CN111284520A - 密封罩、轴承单元和轴箱装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种密封罩、轴承单元和轴箱装置。密封罩(3)用于轴箱装置的轴承单元，密封罩(3)呈环形，其中，在密封罩的一个轴向端面构造有两个止动凸出部(10)，其中，两个止动凸出部(10)在周向上相互间隔并且具有相同的径向位置；轴承单元用于轴箱装置，其中，轴承单元包括轴承(1)和上述密封罩(3)；轴箱装置包括上述轴承单元，其中，轴承单元的密封罩(3)的止动凸出部(10)与轴箱装置的构件的止动拨叉(8)形成防旋转机构。

Description

密封罩、轴承单元和轴箱装置

技术领域

本发明涉及转向架领域。本发明特别涉及轴箱装置、用于轴箱装置的轴承单元和用于轴承单元的密封罩。

背景技术

列车的转向架通常包括构架、轮对和轴箱装置等部件。轴箱装置用于联接轮对和转向架构架。

例如，在专利申请文献WO 2007/065413A1中公开了一种用于轨道车辆的配备传感器的轴箱装置，轴箱装置包括用于旋转轴的轴承、环绕该轴承的固定的轴箱体和用于轴承状态监控的传感器组件，其中，轴承至少包括固定在旋转轴上的内圈和固定在轴箱体上的外圈，并且在外圈上固定有密封罩，该密封罩在轴承的轴向端侧密封轴承。轴箱装置的传感器组件包括固定在密封罩上的传感器模块，该传感器模块通过电缆与电子处理器模块连接。在这种情况下，轴箱体中的设有径向通孔，电缆可延伸穿过该径向通孔，以连接传感器模块和电子处理器模块。

然而，由于轴箱体和轴承的外圈多为间隙配合，可能会出现密封罩随同外圈相对于轴箱体产生转动的情况。因此，传感器模块和电子处理器模块之间的电缆会被拖拽，甚至触碰到轴箱装置中的零部件，导致电缆损毁并且传感器组件功能失效。

在这种情况下，可以考虑将传感器模块安装在轴箱体上或者安装在与轴箱体固定连接的部件上。例如在中国专利文献CN 105570290B中公开了一种配备传感器的轴箱装置，其中传感器模块被集成在与轴箱体固定连接的后端盖上。然而这类方案对传感器模块的类型具有局限性。此外，这类方案需要对轴箱装置进行较大的改动，改型设计的成本较高。

在另一种已知的解决方案中，在轴箱装置中构建抗旋转机制，即在密封罩的外侧端面设置止动销，并且在与轴箱体连接的盖件上设置止动拨叉，密封罩的止动销和盖件的止动拨叉可以相互接合以防止相对转动。然而，在运行过程中，由于止动销与止动拨叉相互磨损并且产生碎屑，止动销非常容易在运行中断裂，导致抗旋转机制失效。

发明内容

因此，本发明所要解决的技术问题在于克服上述缺陷，提供一种轴箱装置，该轴向装置的传感器组件功能可靠。

上述技术问题通过一种密封罩解决，该密封罩用于轴箱装置的轴承单元，密封罩呈环形，其中，在密封罩的一个轴向端面构造有两个止动凸出部，其中，两个止动凸出部在周向上相互间隔并且具有相同的径向位置。

在说明书的范围内，除非另有说明，否则术语“轴向”、“径向”和“周向”以轴承单元的旋转轴线、也即密封罩的中轴线进行定义。

在此，轴箱装置包括轴箱壳体。轴箱壳体优选分体式构造。例如，轴箱壳体可以包括具有环形容纳腔的轴箱主体和分别设置在轴箱主体的轴向两侧的端盖。轴箱壳体还可以附加地具有轴箱中间盖，其中轴箱中间盖连接在轴箱主体和单侧的或两侧的端盖之间。在这种情况下，轴箱主体、两个端盖以及可选的中间盖相互固定连接以形成完整的轴箱壳体。

在此，轴箱装置还包括容纳在轴箱壳体中、尤其轴箱主体中的轴承单元。轴承单元包括轴承、尤其滚动轴承和密封装置。轴承可以构造为适用于转向架的轴箱装置的轴承、尤其滚动轴承。轴承例如是双列圆锥滚子轴承或双列圆柱滚子轴承。轴承包括固定在旋转轴、例如轮轴上的内圈和安装在轴承壳、例如轴箱壳体、尤其轴箱主体中的外圈，其中，轴承的外圈与轴承壳可以间隙配合。密封装置设置在轴承的至少一个轴向端部，以防止填充在轴承的环状内部空间中的润滑介质、例如润滑脂外泄，并且防止尘土等污物侵入环状内部空间。密封装置包括设置在轴承单元的轴向外端的密封罩。密封罩优选借助过盈配合安装在轴承的外圈上。密封罩优选为金属构件、尤其钢制件。密封罩优选通过冲压制成。

在此，轴箱装置还包括用于轴承状态监控的传感器组件。传感器组件包括固定在至少一个密封罩上的传感器模块。传感器模块优选通过其罩盖安装在密封罩上。传感器模块通过电缆与电子处理器模块连接。在这种情况下，轴箱壳体中设有通孔、尤其径向通孔，电缆可延伸穿过通孔，从而连接传感器模块和电子处理器模块。

根据本发明的设计方案，在密封罩的一个轴向端面构造有两个止动凸出部。在完成装配的情况下，上述轴向端面应朝向轴承单元的轴向外侧。两个止动凸出部在此从轴向端面朝向轴承单元的轴向外侧凸出。应当理解的是，在本发明的方案中，密封罩的上述轴向端面无需严格限定在基于密封罩的中轴线的径向平面内。轴箱壳体的组成部件，即轴箱主体、两个轴箱端盖或可选的轴箱中间盖设置沿轴向延伸的止动拨叉。优选地，止动拨叉设置在轴箱端盖或轴箱中间盖上。在此，密封罩的两个止动凸出部的间隙应当可以在周向上容纳止动拨叉。密封罩的两个止动凸出部具有相同的径向位置，即两个止动凸出部相对密封罩的中轴线具有相同的距离。该距离在此也应当匹配止动拨叉相对轴箱装置的中轴线、即轮轴中轴线的距离。

在完成装配的情况下，密封罩的两个止动凸出部配合止动拨叉作用，即止动凸出部和止动拨叉相接合以共同形成防旋转机构。密封罩由此不会相对轴箱壳体转动或者仅相对轴箱壳体转动有限的角度。在这种情况下，不会或者不会过度地拉伸或者拖拽在传感器模块和电子处理器模块之间的电缆，电缆不易失效，由此保证了传感器组件的功能可靠性。此外，由于止动凸出部能够以较长的尺寸、尤其弧线尺寸构造，因此止动凸出部可以抵抗较大的周向力，不易损坏脱落，相比在背景技术部分中提及的仅设置止动销的方案具有更高的可靠性。另外，由于在本方案中仅对密封罩进行改型，不影响轴箱装置中的其他设计，因此还可以节省改型的设计成本。

在一种优选的实施方式中，两个止动凸出部沿周向呈弧形延伸。换言之，两个止动凸出部构造为沿周向延伸的弧形凸出部。在这种情况下，止动凸出部能够以较长弧线尺寸构造，由此可以抵抗较大的周向力，不易损坏脱落。

在另一种优选的实施方式中，沿周向在两个止动凸出部之间设置止动销。在此，止动销通过焊接设置于密封罩。在此，在完成装配的情况下，配对的止动拨叉伸入到密封罩的两个止动凸出部之间，同时止动销伸入到配对的止动拨叉的端部叉口中，从而进一步加强防旋转机构的功能可靠性。

在另一种优选的实施方式中，止动凸出部通过冲压在密封罩上成型。在此，止动凸出部可以与密封罩的密封结构一步冲压制成，由此节省工序。止动凸出部也可以在冲压出密封罩的密封结构之后再在另外的冲压工序中成型。密封罩的冲压设备成本较高，采用另外的冲压工序可以在一定程度上节省成本。另外对于已经带有止动销的密封罩、例如库存的密封罩，可以有利地通过另外的冲压工序制造止动凸出部。

上述技术问题还可以通过一种轴承单元解决，轴承单元用于轴箱装置，其中，轴承单元包括轴承和具有上述特征的密封罩。在此，轴箱装置以及其轴承可以如上所述地构造。

上述技术问题还可以通过一种轴箱装置解决，轴箱装置包括轴箱壳体和上述轴承单元，其中，轴承单元的密封罩的止动凸出部与轴箱壳体的止动拨叉形成防旋转机构。在此，具体地，止动拨叉可构造在轴箱壳体的组成部件，即轴箱主体、两个轴箱端盖或可选的轴箱中间盖上。

综上所述，通过设置两个止动凸出部，使其和止动拨叉共同形成防旋转机构。密封罩由此不相对轴箱壳体转动或者仅相对轴箱壳体转动有限的角度，传感器组件的电缆不会或者不会过度地拉伸或者拖拽，电缆不易失效，由此保证了传感器组件的功能可靠性。此外，由于止动凸出部能够以较长的弧线尺寸构造，因此止动凸出部可以抵抗较大的周向力，不易损坏脱落。另外，由于在本方案中仅对密封罩进行改型，不影响轴箱装置中的其他设计，因此还可以节省改型的设计成本。止动凸出部可以在密封罩的二次冲压后成型，由此也可降低成本。

附图说明

下面结合附图来示意性地阐述本发明的优选实施方式。附图为：

图1是根据一种优选实施方式的轴箱装置的剖视图；

图2是在图1中示出的轴箱装置的剖视图的局部放大图；

图3是根据图1的实施方式的密封罩的主视图；

图4是根据图3的密封罩的立体图；以及

图5是根据图1的实施方式的轴箱中间盖的立体图。

具体实施方式

图1示出了根据一种优选实施方式的轴箱装置的剖视图。轴箱装置包括轴箱壳体、轴承单元和传感器组件。

如图1所示，轴箱壳体分体式构造。轴箱壳体包括参照图1从右向左依次布置的轴箱前端盖(未示出)、轴箱中间盖5、轴箱主体2和轴箱后端盖9。轴箱前端盖(未示出)、轴箱中间盖5、轴箱主体2和轴箱后端盖9相互固定连接以形成完整且稳固的轴箱壳体。

轴承单元容纳在轴箱壳体中。轴承单元包括滚动轴承1和密封装置。滚动轴承在本实施方式中构造为双列圆锥滚子轴承。具体地，滚动轴承1包括固定在轮轴上的内圈和通过间隙配合安装在轴箱主体内的外圈。密封装置设置在滚动轴承1的两个轴向端部，以防止填充在滚动轴承1的环状内部空间中的润滑脂外泄，并且防止尘土等污物侵入环状内部空间。密封装置包括借助过盈配合固定在滚动轴承1的外圈上的密封罩3。密封罩3是钢制冲压件并且整体呈环形。

传感器组件包括固定在位于轴箱中间盖5一侧的密封罩3上的传感器模块4。传感器模块4通过其罩盖安装在密封罩3上。传感器模块4通过电缆(未示出)与电子处理器模块连接。轴箱中间盖5中的设有径向通孔，电缆可延伸穿过径向通孔实现上述连接。

图3和图4分别示出根据图1的实施方式的密封罩3的主视图和立体图。由图3和图4所示，密封罩3的轴向端面具有通过冲压构造的两个止动凸出部10，其中，该轴向端面在完成装配的情况下朝向轴箱前端盖，此时两个止动凸出部10朝向轴箱前端盖凸出。两个止动凸出部10构造为沿周向延伸的弧形凸出部，两个止动凸出部10在周向上相互间隔并且相对密封罩3的中轴线具有相同的距离。在两个止动凸出部10之间设有通过焊接安装在密封罩3上止动销8。

图5是根据图1的实施方式的轴箱中间盖5的立体图。在轴箱中间盖5的径向内侧具有沿轴向伸出的止动拨叉7。止动拨叉7通过其端部叉口形成两个叉部。

图2是在图1中示出的轴箱装置的剖视图的局部放大图，其中放大示出了由密封罩3和轴箱中间盖5构成的防旋转机构的局部。

结合图2至图5，在完成装配的情况下，轴箱中间盖5的止动拨叉7伸入到密封罩3的两个止动凸出部10之间，同时密封罩3的止动销8伸入到止动拨叉7的端部叉口中。换言之，止动拨叉7的两个叉部分别伸入到由止动销8分别和两侧的止动凸出部10形成的容纳部中。由此可靠地限制密封罩3相对轴箱中间盖5的旋转，从而传感器组件的电缆不会或者不会过度地拉伸或者拖拽，电缆不易失效，由此保证了传感器组件的功能可靠性。此外，由于止动凸出部10具有较长的弧线尺寸，因此止动凸出部10可以抵抗较大的周向力，不易损坏脱落。另外，由于在本实施方式中仅对密封罩3进行改型，不影响轴箱装置中的其他设计，因此还可以节省改型的设计成本。止动凸出部10可以在密封罩3的二次冲压后成型，由此也可降低成本。

虽然在上述说明中示例性地描述了可能的实施例，但是应该理解到，仍然通过所有已知的和此外技术人员容易想到的技术特征和实施方式的组合存在大量实施例的变化。此外还应该理解到，示例性的实施方式仅仅作为一个例子，这种实施例绝不以任何形式限制本发明的保护范围、应用和构造。通过前述说明更多地是向技术人员提供一种用于转化至少一个示例性实施方式的技术指导，其中，只要不脱离权利要求书的保护范围，便可以进行各种改变，尤其是关于所述部件的功能和结构方面的改变。

附图标记列表

1 轴承

2 轴箱主体

3 密封罩

4 传感器模块

5 轴箱中间盖

6 防旋转机构

7 止动销

8 止动拨叉

9 轴箱后端盖

10 止动凸出部

Claims (7)

1.密封罩(3)，其用于轴箱装置的轴承单元，所述密封罩(3)呈环形，其特征在于，在所述密封罩(3)的一个轴向端面构造有两个止动凸出部(10)，其中，所述两个止动凸出部(10)在周向上相互间隔并且具有相同的径向位置。

2.根据权利要求1所述的密封罩(3)，其特征在于，所述两个止动凸出部(10)沿周向呈弧形延伸。

3.根据权利要求1所述的密封罩(3)，其特征在于，沿周向在所述两个止动凸出部(10)之间设置止动销(8)。

4.根据权利要求3所述的密封罩(3)，其特征在于，所述止动销(8)通过焊接设置于所述密封罩(3)。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的密封罩(3)，其特征在于，所述止动凸出部(10)通过冲压在所述密封罩(3)上成型。

6.轴承单元，其用于轴箱装置，其特征在于，所述轴承单元包括轴承(1)和根据权利要求1-5中任一项所述的密封罩(3)。

7.轴箱装置，其包括轴箱壳体和根据权利要求6所述的轴承单元，其中，所述轴承单元的密封罩(3)的止动凸出部(10)与所述轴箱壳体的止动拨叉(8)形成防旋转机构。

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