之间压配合时,图11的挡油环的变型例(没有应力消除凹部)的示例性应力模型。
图14示出了根据实施例的具有冠部的转子,该冠部具有用于容纳图11的挡油环的凸起部的凹口。
图15示出了根据实施例的实施图11的挡油环和图14的转子的滚柱轴承组件。
图16A、图16B以及图17A-图17E更详细地示出了图11的挡油环的实施例。
具体实施方式
图1A和图1B示出了在滚柱轴承100中实施的一个挡油环110。图1A以透视图示出了滚柱轴承100,该滚柱轴承100具有被切开以露出内部部分的截面。图1B示出了安装在轴颈150上的滚柱轴承100的截面图。在下面的描述中最好一起看图1A和图1B。滚柱轴承100例如适合用于货车。挡油环110形成滚柱轴承密封组件102的部分。滚柱轴承100是双排圆锥滚柱轴承,并且包括滚柱轴承密封组件102的两个实例102(1)和102(2)。滚柱轴承密封组件102(1)和102(2)分别包括挡油环110的两个实例110(1)和110(2)。滚柱轴承密封组件102和挡油环110的每个实例都环绕滚柱轴承100的旋转轴线160。
如在滚柱轴承100中实施的那样,挡油环110与滚柱轴承密封组件102的各部分协作以形成迷宫式密封件的部分,从而延长了用于流体和固体离开或进入滚柱轴承100的曲折路径。由于相对于滚柱轴承密封组件102的其他部分旋转,挡油环110还可以防止流体和固体输送进出滚柱轴承100。在一个实施例中,滚柱轴承密封组件102是非接触式密封件。在另一个实施例中,滚柱轴承密封组件102是由弹性构件(图1A和图1B中未示出)闭合的接触式密封件。滚柱轴承密封组件102(1)和102(2)相同。
在图1A和图1B的实施例中,滚柱轴承100构造成用于安装在车轴(诸如轨道车轴或卡车车轴)的轴颈150上。滚柱轴承100包括两排圆锥滚柱120:靠近轴颈150的外侧端103的外侧排圆锥滚柱120(1),以及靠近轴颈150的内侧端104的内侧排圆锥滚柱120(2)。每个圆锥滚柱120具有截头圆锥的形状。圆锥滚柱120(1)在圆锥滚柱120(2)的相反方向上逐渐变细。圆锥滚柱120(1)和120(2)定位在轴承杯152与相应的轴承锥体130(1)和130(2)之间。轴承锥体130安装在轴颈150上。在图1A和图1B所描述的实施例中,滚柱轴承100在轴承锥体130(1)和130(2)之间包括间隔环134,以确保轴承锥体130(1)和130(2)的精确定位。在不脱离本发明范围的情况下,轴承锥体130(1)和130(2)替代地可以调整尺寸为彼此直接接触而无需间隔环134;或者,轴承锥体130(1)和130(2)可以在单个一体形成的两侧轴承锥体中实施。
在一个实施例中,圆锥滚柱120位于轴承椎体130的底座中,并且轴承杯152具有滚道122(1)和122(2)。轴承锥体130的底座用于保持每排圆锥滚柱120之间的期望间隔。在该实施例中,当轴颈150相对于轴承杯152旋转时,圆锥滚柱120(1)和120(2)在轴承杯152的各自的滚道122(1)和122(2)上滚动,同时也在各自的轴承锥体130(1)和130(2)的底座中旋转。在另一个实施例中,圆锥滚柱120位于轴承杯152的底座中,并且轴承椎体130(1)和130(2)分别具有滚道132(1)和132(2)。轴承杯152的底座用于在每排圆锥滚柱120之间保持期望的间隔。在该实施例中,当轴颈150相对于轴承杯152旋转时,圆锥滚柱120(1)和120(2)在轴承锥体130(1)和130(2)的各自的滚道132(1)和132(2)上滚动,同时分别在轴承杯152的底座中旋转。
滚柱轴承密封组件102(1)和102(2)分别密封滚柱轴承100的外侧和内侧。滚柱轴承密封组件安装在固定至轴颈150并环绕轴颈150的相应的耐磨环140(1)和140(2)上。耐磨环140环绕旋转轴线160。
在图1A和图1B所示的实施例中,轴颈150在其内侧端104处具有圆角158,并且在其外侧端103处终止锥形引导部分159。锥形部分159使滚柱轴承100易于安装在轴颈150上。滚柱轴承100被轴向夹紧在(a)靠在圆角158上的衬环156和(b)通过螺栓(或螺钉)170固定在轴颈150的外侧端103上的保持盖154之间。更具体地,轴承椎体130夹在耐磨环140之间,而耐磨环140又夹在衬环156和保持盖154之间。
在不脱离其范围的情况下,滚柱轴承100可以是与图1A和图1B所示不同类型的滚柱轴承,例如单排圆锥滚柱轴承、四排圆锥滚柱轴承、圆柱形滚柱轴承、球面滚柱轴承或球轴承。在这样的替代实施例中,轴承杯152,圆锥滚柱120和轴承椎体130由合适的部件代替,以形成相应类型的滚柱轴承;滚柱轴承100的这些实施例仍然包括滚柱轴承密封组件102。同样,内侧滚柱轴承组件102(2)和外侧滚柱轴承组件102(1)的逐渐变细的方向可以与图1A和图1B中所示的相反。此外,虽然滚柱轴承100的操作通常涉及轴颈150相对于非旋转轴承杯152的旋转,但是角色可以相反,使得轴承杯152围绕静止轴颈150旋转,或者轴承杯152和轴颈150以不同的速度旋转。
图2以截面图提供了滚柱轴承密封组件102的更详细的视图。图2中所示的横截面相当于图1A和图1B所示的滚柱轴承密封组件102(2)的截面图的上部,但是也适用于滚柱轴承密封组件102(1)。滚柱轴承密封组件102包括挡油环110、转子220和密封壳体230。挡油环110联接到转子220。在不脱离本发明的范围的情况下,挡油环110和转子220之间的联接几何形状可以与图2中所示的不同,例如下面结合图5和图6A示出和描述的联接几何形状。在不脱离其范围的情况下,挡油环110可以作为独立项目提供,例如构造成与第三方部件组装以形成滚柱轴承密封组件102或另一个滚柱轴承密封组件。
当在滚柱轴承100中实施时,挡油环110安装在耐磨环140上,耐磨环140和转子220压靠在轴承锥体130上,并且密封壳体230联接到轴承杯152。更通常地,当滚柱轴承密封组件102被实施在滚柱轴承100或另一种类型的滚柱轴承中时,挡油环110和转子220被直接或间接地固定到轴颈150(或另一种类型的轴颈或车轴),而密封壳体230被固定到可以相对于轴颈150(或另一种类型的轴颈或车轴)自由旋转的另一部件。因此,在操作中,挡油环110和转子220的旋转被锁定为轴颈或车轴的旋转,同时挡油环110和转子220一起相对于密封壳体230旋转。
挡油环110包括内部部段212、外部部段214和横跨在内部部段212和外部部段214之间的中间部段216。内部部段212、外部部段214和中间部段216中的每个环绕滚柱轴承密封组件102的旋转轴线,例如旋转轴线160。挡油环110是一个连续部件,内部部段212、外部部段214和中间部段216限定一个连续部件的各个部分。在实施例中,内部部段212、外部部段214和中间部段216例如通过注射成型或机械加工由相同的材料一体地形成。内部部段212和外部部段214二者均至少在平行于旋转轴线160的方向280上延伸。内部部段212更靠近旋转轴线160,并且外部部段214更远离旋转轴线160,使得外部部段214的直径大于内部部段212的直径。换句话说,外部部段214距旋转轴线160的径向距离大于内部部段212距旋转轴线160的径向距离。内部部段212缠绕转子220的至少一部分,并且外部部段214缠绕密封壳体230的至少一部分。在实施例中,内部部段212具有基本上平行于方向280的朝内表面213(“朝内”在这里是指朝向相关联的旋转轴线,例如旋转轴线160,并且“朝外”在这里是指背离相关联的旋转轴线,例如旋转轴线160。)该实施例适于将挡油环110安装在耐磨环140上(如图2所示)。在一种实施方式中,内部部段212和外部部段214基本平行于方向280,其中外部部段214可以相对于方向280成例如高达十度的角度。中间部段216可以基本垂直于方向280。
转子220包括内部部段222、外部部段224和横跨在内部部段222和外部部段224之间的中间部段226。内部部段222、外部部段224和中间部段226中的每个环绕滚柱轴承密封组件102的旋转轴线,例如旋转轴线160。外部部段224距旋转轴线160的径向距离大于内部部段222距旋转轴线160的径向距离。内部部段222和外部部段224二者均至少在与方向280相反的方向上延伸。在实施例中,内部部段222和外部部段224基本上反平行于方向280,例如在五度内。中间部段226可以基本垂直于方向280。
如图2所示,挡油环110的内部部段212的直径小于转子220的内部部段222的直径,并且挡油环110的内部部段212与转子220的内部部段222接触。
密封壳体230包括环238,该环238突出到转子220的内部部段222和外部部段224之间的空间中。挡油环110,转子220和密封壳体230共同形成迷宫式密封件290。迷宫式密封件290的一部分形成在挡油环110和密封壳体230之间,迷宫式密封件290的另一部分形成在转子220和密封壳体230之间。迷宫式密封件290为以下输送提供曲折的路径:(a)将润滑剂从由滚柱轴承密封组件102密封的滚柱轴承输送到滚柱轴承密封组件102外部,以及(b)将水、污垢或其他污染物从滚柱轴承密封组件102外部输送到由滚柱轴承密封组件102密封的滚柱轴承中。此外,挡油环110还可防止由于其相对于密封壳体230的旋转而引起的这种输送。
在一个实施例中,滚柱轴承密封组件102是非接触式密封件(如图2所示)。然而,在不脱离其范围的情况下,滚柱轴承密封组件102可以是接触式密封件并且包括弹性构件,该弹性构件例如被放置在挡油环110的外部部段214与密封壳体230之间,诸如在位置292处。
在一个实施例中,挡油环110和转子220由诸如工程热塑性塑料(例如聚酯或复合材料)的聚合物、耐紫外线聚合物或耐紫外线工程热塑性塑料组成。在该实施例中,挡油环110和/或转子220可以通过模制,例如注射成型来制造。在该实施例的一个示例中,挡油环110以及可选地转子220也由聚合物组成。在另一实施例中,挡油环110和转子220之一或两者由合适的钢组成。在又一个实施例中,密封壳体230由合适的钢组成。替代地,密封壳体230或其至少一部分由聚合物组成,例如上面列出的用于挡油环110和转子220的聚合物中的一种或多种。
图3示出了具有两件式密封壳体330的一个滚柱轴承密封组件300。滚柱轴承密封组件300是图1A和图1B的滚柱轴承密封组件102的实施例。图3以与图2的滚柱轴承密封组件102相同的视图示出了滚柱轴承密封组件300。滚柱轴承密封组件300包括挡油环110、转子220和密封壳体330。挡油环110和转子220如先前针对滚柱轴承密封组件102所述的那样构造。密封壳体330是密封壳体230的实施例,并包括外壳体332和插入件334。插入件334包括环338,该环突出到转子220的内部部段222和外部部段224之间的空间中。环338是图2中的环238的实施例。
在一个实施例中,插入件334被压配合在外壳体332内部。在另一实施例中,插入件334被结合到、螺纹连接到、螺栓连接到或以其他方式固定到外壳体332。
插入件334可以包括一个或多个附加特征,其在与环338相同的方向上突出,以增加迷宫式密封件290的长度。图3中示出了一个这样的示例性可选特征336。在不脱离本发明范围的情况下,可以包括这种附加的突出特征,以进一步延长迷宫式密封件290的长度。
在一个实施例中,外壳体332由合适的钢组成,并且插入件334由诸如工程热塑性塑料(例如,聚酯或复合材料)的聚合物、耐紫外线聚合物或耐紫外线工程热塑性塑料组成。在该实施例中,插入件334可以通过模制,例如注射成型来制造。在该实施例的一个示例中,插入件334由聚合物组成。替代地,密封壳体330或其至少一部分由聚合物组成。
图4示出了用于组装转子轴承密封件的一种方法400。方法400例如用于制造滚柱轴承密封组件102。步骤410将转子定位在密封壳体中。在步骤410的一个示例中,转子220被定位在密封壳体230中。步骤410包括步骤412,其形成迷宫式密封件的部分,诸如在转子220和密封壳体230之间的迷宫式密封件290的部分。
在一个实施例中,步骤410之前是步骤402,将插入件插入外壳体中以形成密封壳体,并且步骤410实施步骤414,使转子与插入件配对。在该实施例的一个示例中,将插入件334插入(步骤402)到外壳体332中以形成密封壳体330,并且转子220配对到插入件334(步骤414),其中环338突出到转子220的内部部段222与外部部段224之间的空间中。
步骤420将挡油环联接到转子,以形成滚柱轴承密封件。在步骤420的一个示例中,挡油环110如以上参考图2所讨论的那样联接至转子220,以形成滚柱轴承密封组件102。步骤420包括形成迷宫式密封件的部分的步骤422,例如迷宫式密封件290的在挡油环110和转子220之间的部分。
在实施例中,方法400扩展为包括将滚柱轴承密封组件安装在耐磨环上的步骤430。在步骤430的一个示例中,将滚柱轴承密封组件102安装在耐磨环140上,例如通过将耐磨环140压入由内部部段212形成的挡油环110的中心孔中,从而使挡油环110的朝内表面213压配合到耐磨环140上。
方法400还可以包括步骤440:将耐磨环与滚柱轴承密封组件一起安装在轴颈和轴承杯之间,以至少部分地组装滚柱轴承。在步骤440的一个示例中,在其上安装有滚柱轴承密封组件102的耐磨环140被安装在轴颈150和轴承杯152之间,以至少部分地组装滚柱轴承100。
图5以截面图示出了一个滚柱轴承密封组件500。图5中使用的截面图类似于图1A和图1B的滚柱轴承密封组件102的上部的视图。滚柱轴承密封组件500是滚柱轴承密封组件300的实施例,并且可以根据方法400的实施例进行组装。滚柱轴承密封组件500包括挡油环510、转子520和两件式密封壳体530,其分别是挡油环110,转子220和密封壳体330的实施例。
密封壳体530包括外壳体532和压配合到外壳体532中的插入件534。插入件534包括沿方向280突出的环538和也沿方向280突出的附加特征536。
转子520包括内部部段522、外部部段524和中间部段526。转子220配对到插入件534,其中环538突出到转子520的内部部段522与外部部段524之间的空间中。
挡油环510包括内部部段512、外部部段514和中间部段516。虽然图5示出了外部部段514与方向280成角度,但是外部部段514可以基本平行于方向280,而不脱离其范围。内部部段512包括基本平行于方向280的表面513。
挡油环510的内部部段512由转子520的内部部段522的架子528支撑。当将挡油环510联接到转子520时,挡油环510沿方向280朝向转子520移动,以将内部部段512安置在架子528上。架子528可以是环绕滚柱轴承密封组件500的旋转轴线的连续架子,或者架子528可以在适当的位置具有间隙;例如,架子538可以是围绕旋转轴线(平行方向280)等距间隔的一系列较短的架子。在方法400的步骤430的实施例中,当沿方向280将耐磨环(例如,耐磨环140)压入挡油环510的中心孔时,存在挡油环510的内部部段512滑离架子528的风险。在这种情况下,在第二次尝试将耐磨环压入挡油环510的中心孔(由于内表面513环绕滚柱轴承密封组件500的旋转轴线,挡油环510的中心孔是由内表面513包围的空间)之前,将挡油环510重新定位在转子520上。在另一种情况下,例如由于挡油环510被卡在架子528和耐磨环之间,一个或多个部件断裂。
图6A-图6D示出了一个滚柱轴承密封组件600,其包括挡油环610,该挡油环610具有用于将挡油环610压配合到转子220上的多个凸起部660。凸起部660用于更好地将挡油环610固定在转子220上,从而降低在将耐磨环压入挡油环的中心孔时(例如在方法400的步骤430期间),挡油环610滑出转子或相对于转子未对准的风险。挡油环610与图5的挡油环510不同,但是它也可以作为独立项目提供,例如与第三方部件一起构造和组装,以形成滚柱轴承密封组件102或另一滚柱轴承密封组件。滚柱轴承密封组件600是图1A和图1B的滚柱轴承密封组件102的实施例,并且可以根据方法400的实施例进行组装。图6A是滚柱轴承密封组件600的分解图。图6B是滚柱轴承组件600绕旋转轴线160旋转的一部分的透视图,其中滚柱轴承密封组件600安装在耐磨环140上。图6C使用与用于图2的滚柱轴承密封组件102相同的视图以横截面示出了滚柱轴承密封组件600。图6D示出了沿图6C中所示的方向6B观察的挡油环610的端视图。在下面的描述中最好一起看图6A-图6D。
滚柱轴承密封组件600包括挡油环610、转子220和密封壳体230(例如,实施为图3的密封壳体330)。挡油环610是图2的挡油环110的实施例,其中内部部段212被实施为形成凸起部660的内部部段612。凸起部660远离旋转轴线160向外成角度650。凸起部660足够柔韧以允许将凸起部660压配合到转子220上。在图4的步骤420的实施例中,当将挡油环610联接到转子220上时,凸起部660变形并且凸起部660的朝外表面662压在转子220的朝内表面664上。该变形可以涉及角度650的减小。挡油环610和转子220之间的压配合显着降低了并且可能消除了当将耐磨环140(或另一耐磨环)插入到挡油环610的中心孔670中时(例如,在图4的步骤430期间),挡油环610从转子220滑出的风险。
当将耐磨环(例如,耐磨环140)滑入中心孔670中时,耐磨环与内部部段612的朝内表面613之间的压力可以使凸起部660进一步变形。与在将耐磨环插入中心孔670之前的角度650相比,这种进一步变形可以减小角度650。在一些实施例中,将耐磨环插入中心孔670中可以使凸起部660(以及可选地,内部部段612的在凸起部660和中间部段216之间的其他部分)部分地或完全压平靠在朝内表面664上。
在实施例中,在将挡油环610压配合到转子220上之前,角度650的大小在0.1至10度的范围内,例如在0.5至1.5度的范围内。凸起部660可以绕旋转轴线160等距间隔。在一个实施例中,挡油环610形成三个或更多个凸起部660,例如在三个与一百个凸起部660之间,或在八个与二十个凸起部660之间。
在另一个实施例中,滚柱轴承密封组件600是非接触式密封件(如图6C所示)。然而,在不脱离本发明的范围的情况下,滚柱轴承密封组件600可以替代地是接触式密封件并且包括弹性构件,该弹性构件例如被放置在挡油环610的外部部段214和密封壳体230之间(诸如在图6C中所示的位置692处)。
图7示出了一个转子720,该转子被构造用于在其上压配合挡油环610。图7示出了沿图6C中所示的方向700观察的转子720的端视图。转子720是图2的转子220的实施例,并且适合于在滚柱轴承密封组件600中实施。转子720包括内部部段722、外部部段224和中间部段226。在转子720中,中间部段226横跨在内部部段722和外部部段224之间。内部部段722是内部部段222的实施例,并且包括构造成在其中容纳凸起部660的多个凹口723。当将挡油环610压配合到转子720上时(例如,方法400的步骤420),每个凸起部660配准对应的凹口723。在一个实施例中,转子720中的凹口723的数量等于挡油环610中的凸起部660的数量。在另一个实施例中,转子720中的凹口723的数量超过挡油环610中的凸起部660的数量。例如,当凸起部660相距很远时,如果凹口723的数量超过凸起部660的数量,则凸起部在凹口723中的配准可以更容易,以减少所需的绕旋转轴线160的旋转量,并适当地将凸起部660配准在凹口723中。
凹口723的形状可以与凸起部660的形状互补,以在围绕旋转轴线160的角度尺寸690(方位角)中提供相对紧密的配合。替代地,凹口723可以在角度尺寸690上比凸起部660更宽。
图8示出了另一个滚柱轴承密封组件800,其包括挡油环610,该挡油环610具有用于将挡油环610压配合到转子上的凸起部660。滚柱轴承密封组件800是滚柱轴承密封组件102的实施例,并且可以根据图4的方法400的实施例进行组装。滚柱轴承密封组件800与滚柱轴承密封组件600相似,不同之处在于它需要两件式密封壳体330。
图9示出了一种用于通过将挡油环压配合到转子上来部分地组装转子轴承密封件的方法900。方法900是图4的方法400的实施例,并且例如用于组装滚柱轴承密封组件600。
方法900包括步骤410,并且可选地,包括步骤402,该步骤如以上参考图4所讨论地执行。在完成步骤410以将转子定位在密封壳体中之后,步骤920将挡油环压配合到转子上以形成滚柱轴承密封组件(例如,组件800,图8)。步骤920是步骤420的实施例。在步骤920的一个示例中,如上面参考图6A-图6D和图7所讨论的,挡油环610被压配合到转子220或转子720上。
步骤920包括步骤922,其将挡油环的多个凸起部压配合到转子的朝内表面上。在步骤922的一个示例中,如上面参考图6A-图6D所讨论的,挡油环610的凸起部660被压配合到转子220的朝内表面664上。在实施例中,步骤920还包括将挡油环的凸起部配准转子中的凹口的步骤924。在该实施例的一个示例中,方法900利用转子720,并且步骤924将凸起部660配准到凹口722。步骤920包括如以上参考图4所讨论地执行的步骤422。
在实施例中,方法900扩展为包括将滚柱轴承密封组件安装在耐磨环上的步骤930。步骤930例如是图4的步骤430的实施例。步骤930包括步骤932,其通过转子与挡油环的凸起部之间的压配合将挡油环保持固定在转子上。在步骤930的一个示例中,通过将耐磨环140压入挡油环610的中心孔670中,将滚柱轴承密封组件600安装在耐磨环140上,其后凸起部660将挡油环610保持固定在转子220上。可选地,步骤930包括步骤934,其减小凸起部的向外角度。步骤934可以包括步骤936,该步骤将凸起部部分地或完全地压平靠在转子的朝内表面上。在步骤934的一个示例中,将耐磨环140插入中心孔670中,这减小了角度650(如以上参考图6A-图6D所讨论的)。在实施步骤936的步骤934的一个示例中,将耐磨环140插入中心孔670中,这减小了角度650,并使凸起部660(以及可选地,挡油环610的内部部段612的在凸起部610和中间部段216之间的其他部分)部分地或完全地压平靠在朝内表面664上。
方法900还可包括步骤940:将耐磨环与滚柱轴承密封组件安装在轴颈和轴承杯之间,以至少部分地组装滚柱轴承。在步骤940的一个示例中,在其上安装有滚柱轴承密封组件600的耐磨环140被安装在轴颈150和轴承杯152之间,以至少部分地组装滚柱轴承100的实施例。
图10A-图10C示出了另一滚柱轴承密封组件1000,其包括挡油环1010,该挡油环1010具有多个凸起部1060,该凸起部1060将挡油环1010压配合到转子1020上。图10A示出了在安装在耐磨环1040上(耐磨环140的一个实施例)时,滚柱轴承密封组件1000的一部分的截面图,类似于用于图2中的滚柱轴承密封组件102的视图。图10B示出了滚柱轴承密封组件1000的挡油环1010和转子1020的截短的截面图。图10C是滚柱轴承密封组件1000绕旋转轴线160旋转的一部分的透视图。在下面的描述中,最好一起看图10A-图10C。滚柱轴承密封组件1000可以例如根据图9的方法900来组装。滚柱轴承密封组件1000包括挡油环1010、转子1020和两件式密封壳体1030。挡油环1010、转子1020和密封壳体1030分别是图8的挡油环610、转子220和密封壳体330的实施例。在不脱离本发明范围的情况下,挡油环110可作为独立项目提供;或者它可以被构造成与第三方部件组装以形成滚柱轴承密封组件102或另一滚柱轴承密封组件。
挡油环1010包括内部部段1012、外部部段1014和中间部段1016。内部部段1012形成多个凸起部1060。凸起部1060例如是凸起部660的实施例。内部部段1012具有朝内表面1013,该朝内表面1013基本上平行于滚柱轴承密封组件1000的旋转轴线160。当滚柱轴承密封组件1000安装在耐磨环1040上时,耐磨环1040被压配合到朝内表面1013上并且还可能压配合到凸起部660的朝内表面上。
在图10A-图10C所示的实施例中,中间部段1016形成突出到滚柱轴承密封组件1000的迷宫式密封件中的特征1019。当挡油环1010相对于外壳体1032旋转时,特征1019用于进一步防止(a)水、污垢和其他污染物输送到由滚柱轴承密封组件1000密封的滚柱轴承中以及(b)从由滚柱轴承密封组件1000密封的滚柱轴承中输送出润滑剂。在图10A-图10C所示的实施例中,挡油环1010进一步包括引导环1017(在图10A中标记),该引导环1017帮助将耐磨环1040引导到由挡油环1010形成的中心孔中。引导环1017可以是环绕滚柱轴承密封组件1000的旋转轴线的连续环。在不脱离本发明的范围的情况下,挡油环1010可以设置成不具有特征1019和/或不具有引导环1017。如图10A至图10C中示出为向外成角度且远离滚柱轴承密封组件1000的旋转轴线的,挡油环1010的外部部段1014的朝外表面1015可以基本平行于滚柱轴承密封组件1000的旋转轴线,而不脱离本发明的范围。
转子1020包括内部部段1022、外部部段1024和中间部段1026(在图10A中标记)。转子1020还包括一系列止动件1028,其用作凸起部1060的止动件。每个止动件1028位于转子1020的相应凹口1023的底部。
在组装期间,凸起部1060的朝外表面1062以类似于上面参考图6A-图6D讨论的挡油环610和转子220的方式被压到转子1020的内部部段1022的朝内表面1064上。
密封壳体1030包括外壳体1032和插入件1034。插入件1034压配合到外壳体1032中。插入件1034包括环1038,其突出到转子1020的内部部段1022和外部部段1024之间的空间中。插入件1034还形成附加特征1036。
在一个实施例中,滚柱轴承密封组件1000是非接触式密封件(如图10A所示)。然而,在不脱离其范围的情况下,滚柱轴承密封组件1000可以是接触式密封件,并且包括例如放置在挡油环1010的外部部段1024和密封壳体1030的外壳体1032之间的弹性构件(诸如在图10A中指示的位置1092处)。
图11示出了一个挡油环1100,该挡油环具有多个凸起部1160和与每个凸起部1160相邻的应力消除凹部1162。凸起部1160用于将挡油环1100压配合到转子(例如转子1020)的朝内表面上。挡油环1100是挡油环1010的实施例,并且凸起部1160是图10A-图10C的凸起部1060的实施例。挡油环1100包括内部部段1112、外部部段1114和中间部段1116。
除了形成凸起部1160之外,内部部段1112还形成与每个凸起部1160相邻的凹部1162。当定位在转子1020与耐磨环(例如图10A的耐磨环1040)之间时,凹部1162用于减轻与凸起部1160的变形相关的应力。
图12是当转子1020和耐磨环1040之间压配合时挡油环1100的应力模型1200。应力模型1200是当在滚柱轴承100中实施时挡油环1100上的应力的示例。应力模型1200假定温度为-40°F。该温度与轨道车所需操作范围的典型下限一致。由于应力的大小通常在低温下更大,因此应力模型1200代表挡油环1100的示例性应用的示例性最坏情况。应力模型1200中的主应力在凹部1162底部的区域1210中具有最高正值。高于特定值的高正应力与零件的断裂相关联。但是,每平方英寸13,000磅(psi)被认为是安全的阈值,在该阈值以下不会发生断裂。区域1210中的主应力为12,300psi,低于安全阈值。因此,应力模型1200表明,即使在最具挑战性的环境条件下,挡油环1100也保持完好无损。
图13是用于挡油环1100的变型例的应力模型1300,其不包括应力消除凹部1162。除了不存在应力消除凹部1162之外,应力模型1300采用与用于生成应力模型1200相同的构造和环境条件。应力模型1300在凸起部1160的基部的区域1310中获得最高的正主应力。区域310中的主应力达到17,900psi的值,该值大于以上参考图12讨论的安全阈值。为了比较,由于凹部1162的应力消除作用,应力模型1200的区域1220中的主应力不超过8,000psi。
再次参考图11,中间部段1116形成成对的肋1130,并且外部部段1114具有朝内的特征1140。当在滚柱轴承密封组件1000中实施挡油环1100时,肋1130和特征1140突出到形成的迷宫式密封件中,以增强迷宫式密封件的有效性,如上面参考特征1019所讨论的那样。然而,在不脱离其范围的情况下,挡油环1100可以设置成不具有肋1130和/或不具有特征1140。
尽管图11示出了具有十二个凸起部1160的挡油环1100,挡油环1100可以设置有不同数量的凸起部1160,而不脱离其范围。例如,由挡油环1100的内部部段1112形成的凸起部1160的数量可以在六到三十之间的范围内。此外,虽然图11示出了与每个凸起部1160相关联的唯一一对凹部1162-使得在每对最邻近凸起部1160之间存在两个凹部1162-挡油环1100可以替代地在每对最邻近凸起部1160之间仅包括一个凹部。凸起部1160和/或凹部1162的形状也可以不同于图11中所示的形状。
图14示出了具有冠部1430的一个转子1400,该冠部带有用于容纳挡油环1100的凸起部1160的凹口1432。转子1400是转子1020的实施例。转子1400具有内部部段1422,外部部段1424和横跨在内部部段1422和外部部段1424之间的中间部段。中间部段在图14中不可见。内部部段1422的朝内表面形成带有凹口1432的冠部1430。
在图11和图14所示的实施例中,转子1400具有的凹口1432的数量是挡油环1100的凸起部1160的数量的两倍,使得当挡油环1100被压配合到转子1400上时,仅每隔一个凹口1432就被凸起部1160占据。在不脱离其范围的情况下,转子1400可以替代地构造有如下数量的凹口1432:该数量与挡油环1100的凸起部1160的数量匹配。同样在不脱离本发明的范围的情况下,挡油环1100和转子1400可以协作地构造成使得当挡油环1100压配合到转子1400上时,仅转子1400的每隔N个凹口1432被凸起部1160占据,其中N大于2。此外,凹口1432的形状可以不同于图14中所示的形状,而不脱离本发明的范围。
图15是实施挡油环1100和转子1400的一个滚柱轴承密封组件1500的分解图。滚柱轴承密封组件1500是滚柱轴承密封组件1000的实施例。滚柱轴承密封组件1500包括挡油环1100、转子1400、密封壳体1030和插入件1034,其被如图10A-图10C针对滚柱轴承密封组件1000所示那样组装。
图16A、图16B和图17A-图17E更详细地示出了挡油环1100的实施例。图16A示出了沿与方向280(见图11)反平行的方向观看的挡油环1100的端视图,并且图16B示出了沿方向280观察的挡油环1100的端视图。图17A示出了挡油环1100的截面A-A。截面A-A的位置在图16A中示出。图17B示出了挡油环1100的截面B-B。截面B-B的位置在图16A中示出。图17C示出了挡油环1100的截面G-G。截面G-G的位置在图16A中示出。图17D示出了凸起部1160和相邻的应力消除凹部1162的细节图M。截面细节图M的位置在图17C中示出。图17E示出了凸起部1160的细节图N。截面细节图N的位置在图17A中示出。最好一起看图16A、图16B和图17A-图17E。
图16B示出了挡油环1100的引导环1617。引导环1617是引导环1017的实施例。引导环1617具有多个切口1619。
图17A-图17E指示了挡油环1100的某些部分的尺寸。尺寸1720是外部部段1114的朝外表面的直径,尺寸1722是外部部段1114的朝内表面在与特征1140相关联的位置处的直径,尺寸1724是内部部段1112的朝内表面的直径,尺寸1726是内部部段1112的朝外表面的直径。尺寸1738是引导环1617在与切口1619相关联的位置处的内径。尺寸1730是外部部段1114在与特征1140不相关的位置处的厚度。尺寸1732和1734是挡油环1110在从中间部段1116到外部部段1114过渡处的外部和内部曲率半径。尺寸1710是从引导环1617的端部到外部部段1114的端部的距离在旋转轴线160上的投影。尺寸1712是在内部部段1112的远离凸起部1160和凹部1162的位置,从引导环1617的端部到内部部段1112的端部的距离在旋转轴线160上的投影。尺寸1714是引导环1617从中间部段1116突出的距离。尺寸1716是从引导环1617的端部到肋1130的端部的距离在旋转轴线160上的投影。尺寸1718是从引导环1617的端部到凸起部1160的尖端的距离在旋转轴线160上的投影。在一个实施例中,尺寸1720、1722、1724、1726、1738、1730、1732、1734、1710、1712、1714、1716和1718分别为8.66英寸、8.48英寸、7.07英寸、7.19英寸、7.23英寸、0.06英寸、0.24英寸、0.18英寸、0.72英寸、0.58英寸、0.058英寸、0.133英寸和0.86英寸。
尺寸1766是凸起部1160在其尖端处的宽度,并且尺寸1764是凸起部1160在其基部处的宽度。尺寸1762是凸起部1160在其尖端附近变宽的角度,并且尺寸1760是凸起部1160在其基部附近变宽的角度。尺寸1768是在凸起部1160和凹部1162之间的过渡处的曲率半径。尺寸1770是凹部1162的曲率半径。尺寸1780是凸起部1160的尖端的曲率半径。尺寸1782是凸起部1160在其尖端处的厚度。尺寸1784是凸起部1160的朝内表面远离旋转轴线160所成的角度。尺寸1786是凸起部1160的朝内和朝外表面之间的角度。尺寸1788是比凸起部1160更靠近中间部段1116的内部部段1112的厚度。尺寸1790和1792是在凸起部1160的基部的拐点处的曲率半径。尺寸1716是从引导环1617的端部到凸起部1160的基部的距离在旋转轴线160上的投影。在一个实施例中,尺寸1766、1764、1762、1760、1768、1770、1780、1782、1784、1786、1788、1790、1792和1794分别为0.176英寸、0.304英寸、4°、47°、0.10英寸、0.25英寸、0.020英寸、0.040英寸、6°、5°、0.060英寸、0.260英寸、0.200英寸和0.608英寸。
特征的组合
上面描述的特征以及下面要求保护的特征可以以各种方式组合而不脱离其范围。例如,将理解,本文描述的一个挡油环或相关联的组件或方法的各方面可以并入或代替本文描述的另一挡油环或相关联的组件或方法的特征。以下示例说明了上述实施例的可能的非限制性组合。应当清楚的是,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以对本文所述的系统和方法进行许多其他改变和修改:
(A1)一种用于滚柱轴承密封件的挡油环可以包括(I)内部部段,该内部部段(a)至少在平行于挡油环的旋转轴线的第一方向上延伸,(b)环绕旋转轴线,并且(c)形成多个凸起部,所述多个凸起部构造成将挡油环压配合到滚柱轴承密封件的转子上,(II)外部部段,该外部部段在比内部部段距离旋转轴线大的距离处至少在第一方向上延伸并环绕旋转轴线,以及(III)中间部段,该中间部段环绕旋转轴线并横跨在内部部段和外部部段之间,其中内部部段、中间部段和外部部段限定单个连续部件的相应部分。
(A2)在由(A1)表示的挡油环中,内部部段可以具有背离圆柱轴线的朝外表面,其中凸起部的朝外表面被构造成接触转子的面向圆柱轴线的朝内表面。
(A3)在由(A2)表示的挡油环中,每个凸起部的朝外表面可以远离圆柱轴线成角度。
(A4)在由(A3)表示的挡油环中,每个凸起部的朝外表面可以比内部部段的最接近中间部段的部分的朝外表面更远离圆柱轴线地成角度。
(A5)在由(A1)至(A4)的任一个表示的挡油环中,凸起部可以是柔性的以实现所述压配合。
(A6)在由(A1)至(A5)的任一个表示的挡油环中,多个凸起部可以相对于圆柱轴线以各自的多个方位角定位。
(A7)在由(A1)至(A6)的任一个表示的挡油环中,内部部段可以与每个凸起部相邻地形成凹部,该凹部在与第一方向相反的方向上穿透到内部部段中,以当包括挡油环和转子的滚柱轴承密封组件集成在滚柱轴承中时减小挡油环中的应力。
(A8)在由(A7)表示的挡油环中,对于每个凸起部,所述凹部中的一个以比所述凸起部大的方位角与凸起部相邻地定位,并且所述凹部中的另一个以比所述凸起部小的方位角与所述凸起部相邻地定位。
(A9)由(A1)至(A8)的任一个表示的挡油环可以由聚合物组成。
(A10)由(A1)至(A9)的任一个表示的挡油环可以一体地形成。
(B1)形成迷宫式密封件的滚柱轴承密封组件可以包括密封壳体;转子,该转子联接到密封壳体以在转子和密封壳体之间形成迷宫式密封件的第一部分;以及挡油环,该挡油环通过转子的朝内表面与挡油环的多个凸起部之间的压配合联接到转子,其中挡油环和转子在它们之间形成迷宫式密封件的第二部分。
(B2)由(B1)表示的滚柱轴承密封组件可以是非接触式密封件。
(B3)在由(B1)和(B2)的任一个表示的滚柱轴承密封组件中,挡油环还可以包括突出到迷宫式密封件中以增强密封能力的特征。
(B4)在由(B1)至(B3)的任一个表示的滚柱轴承密封组件中,密封壳体可以包括外壳体和定位在外壳体中的插入件,并且转子可以通过插入件联接至密封壳体。
(B5)在由(B4)表示的滚柱轴承密封组件中,迷宫式密封件的第一部分可以至少部分地在插入件和转子之间。
(B6)在由(B1)至(B5)的任一个表示的滚柱轴承密封组件中,挡油环可以包括(a)内部部段,该内部部段至少在平行于滚柱轴承密封组件的圆柱轴线的第一方向上延伸,其中,内部部段形成凸起部;(b)外部部段,该外部部段在比内部部段距圆柱轴线更远的距离处至少在第一方向上延伸;以及(c)中间部段,该中间部段横跨在内部部段和外部部段之间。
(B7)在由(B6)表示的滚柱轴承密封组件中,内部部段可以与每个凸起部相邻地形成凹部,该凹部在与第一方向相反的方向上穿透到内部部段中,以当滚柱轴承密封组件集成在滚柱轴承中时减小挡油环中的应力。
(B8)在由(B1)至(B7)的任一个表示的滚柱轴承密封组件中,转子的朝内表面可以具有多个凹口,所述多个凹口分别容纳多个凸起部,以用于使挡油环配准转子。
(B9)在由(B1)至(B8)的任一个表示的滚柱轴承密封组件中,挡油环的朝内表面可以压配合在耐磨环上。
(C1)用于组装滚柱轴承的至少一部分的方法可以包括:将转子定位在密封壳体中以形成迷宫式密封件的第一部分;以及通过将挡油环的多个凸起部压配合到转子的朝内表面上而将挡油环压配合到转子上,以形成迷宫式密封件的第二部分。
(C2)在由(C1)表示的方法中,凸起部可以是至少在平行于转子的旋转轴线的第一方向上延伸的挡油环的内部部段的部分,其中,挡油环还包括(a)外部部段,其在比内部部段距旋转轴线更远的距离处至少在第一方向上延伸,以及(b)中间部段,其横跨在内部部段和外部部段之间,并且其中压配合的步骤包括将密封壳体的一部分和转子的一部分定位在内部部段和外部部段之间以形成迷宫式密封件。
(C3)由(C1)和(C2)表示的方法中的任一个可以进一步包括将插入件插入外壳体中以形成密封壳体,并且在将转子定位在密封壳体中的步骤中,使转子与插入件配对。
(C4)在由(C3)表示的方法中,配对步骤可以包括在插入件和转子之间至少部分地形成迷宫式密封件的第一部分。
(C5)由(C1)到(C4)表示的方法中的任一个可进一步包括通过将耐磨环压入由挡油环形成的孔中来将滚柱轴承密封组件安装在耐磨环上,同时凸起部保持挡油环固定在转子上。
(C6)在由(C5)表示的方法中,(i)凸起部可以是至少在平行于转子的旋转轴线的第一方向上延伸的挡油环的内部部段的部分,(ii)内部部段的朝内表面可以形成孔,(iii)在安装步骤之前,凸起部可以从旋转轴线径向向外地成角度,以接触转子的面向旋转轴线的朝内表面,并且(iv)安装步骤可以包括将耐磨环压在内部部段上,以至少减小凸起部径向向外成角度的程度。
(C7)在由(C6)表示的方法中,安装步骤可以包括将凸起部压平靠在转子的朝内表面上。
(C8)由(C5)至(C7)表示的方法中的任一方法可以进一步包括将耐磨环滑动到轴颈上。
(C9)在由(C1)至(C8)表示的方法中的任一方法中,将挡油环压配合到转子上的步骤可以包括将多个凸起部配准到转子的朝内表面中相应的多个凹口。
在不脱离其范围的情况下,可以在上述系统和方法中进行改变。因此应注意,以上描述中包含的以及附图中所示的内容应解释为说明性的,而不是限制性的。权利要求书旨在覆盖本文所述的一般和特定特征,以及本系统和方法的范围的所有陈述,就语言而言,可以认为其介于两者之间。

Claims (28)

1.一种用于滚柱轴承密封件的挡油环,包括:
内部部段,其(a)至少在平行于挡油环的旋转轴线的第一方向上延伸,(b)环绕旋转轴线,并且(c)形成多个凸起部,凸起部构造成将挡油环压配合到滚柱轴承密封件的转子上;
外部部段,其在比内部部段距离旋转轴线大的距离处至少在第一方向上延伸并且环绕旋转轴线;以及
中间部段,其环绕旋转轴线并且横跨在内部部段和外部部段之间;
其中内部部段、中间部段和外部部段限定单个连续部件的相应部分。
2.根据权利要求1所述的挡油环,其中内部部段具有背离圆柱轴线的朝外表面,凸起部的朝外表面构造成接触转子的面向圆柱轴线的朝内表面。
3.根据权利要求2所述的挡油环,其中每个凸起部的朝外表面远离圆柱轴线成角度。
4.根据权利要求3所述的挡油环,其中每个凸起部的朝外表面比内部部段的最接近中间部段的部分的朝外表面更远离圆柱轴线地成角度。
5.根据权利要求3所述的挡油环,其中凸起部是柔性的以实现所述压配合。
6.根据权利要求1所述的挡油环,其中多个凸起部相对于圆柱轴线以各自的多个方位角定位。
7.根据权利要求6所述的挡油环,其中内部部段与每个凸起部相邻地形成凹部,凹部在与第一方向相反的方向上穿透到内部部段中,以当包括挡油环和转子的滚柱轴承密封组件集成在滚柱轴承中时减小挡油环中的应力。
8.根据权利要求7所述的挡油环,其中对于每个凸起部,凹部中的一个以比凸起部更大的方位角与凸起部相邻地定位,并且凹部中的另一个以比凸起部更小的方位角与凸起部相邻地定位。
9.根据权利要求1所述的挡油环由聚合物组成。
10.根据权利要求1所述的挡油环一体地形成。
11.一种形成迷宫式密封件的滚柱轴承密封组件,包括:
密封壳体;
转子,其联接到密封壳体以在转子和密封壳体之间形成迷宫式密封件的第一部分;以及
挡油环,其通过转子的朝内表面与挡油环的多个凸起部之间的压配合联接到转子,挡油环和转子在其之间形成迷宫式密封件的第二部分。
12.根据权利要求11所述的滚柱轴承密封组件是非接触式密封件。
13.根据权利要求11所述的滚柱轴承密封组件,其中挡油环还包括突出到迷宫式密封件中以增强密封能力的特征。
14.根据权利要求11所述的滚柱轴承密封组件,其中密封壳体包括外壳体和定位在外壳体中的插入件,转子通过插入件联接至密封壳体。
15.根据权利要求14所述的滚柱轴承密封组件,其中迷宫式密封件的第一部分至少部分地在插入件与转子之间。
16.根据权利要求11所述的滚柱轴承密封组件,其中挡油环包括:
内部部段,其至少在平行于滚柱轴承密封组件的圆柱轴线的第一方向上延伸,内部部段形成凸起部;
外部部段,其在比内部部段距圆柱轴线更远的距离处至少在第一方向上延伸;以及
中间部段,其横跨在内部部段和外部部段之间。
17.根据权利要求16所述的滚柱轴承密封组件,其中内部部段与每个凸起部相邻地形成凹部,凹部在与第一方向相反的方向上穿透到内部部段中,以当滚柱轴承密封组件集成在滚柱轴承中时减小挡油环中的应力。
18.根据权利要求11所述的滚柱轴承密封组件,其中转子的朝内表面具有分别容纳多个凸起部的多个凹口,以使挡油环配准转子。
19.根据权利要求11所述的滚柱轴承密封组件,其中挡油环的朝内表面压配合在耐磨环上。
20.一种用于组装至少一部分滚柱轴承的方法,包括:
将转子定位在密封壳体中以形成迷宫式密封件的第一部分;和
通过将挡油环的多个凸起部压配合到转子的朝内表面上,将挡油环压配合到转子上,以形成迷宫式密封件的第二部分。
21.根据权利要求20所述的方法,凸起部是至少在平行于转子的旋转轴线的第一方向上延伸的挡油环的内部部段的部分,挡油环还包括(a)外部部段,其在比内部部段距旋转轴线更远的距离处至少在第一方向上延伸,以及(b)中间部段,其横跨在内部部段和外部部段之间,压配合的步骤包括将密封壳体的一部分和转子的一部分定位在内部部段和外部部段之间以形成迷宫式密封件。
22.根据权利要求20所述的方法,还包括:
将插入件插入外壳体以形成密封壳体;以及
在将转子定位在密封壳体中的步骤中,将转子与插入件配对。
23.根据权利要求22所述的方法,其中配对的步骤包括在插入件与转子之间至少部分地形成迷宫式密封件的第一部分。
24.根据权利要求20所述的方法,还包括:
通过将耐磨环压入由挡油环形成的孔中,将滚柱轴承密封组件安装在耐磨环上,同时凸起部保持挡油环固定在转子上。
25.根据权利要求24所述的方法,其中凸起部是至少在平行于转子的旋转轴线的第一方向上延伸的挡油环的内部部段的部分,内部部段的朝内表面形成孔,并且在安装步骤之前,凸起部从旋转轴线径向向外地成角度,以接触转子的面向旋转轴线的朝内表面,其中安装步骤包括将耐磨环压在内部部段上,以至少减小凸起部径向向外成角度的程度。
26.根据权利要求25所述的方法,其中安装步骤包括将凸起部压平靠在转子的朝内表面上。
27.根据权利要求24所述的方法,还包括:将耐磨环滑动到轴颈上。
28.根据权利要求20所述的方法,其中将挡油环压配合到转子上的步骤包括:将多个凸起部配准在转子的朝内表面中的相应的多个凹口。
CN201880039831.6A 2017-06-13 2018-06-13 用于滚柱轴承密封件的挡油环、相关组件及方法 Active CN110785572B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/621,898 US10371210B2 (en) 2017-06-13 2017-06-13 Slinger for roller bearing seal, and associated assemblies and methods
US15/621,898 2017-06-13
PCT/US2018/037391 WO2018232024A1 (en) 2017-06-13 2018-06-13 Slinger for roller bearing seal, and associated assemblies and methods

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110785572A true CN110785572A (zh) 2020-02-11
CN110785572B CN110785572B (zh) 2021-08-24

Family

ID=64563349

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880039831.6A Active CN110785572B (zh) 2017-06-13 2018-06-13 用于滚柱轴承密封件的挡油环、相关组件及方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10371210B2 (zh)
CN (1) CN110785572B (zh)
AU (1) AU2018285867C1 (zh)
BR (1) BR112019026549B1 (zh)
SE (1) SE543387C2 (zh)
WO (1) WO2018232024A1 (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10746228B2 (en) * 2017-10-23 2020-08-18 Amsted Rail Company, Inc. Temperature-robust polymer shroud for roller bearing seal
US11220279B2 (en) 2018-07-10 2022-01-11 Amsted Rail Company, Inc. Insert and wear ring for a railway roller bearing
CN109881135B (zh) * 2019-03-09 2023-11-07 无锡锡洲电磁线有限公司 适用于高速涂锡铜带的三轮牵引机构
US20210040991A1 (en) 2019-08-09 2021-02-11 Amsted Rail Company, Inc. Roller Bearing Seal Case
AU2020331938A1 (en) * 2019-08-16 2022-03-24 Amsted Rail Company, Inc. Labyrinth seal with interlocking rotor and seal case insert
US11255382B2 (en) * 2020-03-08 2022-02-22 Freudenberg-Nok General Partnership Plastic slinger with contacting bumper feature with labyrinth
US11680604B2 (en) * 2020-11-20 2023-06-20 Amsted Rail Company, Inc. Roller bearing seal assembly

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050157965A1 (en) * 2001-07-13 2005-07-21 S.N.R. Roulements Bearing with tapered rolling bodies provided with a sealing device
CN101418831A (zh) * 2007-03-16 2009-04-29 阿母斯替德铁路公司 用于铁路机动车轴颈轴承的密封件
CN101871487A (zh) * 2009-04-27 2010-10-27 阿母斯替德铁路公司 滚子轴承
US20110216993A1 (en) * 2010-03-08 2011-09-08 Amsted Rail Company, Inc. Railway car bearing seal
CN103016515A (zh) * 2011-09-22 2013-04-03 阿母斯替德铁路公司 滚柱轴承密封件

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1978739A (en) * 1930-03-08 1934-10-30 Gen Motors Corp Seal or guard
DE7935867U1 (de) * 1979-12-20 1980-03-27 Fag Kugelfischer Georg Schaefer & Co, 8720 Schweinfurt Abgedichtetes Wälzlager
US6845986B2 (en) 2002-04-26 2005-01-25 Stemco Llc Low torque seal assembly
JP4924789B2 (ja) * 2005-06-28 2012-04-25 Nok株式会社 密封装置
DE102006047016B4 (de) * 2005-10-04 2020-06-04 Ntn Corp. Radlagervorrichtung
JP5565418B2 (ja) 2010-01-13 2014-08-06 日本精工株式会社 組み合わせシールリング付転がり軸受ユニット
US8790014B2 (en) * 2010-04-08 2014-07-29 Ntn Corporation Bearing device for axle of railway vehicle
GB2530016A (en) * 2014-08-26 2016-03-16 Skf Ab Low-friction dynamic seal
JP6686692B2 (ja) * 2016-05-18 2020-04-22 株式会社ジェイテクト 車輪用軸受装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050157965A1 (en) * 2001-07-13 2005-07-21 S.N.R. Roulements Bearing with tapered rolling bodies provided with a sealing device
CN101418831A (zh) * 2007-03-16 2009-04-29 阿母斯替德铁路公司 用于铁路机动车轴颈轴承的密封件
CN101871487A (zh) * 2009-04-27 2010-10-27 阿母斯替德铁路公司 滚子轴承
US20110216993A1 (en) * 2010-03-08 2011-09-08 Amsted Rail Company, Inc. Railway car bearing seal
CN103016515A (zh) * 2011-09-22 2013-04-03 阿母斯替德铁路公司 滚柱轴承密封件

Also Published As

Publication number Publication date
US10371210B2 (en) 2019-08-06
CN110785572B (zh) 2021-08-24
WO2018232024A1 (en) 2018-12-20
US20180355918A1 (en) 2018-12-13
AU2018285867C1 (en) 2021-01-07
AU2018285867B2 (en) 2020-08-20
AU2018285867A1 (en) 2020-01-02
SE543387C2 (en) 2020-12-29
BR112019026549B1 (pt) 2022-03-15
SE1951459A1 (en) 2019-12-13
BR112019026549A2 (pt) 2020-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110785572B (zh) 用于滚柱轴承密封件的挡油环、相关组件及方法
US8790014B2 (en) Bearing device for axle of railway vehicle
EP0371075B1 (en) Oil seal with antirotation ribs
JP4466473B2 (ja) 転がり軸受
US11486474B2 (en) Pulley device for a tensioning or winding roller
CN106574664B (zh) 止推轴承和保持器
US5722664A (en) Seal with pumping capabilities
JP2007198540A (ja) シール付き転がり軸受
WO2013145355A1 (ja) 転がり軸受装置
EP3076038B1 (en) Rolling bearing with sealing arrangement
US10408259B1 (en) Self-aligning roller bearing
CN112771281B (zh) 轴承装置
US20050281500A1 (en) Enclosed ball bearing that automatically compensates lubricant
JP2016090058A (ja) スペーサ装置、トロイダルころ軸受及び方法
JP2007285506A (ja) 軸受用保持器及び転がり軸受
US6186511B1 (en) Seal assembly with an interlocking load ring
JP2006112555A (ja) 調心輪付きころ軸受
KR102075472B1 (ko) 구름 베어링용 카트리지 씰
JP4952284B2 (ja) 軸受用密封装置及び軸受ユニット
JP2007285477A (ja) シールチェーン
EP1049891B1 (en) Seal assembly with stabilized seal rings
AU2018355177A1 (en) Temperature-robust polymer shroud for roller bearing seal
EP2085629A1 (en) Sealing device, rolling bearing, and rolling bearing for wheel
EP2202418B1 (en) Rolling bearing
JP7401990B2 (ja) 玉軸受

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant