CN218408189U - 盒式密封组件及滚动轴承 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种盒式密封组件及滚动轴承。盒式密封组件包括：骨架(10)；抛油环(20)；密封体(40)，所述密封体(40)附着在所述骨架(10)上，且与所述抛油环(20)密封抵接；其中，所述密封体(40)覆盖整个所述骨架(10)的轴向外侧面，且所述密封体(40)设置有密封头(41)，所述密封头(41)的径向外侧面与所述骨架(10)的径向外侧面平齐。本公开通过密封头、骨架外侧面的部分密封体以及金属抛油环，可释放轴承内圈和外圈之间产生的电流；另外抛油环与骨架的轴向外侧面形成的收容空间以及密封体在收容空间与抛油环密封抵接，可以将灰尘、水汽等直接阻隔在骨架的轴向外侧面，避免进入轴承内部。

Description

盒式密封组件及滚动轴承

技术领域

本发明涉及密封技术领域，尤其涉及一种盒式密封组件及滚动轴承。

背景技术

相关技术中，圆锥滚子轴承TAROL单元是一款双列圆锥滚子轴承，作为轮对轴承应用于客车、货车等轨道车辆的轴颈处，安装方便快捷。圆锥滚子轴承通常具有彼此相对转动的外圈和内圈，以及位于外圈和内圈之间的密封组件，这样能够避免外部的灰尘等杂质的进入圆锥滚子轴承的滚道内，避免损伤滚道或滚珠。

然而，在电机工作状态下，电动滤波器不能完全滤除电波，会形成残余电压影响轴承，且密封组件中的橡胶和润滑油往往是绝缘不导电的，导致密封组件是非导电的，容易积累大量电荷，由于圆锥滚子轴承内部的润滑油太薄，导致积累的电荷形成的电流无法释放，直到电荷聚集使得轴承的滚道产生过大的轴电压。

最后，由于轴电压过大而产生火花放电，火花放电损伤轴承滚道，并在滚道上出现了油渍和搓板状的脊线损伤，这将极大地影响轴承和其他传动系统的质量和寿命。

实用新型内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种盒式密封组件及滚动轴承。

根据本公开实施例的第一方面，本公开提供一种盒式密封组件，包括：骨架；抛油环；密封体，所述密封体附着在所述骨架上，且与所述抛油环密封抵接；其中，所述密封体覆盖整个所述骨架的轴向外侧面，且所述密封体设置有密封头，所述密封头的径向外侧面与所述骨架的径向外侧面平齐。

在一些实施例中，所述密封体包括主密封唇，所述主密封唇朝向所述骨架的径向内侧倾斜延伸；所述盒式密封组件还包括弹簧，所述弹簧套设在所述主密封唇的径向外侧，径向压紧所述主密封唇的径向内侧面和所述抛油环。

在一些实施例中，所述密封体还包括呈环形状的耐磨密封层；其中，所述耐磨密封层附着在所述主密封唇的径向内侧面，并与所述抛油环密封抵接。

在一些实施例中，所述密封体还包括：次密封唇，位于所述主密封唇的径向外侧；以及第一胶盖，位于所述次密封唇的径向外侧，其中，所述次密封唇和所述第一胶盖之间形成储存槽，所述储存槽朝径向外侧和轴向外侧倾斜。

在一些实施例中，所述骨架包括第一径向部和第一轴向部，所述第一轴向部从所述第一径向部朝轴向内侧延伸；所述抛油环包括第二径向部和第二轴向部，所述第二径向部位于所述骨架的轴向外侧，所述第二轴向部的一端与所述第二径向部连接，另一端延伸至所述骨架的轴向内侧。

在一些实施例中，所述密封体包括第二胶盖，所述第二胶盖位于所述骨架的轴向内侧，所述第二胶盖的径向内侧设置有泵槽。

在一些实施例中，所述密封体的径向内侧还设有非接触唇，所述非接触唇设置有迷宫槽。

在一些实施例中，所述密封体由经过硫化工艺处理的导电橡胶制成。

在一些实施例中，所述骨架由金属材料制成；和/或所述抛油环由金属材料制成并经过去磷化层处理。

根据本公开实施例的第二方面，本公开提供一种滚动轴承，包括：内圈；外圈；以及如第一方面所述的盒式密封组件，其中，所述骨架、所述密封头均与所述外圈过盈配合，所述抛油环与所述内圈抗扭连接并相对所述密封体转动。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：一方面通过密封头、骨架外侧面的部分密封体以及抛油环，可释放轴承内圈和外圈的电流；另一方面，抛油环与骨架的轴向外侧面形成的收容空间以及密封体在收容空间与抛油环抵接，可以将灰尘、水汽等直接阻隔在骨架的轴向外侧面，避免进入轴承内部，同时还可以在轴承高速旋转时甩出储存在收容空间的水汽和杂质。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种密封组件的剖视图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种滚动轴承的剖视图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

本公开的密封组件的整体形状为环形。如无特殊说明，在以下具体实施方式中所说明的“轴向”、“径向”和“周向”分别是指盒式密封组件的轴向、径向和周向。另外，在以下具体实施方式中，轴向外侧是图1和图2中的右侧，轴向内侧是图1和图2中的左侧；径向外侧是图1和图2 中的上侧，径向内侧是图1和图2中的下侧。

滚动轴承在工作状态下，滚道内容易积累电荷且无法释放，导致积累的电荷形成的电流无法释放，直到电荷聚集使得轴承的滚道产生过大的轴电压。轴电压过大而产生火花放电，火花放电损伤轴承滚道，并在滚道上出现了油渍、搓板状的脊线损伤或点状腐蚀，这将极大地影响轴承的质量和寿命。

为了防止这种现象对轴承的损害，相关技术中，往往采取涂抹绝缘涂层、使用导电润滑油或陶瓷滚子，以防止形成电流。然而涂抹绝缘涂层、使用导电润滑油或陶瓷滚子成本较高，且无法在导电的同时还能保证高密封性能，因此不利于推广和使用。随着市场竞争越来越激烈，需要开发一种低成本、低摩擦、高密封性能的密封组件，以提高生产的竞争力。

为解决上述技术问题，本公开提供一种盒式密封组件100，应用于相对转动的两个零件之间，例如转轴与套筒、转轴或壳体或滚动轴承。在本公开实施例中，以盒式密封组件100应用在滚动轴承为例进行说明，尤其是圆锥滚子轴承。

盒式密封组件100设置在轴承的内圈200和外圈300之间，通常设置在滚动体轴向两侧，避免外界的水汽、灰尘等进入轴承内部，保护滚动体及滚道，且避免轴承内部的润滑油(又或称油脂)的泄漏。

如图1和图2所示，盒式密封组件100包括均呈环形状的骨架10、抛油环20和密封体40。

其中，骨架10的轴截面大体呈L型。在一些实施例中，骨架10包括第一径向部11和第一轴向部12，且第一轴向部12沿轴向内侧延伸；第一轴向部12的径向外侧面与轴承的外圈300过盈配合，因此骨架10与外圈 300联动。

盒式密封组件100在安装时，抛油环20必须提前/预先压配合在内圈 200，使抛油环20与内圈200抗扭连接，内圈200相对外圈300转动，使抛油环20相对外圈300及骨架10转动。

抛油环20包括第二径向部21和第二轴向部22，在本公开实施例中，抛油环20的第二径向部21位于骨架10的轴向外侧，第二轴向部22非接触地位于骨架10的径向内侧，且第二轴向部22的一端与第二径向部21连接，另一端朝轴向内侧延伸并延伸至骨架10的轴向内侧。

由图1和图2可知，抛油环20的第二轴向部22和第二径向部21与骨架10的径向内侧以及骨架10的径向外侧面形成轴截面大体呈L型的收容空间30，收容空间30内可以容纳部分密封体40。

至少部分密封体40附着在骨架10的径向内侧且包裹骨架10的整个径向内侧。该部分密封体40位于收容空间30内并在骨架10的轴向外侧与抛油环20密封抵接。抛油环20与密封体40之间形成动态密封。

由上述内容可知，抛油环20的第二径向部21位于骨架10的第一径向部11的径向外侧，可以阻挡外部的水汽、灰尘或杂质等进入收容空间 30，同时L型收容空间30可以延长水汽、灰尘等杂志进入轴承内部的路径，另外密封体40在骨架10的第一径向部11的径向外侧与抛油环20的第二轴向部22动态密封抵接，可以进一步阻挡水汽、灰尘等杂质由收容空间30进入轴承内部以及轴承内部的润滑油溢出。

进一步地，部分密封体40覆盖整个骨架10(即第一径向部11)的轴向外侧面，且密封体40设置有密封头41，密封头41的径向外侧面与骨架 10的径向外侧面平齐，即密封头41与骨架10的第一轴向部12的径向外侧面平齐。

骨架10的第一轴向部12与外圈300抵接且与外圈300过盈配合，因此密封头41也与外圈300抵接且与外圈300过盈配合，如此可以避免外界的水汽、细小杂质等通过骨架10的第一轴向部12与外圈300之间的缝隙进入轴承内部。

另外，在一些实施例中，骨架10由金属材料制成；和/或抛油环20由金属材料制成并经过去磷化层处理。以及在一些实施例中，密封体40由经过硫化工艺处理的导电橡胶制成。

当密封体40覆盖骨架10的第一径向部11的整个轴向外侧面时，且密封体40又与抛油环20抵接，骨架10和抛油环20均为导电金属，密封体 40为导电橡胶，密封体40可以使内圈200和外圈300连通，因此可以导出外圈300与内圈200之间积累的电荷产生的电流，避免产生过大的电压造成滚动体或滚道的损伤。

需要说明书的是，骨架10和抛油环20的材料可以是任意导电金属，在此不作具体限定。例如，骨架10和抛油环20都可以为不锈钢材料制成，或抛油环20由低碳钢冲压制成。

此外，抛油环20需对其内外表面进行去磷化层处理，以保证抛油环 20的导电性。

在一些实施例中，密封体40包括主密封唇42，主密封唇42位于收容空间30且朝向骨架10的径向内侧倾斜延伸；倾斜设置的主密封唇42的倾斜面可以使甩入收容空间30的润滑油回流至轴承内部。

盒式密封组件100还包括弹簧50，弹簧50套设在主密封唇42的径向外侧，径向压紧主密封唇42的径向内侧面和抛油环20。

弹簧50在主密封唇42的径向外侧将主密封唇42压向抛油环20的第二轴向部22，以进一步确保密封性能。弹簧50可以由金属/合金等形成。在一个示例中，主密封唇42的径向外侧设置有凹槽，弹簧50卡在主密封唇42的径向外侧的凹槽中，以防止弹簧50的滑脱。

在一些实施例中，密封体40还包括呈环形状的耐磨密封层；其中，耐磨密封层附着在主密封唇42的径向内侧面，并与抛油环20密封抵接。

耐磨密封层43由聚四氟乙烯(Poly tetra fluoroethylene，简称PTFE) 制成。PTFE材料制成的耐磨密封层43具有耐磨和润滑的作用，在密封组件组装时，抛油环20与内圈200抗扭连接并与主密封唇42密封抵接，实现动态密封，通过耐磨密封层43与抛油环20的第二轴向部22动态密封体 40，可以降低次主密封唇42与抛油环20的第二轴向部22之间的摩擦系数和摩擦力矩，使盒式密封组件100可以适用于高速旋转的轴承。

此外，PTFE也具有高效的导电性能，能够及时地导出积累在轴承上的电荷，避免产生过大的轴电压而导致的润滑油燃烧或产生轴承滚道的搓板状损坏，保护轴承，延长使用寿命。

在一些实施例中，密封体40还包括次密封唇44、第一胶盖45、第二胶盖47以及非接触唇48。

次密封唇44和第一胶盖45位于骨架10的轴向外侧，第二胶盖47位于骨架10的轴向内侧。

进一步地，次密封唇44位于收容空间30的内部且位于主密封唇42的径向外侧；第一胶盖45则位于收容空间30的外部并位于次密封唇44的径向外侧，进一步地，第一胶盖45也位于抛油环20的第二径向部21的径向外侧，且第一胶盖45在轴向上的延伸长度延伸至抛油环20的第二径向部 21的轴向外侧，可阻挡大部分飞溅的水或污物进入收容空间30，进入轴承内部。

进一步地，次密封唇44和第一胶盖45之间形成储存槽46，储存槽46朝向骨架10的径向外侧和轴向外侧倾斜，储存槽46可以暂时储存外界的水汽、灰尘等杂质，在轴承高速旋转时，倾斜设置的储存槽46在离心力的作用下降储存槽46内的杂质甩出。

另外，抛油环20的第二径向部21的径向外侧为开口朝向轴向外侧的 V型，可以起到引导作用，引导储存槽46内的杂质甩出，且V型结构可使次密封唇44的轴向外侧接近于抛油环20的第二径向部21，可避免外部的水汽、灰尘等杂质进入收容空间30，并尽可能进入并暂时存储在储存槽 46内。

在一些实施例中，第二胶盖47的径向内侧与非接触唇48之间形成泵槽471。泵槽471位于第二胶盖47的径向内侧的倾斜面上，且泵槽471与抛油环20的第二轴向部22相对。如此，第二胶盖47的倾斜面便于接收到轴承内部甩过来的润滑油至泵槽471，在轴承高速旋转时，又可将润滑油泵回轴承内部，防止润滑油在密封组件处聚集。

进一步地，非密封唇设置在密封体40的径向内侧，非接触唇48设置有迷宫槽481。迷宫槽481也可以进一步防止轴承内部的润滑油的泄漏或外溢，避免润滑油外溢至主密封唇42处影响主密封唇42的导电性。

基于相同的发明构思，本公开提供一种滚动轴承，滚动轴承可以为任意轴承，在此不作具体限定。在本公开实施例中，滚动轴承可以为圆锥滚子轴承，圆锥滚子轴承包括内圈200、外圈300以及盒式密封组件100。

盒式密封组件100的骨架10、密封头41均与外圈300过盈配合，抛油环20与内圈200抗扭连接并相对密封体40转动，实现动态密封。

关于上述实施例中的圆锥滚子轴承中实现的功能的具体方式已经在有关该盒式密封组件100的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

可以理解的是，本公开中“多个”是指两个或两个以上，其它量词与之类似。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B 这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

进一步可以理解的是，术语“第一”、“第二”等用于描述各种结构，但这些结构不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的结构彼此区分开，并不表示特定的顺序或者重要程度。实际上，“第一”、“第二”等表述完全可以互换使用。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一结构也可以被称为第二结构，类似地，第二结构也可以被称为第一结构。

进一步可以理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作。

进一步可以理解的是，除非有特殊说明，“连接”包括两者之间不存在其他构件的直接连接，也包括两者之间存在其他元件的间接连接。

进一步可以理解的是，本公开实施例中尽管在附图中以特定的顺序描述操作，但是不应将其理解为要求按照所示的特定顺序或是串行顺序来执行这些操作，或是要求执行全部所示的操作以得到期望的结果。在特定环境中，多任务和并行处理可能是有利的。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利范围指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利范围来限制。

Claims (10)

1.一种盒式密封组件(100)，其特征在于，包括：

骨架(10)；

抛油环(20)；

密封体(40)，所述密封体(40)附着在所述骨架(10)上，且与所述抛油环(20)密封抵接；

其中，所述密封体(40)覆盖整个所述骨架(10)的轴向外侧面，且所述密封体(40)设置有密封头(41)，所述密封头(41)的径向外侧面与所述骨架(10)的径向外侧面平齐。

2.根据权利要求1所述的盒式密封组件(100)，其特征在于，

所述密封体(40)包括主密封唇(42)，所述主密封唇(42)朝向所述骨架(10)的径向内侧倾斜延伸；

所述盒式密封组件(100)还包括弹簧(50)，所述弹簧(50)套设在所述主密封唇(42)的径向外侧，径向压紧所述主密封唇(42)的径向内侧面和所述抛油环(20)。

3.根据权利要求2所述的盒式密封组件(100)，其特征在于，

所述密封体(40)还包括呈环形状的耐磨密封层(43)；

其中，所述耐磨密封层(43)附着在所述主密封唇(42)的径向内侧面，并与所述抛油环(20)密封抵接。

4.根据权利要求2所述的盒式密封组件(100)，其特征在于，所述密封体(40)还包括：

次密封唇(44)，位于所述主密封唇(42)的径向外侧；以及

第一胶盖(45)，位于所述次密封唇(44)的径向外侧，

其中，所述次密封唇(44)和所述第一胶盖(45)之间形成储存槽(46)，所述储存槽(46)朝径向外侧和轴向外侧倾斜。

5.根据权利要求1所述的盒式密封组件(100)，其特征在于，

所述骨架(10)包括第一径向部(11)和第一轴向部(12)，所述第一轴向部(12)从所述第一径向部(11)朝轴向内侧延伸；

所述抛油环(20)包括第二径向部(21)和第二轴向部(22)，所述第二径向部(21)位于所述骨架(10)的轴向外侧，所述第二轴向部(22)的一端与所述第二径向部(21)连接，另一端延伸至所述骨架(10)的轴向内侧。

6.根据权利要求1所述的盒式密封组件(100)，其特征在于，

所述密封体(40)包括第二胶盖(47)，所述第二胶盖(47)位于所述骨架(10)的轴向内侧，所述第二胶盖(47)的径向内侧设置有泵槽(471)。

7.根据权利要求1所述的盒式密封组件(100)，其特征在于，

所述密封体(40)的径向内侧还设有非接触唇(48)，所述非接触唇(48)设置有迷宫槽(481)。

8.根据权利要求1所述的盒式密封组件(100)，其特征在于，

所述密封体(40)由经过硫化工艺处理的导电橡胶制成。

9.根据权利要求1所述的盒式密封组件(100)，其特征在于，

所述骨架(10)由金属材料制成；和/或

所述抛油环(20)由金属材料制成并经过去磷化层处理。

10.一种滚动轴承，其特征在于，包括：

内圈(200)；

外圈(300)；以及

如权利要求1-9中任一项所述的盒式密封组件(100)，

其中，所述骨架(10)、所述密封头(41)均与所述外圈(300)过盈配合，所述抛油环(20)与所述内圈(200)抗扭连接并相对所述密封体(40)转动。

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