专利名称：防尘密封效果增强型无油润滑滚动轴承及制作方法
技术领域：
本发明涉及滚动轴承技术领域，特别涉及防尘密封效果增强型无油润滑滚动轴承及制作方法。
背景技术：
防尘和密封对无油润滑滚动轴承具有与油润滑滚动轴承同等重要的意义，其对轴承的运行可靠度和寿命具有决定性的影响。ISO最新的滚动轴承寿命计算方法和计算公式中就引入了清洁度系数，该系数的大小对轴承寿命计算结果的影响是几倍、几十倍的差异。油润滑滚动轴承，通常采用骨架式橡胶密封圈、接触式密封甚至重接触式密封等提高防尘密封效果，但无油润滑滚动轴承往往运行在高温超高温、低温超低温等苛刻条件下，以橡胶为主体的骨架式橡胶密封圈已难以胜任。因此，现行无油润滑滚动轴承，防尘密·封装置通常采用金属防尘盖，如此简单的防尘密封形式，很难抵御外部粉尘、流体或半流体介质对轴承的侵袭，同时也很难防止粉末状固体润滑材料从轴承内腔的泄露，工程实际中已出现不少因异物进入轴承内腔导致轴承过度磨损或卡死的失效案例，这种失效往往先于轴承疲劳剥落失效发生，对主机的平稳安全运行构成极大的挑战，因此，通过改变防尘密封装置或密封副结构使无油润滑滚动轴承的防尘密封效果得到增强已变得十分迫切。
发明内容
本发明第一目的在于提供一种防尘密封效果增强型无油润滑滚动轴承，以解决现行无油润滑滚动轴承采用普通防尘盖存在的轴承防尘密封效果不理想，轴承极易发生早期失效的技术问题。本发明的第二目的在于提供一种防尘密封效果增强型无油润滑滚动轴承的制作方法，以扩大无油润滑密封轴承的产品范围。本发明是一种防尘密封效果增强型无油润滑滚动轴承，包括轴承外圈、内圈、滚动体和防尘密封装置，其特征是所述防尘密封装置为由在轴承的同一侧的内、外两个金属防尘件(上述的“在轴承的同一侧的内、外两个金属防尘件”中，“内、外”系指两个金属防尘件位于轴承中的沿轴向的相对位置，以距轴承中点近者为内，远者为外。下同)组成的双重防尘密封结构，或由金属防尘件背部粘挂耐高温橡胶或粘接固体润滑材料组成的单体复合防尘密封件。所述双重防尘密封结构中的金属防尘件是防尘盖和/或挡圈，其组合包括内防尘盖与外防尘盖，内挡圈与外挡圈、内挡圈与外防尘盖、内防尘盖与外挡圈，当其中一个金属防尘件与外圈固定并与内圈挡边形成密封间隙时，另一个金属防尘件则与内圈固定并与外圈挡边形成密封间隙，两个金属防尘件同与其相对转动的轴承套圈之间，均形成径向非接触式密封，显著地提高轴承的运行可靠度和寿命。所述单体复合防尘密封件中的金属防尘件是在密封沿处不带卷边的防尘盖，其背部粘挂的耐高温橡胶包括硅橡胶和氟橡胶，粘接的固体润滑材料包括碳石墨和电化石墨。
所述单体复合防尘密封件粘挂耐高温橡胶时，所述耐高温橡胶作为防尘密封唇的材料，与轴承套圈挡边径向过盈配合，形成径向接触式密封或在套圈挡边和套圈端面相接处加工轴台，高温橡胶密封唇与轴台台肩轴向过盈配合，形成轴向接触式密封。所述单体复合防尘密封件上粘挂固体润滑材料时，固体润滑材料作为防尘密封唇，与轴承套圈挡边处在径向过渡或间隙配合，形成径向半接触式密封或径向非接触式密封或在套圈挡边和套圈端面相接处加工轴台，固体润滑材料密封唇与轴台台肩轴向过渡或间隙配合，形成轴向半接触式密封或轴向非接触式密封，这就大大提高了轴承运行可靠度和寿命，而现有技术的金属防尘密封装置是难以做到的。上述防尘密封效果增强型无油润滑滚动轴承的制作方法，其特征在于包括所述防尘密封件的制作及设置方法，步骤分别如下(I)内防尘盖与外防尘盖双重防尘密封结构 轴承准备内防尘盖与外防尘盖有两种设置方法内防尘盖安装在内圈上、外防尘盖安装在外圈上和内防尘盖安装在外圈上、外防尘盖安装在内圈上。在安装防尘盖的套圈上要对应加工出防尘盖安装槽；防尘密封件的制作这里的防尘密封件为防尘盖。安装在外圈上的防尘盖其设计制作同现行技术；安装在内圈上的防尘盖其几何形状和尺寸依照成品图纸，同样采用钢板冲压成型；防尘密封件的设置用模具将防尘盖冲压入防尘盖安装槽中，与所安装套圈固定在一起。先冲压安装内防尘盖，再冲压安装外防尘盖；(2)内挡圈与外挡圈双重防尘密封结构轴承准备内挡圈与外挡圈有两种设置方法内挡圈安装在内圈上、外挡圈安装在外圈上和内挡圈安装在外圈上、外挡圈安装在内圈上；防尘密封件的制作这里的防尘密封件为挡圈。安装在外圈上的挡圈和安装在内圈上的挡圈其几何形状和尺寸依照成品图纸，采用钢板冲压成型；防尘密封件的设置用模具将挡圈与所安装套圈压装、固定在一起。先压装内挡圈，再压装外挡圈；(3)内挡圈与外防尘盖双重防尘密封结构轴承准备内挡圈与外防尘盖有两种设置方法内挡圈安装在内圈上、外防尘盖安装在外圈上和内挡圈安装在外圈上、外防尘盖安装在内圈上；防尘密封件的制作这里的防尘密封件为挡圈和防尘盖。其几何形状和尺寸依照成品图纸，采用钢板冲压成型；防尘密封件的设置将挡圈与所安装套圈压装、固定在一起，然后冲压防尘盖；
(4)内防尘盖与外挡圈双重防尘密封结构轴承准备内防尘盖与外挡圈有两种设置方法内防尘盖安装在内圈上、外挡圈安装在外圈上和内防尘盖安装在外圈上、外挡圈安装在内圈上；防尘密封件的制作这里的防尘密封件为挡圈和防尘盖。其几何形状和尺寸依照成品图纸，采用钢板冲压成型；防尘密封件的设置先冲压防尘盖，然后压装挡圈； (5)金属防尘件背部粘挂耐高温胶的单体复合防尘密封件(径向接触式密封)轴承准备和现行带防尘盖无油润滑轴承一样，在轴承外圈挡边上加工防尘密封件安装槽；防尘密封件的制作金属防尘件背部粘挂耐高温胶的单体复合防尘密封件(径向接触式密封)的主体是金属防尘件，通过冲压成型，然后通过模具，借助一定的压力和温度，使耐高温胶与金属防尘件粘合在一起，形成以金属防尘件为骨架、以耐高温胶为密封唇的单体复合防尘密封件，包括单唇、双唇和三唇结构。自由状态下，密封唇唇口直径小于内圈挡边直径；防尘密封件的设置将此单体复合防尘密封件冲压入轴承外圈的安装槽中，与轴承外圈固定在一起，其橡胶密封唇与轴承内圈挡边为径向过盈配合关系，形成径向接触式密封；(6)金属防尘件背部粘挂耐高温胶的单体复合防尘密封件(轴向接触式密封)轴承准备在轴承外圈挡边上加工防尘密封件安装槽，在轴承内圈端面和挡边处加工轴台；防尘密封件的制作金属防尘件背部粘挂耐高温胶的单体复合防尘密封件(轴向接触式密封)的主体是金属防尘件，通过冲压成型，然后通过模具，借助一定的压力和温度，使耐高温胶与金属防尘件粘合在一起，形成以金属防尘件为骨架、以耐高温胶为密封唇的单体复合防尘密封件，包括单唇、双唇结构，轴承上安装槽、轴台以及该防尘密封件的设计须保证防尘密封件安装后，橡胶密封唇与轴台的台肩接触并形成轴向过盈；防尘密封件的设置将此单体复合防尘密封件冲压入轴承外圈的安装槽中，与轴承外圈固定在一起，其橡胶密封唇与轴承内圈上轴台的台肩为轴向过盈配合关系，形成轴向接触式密封；(7)金属防尘件背部粘挂固体润滑材料的单体复合防尘密封件(径向半接触式或非接触式密封)轴承准备在轴承外圈挡边上加工防尘密封件安装槽；防尘密封件的制作金属防尘件背部粘挂固体润滑材料的单体复合防尘密封件的主体是金属防尘件，通过冲压成型，然后用耐高温粘胶剂将固体润滑材料制成的环片与金属防尘件粘合在一起，形成以金属防尘件为骨架、以固体润滑材料为密封唇的单体复合防尘密封件，密封唇内径与轴承内圈挡边直径为过渡或间隙配合；防尘密封件的设置将此单体复合防尘密封件冲压入轴承外圈的安装槽中，与轴承外圈固定在一起，其固体润滑材料密封唇与轴承内圈挡边直径为过渡或间隙配合，形成径向半接触式或非接触式密封；(8)金属防尘件背部 粘挂固体润滑材料的单体复合防尘密封件(轴向半接触式或非接触式密封)轴承准备在轴承外圈挡边上加工防尘密封件安装槽，在轴承内圈端面和挡边之间加工轴台；防尘密封件的制作金属防尘件背部粘挂固体润滑材料的单体复合防尘密封件的主体是金属防尘件，通过冲压成型，然后用耐高温粘胶剂将固体润滑材料制成的环片与金属防尘件粘合在一起，形成以金属防尘件为骨架、以固体润滑材料为密封唇的单体复合防尘密封件，密封唇内径大于轴台直径，轴承设计使得在复合防尘件安装后，密封唇与轴台台肩在内圈轴向形成过渡或间隙配合，即形成轴向半接触式或非接触式密封；防尘密封件的设置将此单体复合防尘密封件冲压入轴承外圈的安装槽中，与轴承外圈固定在一起，其固体润滑材料密封唇与轴承内圈轴台形成间隙配合，与轴台台肩在内圈轴向形成过渡或间隙配合，整个轴承密封方式为轴向半接触式或非接触式密封。上述压装在轴承外圈上的单体复合防尘密封件，均可以根据需要压装在轴承内圈上。上述防尘密封件主体部分材料均采用不锈钢板材或其它钢种板材进行锰系磷化处理。凡与防尘密封件构成防尘密封副或与挡圈压装配合的轴承套圈挡边、轴台均应由精车或磨加工成形。上述防尘密封效果增强型无油润滑滚动轴承，当采用两个金属防尘件组成的双重防尘密封结构时，由于双重防尘密封件采取其中一个与轴承外圈固定与轴承内圈形成密封间隙时，另一个与轴承内圈固定与轴承外圈形成密封间隙，因此构成“Z”字形密封回路；当采用金属防尘件背部粘挂耐高温橡胶组成的单体复合防尘密封件时，耐高温橡胶密封唇(密封沿)可制成单唇、双唇或三唇，与轴承内圈挡边或密封槽的槽壁形成径向或轴向接触式密封；当采用金属防尘件背部粘接固体润滑材料组成的单体复合防尘密封件时，由于固体润滑材料具有自润滑性，固体润滑材料密封唇与内圈挡边之间的间隙可远小于现行无油润滑滚动轴承防尘盖与内圈挡边之间的间隙，形成间隙或半接触式密封，提高了其密封性能。可以看出，这些防尘密封方式，相比现行无油润滑轴承采用防尘盖的“一”字形间隙密封回路，外部异物侵入轴承内部的难度和轴承内部固体润滑材料泄漏出轴承外的难度都显著增加，从而使轴承的防尘密封效果得到显著增强。 上述无油润滑滚动轴承包括采用固体润滑剂的滚动轴承、工作表面进行减摩耐磨处理的滚动轴承和采用含固体润滑材料自损耗保持器的滚动轴承，包括碳石墨或电化石墨保持器轴承。上述防尘密封效果增强型无油润滑滚动轴承，其防尘密封装置的设计及设置与轴承的类型无关，只要轴承的轴向空间允许就可以实施，因此，其涵盖了所有类型和尺寸的无油润滑滚动轴承。上述油润滑轴承是流体润滑轴承的统称，包括润滑油润滑轴承和润滑脂润滑轴承。为提高无油润滑滚动轴承在特殊运行环境下的防护能力及运行可靠度，轴承外圈、内圈和滚动体可采用陶瓷、碳石墨等特殊材料制造或轴承钢制造后进行磷化、渗氮等表面处理；金属防尘盖、挡圈、金属防尘件由不锈钢制作或其它钢材制作后磷化处理。
图I采用内防尘盖与外防尘盖双重防尘密封结构的无油润滑滚动轴承的剖视图。 图2采用内挡圈与外挡圈双重防尘密封结构的无油润滑滚动轴承的剖视图。图3采用内挡圈与外防尘盖双重防尘密封结构的无油润滑滚动轴承的剖视图。图4采用内防尘盖与外挡圈双重防尘密封结构的无油润滑滚动轴承的剖视图。图5采用单体复合防尘密封件(金属防尘件背部粘挂耐高温胶)的径向接触式密封的无油润滑滚动轴承的剖视图。图6采用单体复合防尘密封件(金属防尘件背部粘挂耐高温胶)的轴向接触式密封的无油润滑滚动轴承的剖视图。图7采用单体复合防尘密封件(金属防尘件背部粘挂固体润滑材料)的径向半接触式或非接触式密封的无油润滑滚动轴承的剖视图。图8采用单体复合防尘密封件(金属防尘件背部粘挂固体润滑材料)的轴向半接触式或非接触式密封的无油润滑滚动轴承的剖视图。
具体实施例方式防尘和密封对轴承的运行可靠度和寿命具有决定性的影响。无油润滑滚动轴承往往在高温超高温、低温超低温等苛刻条件下运行，不适合采用橡胶密封圈进行密封，现行均采用单体防尘盖非接触式密封，外部异物的侵入和内部固体润滑材料的泄漏导致轴承过早失效。现行带防尘盖无油润滑滚动轴承，由单体防尘盖和轴承外圈固定在一起，其卷边处和轴承内圈形成密封副，由于防尘盖和轴承内圈均由金属材料制作，所以不允许两者接触擦上，因此只能采用一定间隙量的非接触式密封，这样外部异物，尤其是流体和半流体状异物就很容易从轴承外部进入轴承内部，而轴承内部的固体润滑粉末也会较容易地从轴承内部泄露，从而大大降低轴承的运行可靠度和运行寿命。本发明防尘密封效果增强型无油润滑滚动轴承，防尘密封装置为由在轴承的同一侧的内外两个金属防尘件组成的双重防尘密封结构，与轴承套圈形成双重非接触密封，或由金属防尘件背部粘挂耐高温橡胶或粘接固体润滑材料组成的单体复合防尘密封件，与轴承套圈形成半接触式或接触式密封，使轴承防尘密封的效果和防尘密封寿命均得到实质性改进和提高，能有效阻止外部异物侵入轴承引发的轴承过度磨损或卡死，从而显著提高无油润滑轴承的运行可靠度和运行寿命。本发明除适用在无油润滑滚动轴承上外，还可应用在所有流体润滑或半流体润滑滚动轴承的防尘密封上。以下结合附图，以实施例说明本发明。实施例一如附图1，内防尘盖与外防尘盖双重防尘密封结构无油润滑滚动轴承，该轴承为深沟球轴承，包括外圈11、内圈12、滚珠13、保持器14、内防尘盖15和外防尘盖16，内圈12的挡边上加工有防尘盖安装槽，安装槽中装有内防尘盖15，在内防尘盖15的密封端与外圈11之间具有间隙；在外圈11的安装槽上装有位于内防尘盖15外侧的外防尘盖16，在外防尘盖16的密封端与内圈12之间具有间隙，在内金属防尘盖15同与其相对转动的外圈11之间，和在外金属防尘盖16同与其相对转动的内圈12之间，形成径向非接触密封。内圈挡边上防尘盖安装槽的加工与外圈上防尘盖安装槽的加工方式相似，由成型车刀车制而成；与内圈12安装在一起的防尘盖15材料与同外圈安装在一起的防尘盖16的 材料相同；轴承各零件依照图纸制作完成后，外圈11、内圈12、滚珠13、保持器14合套而成开式轴承，然后冲压内防尘盖15，再冲压外防尘盖16，就制成N2内防尘盖与外防尘盖双重防尘密封结构无油润滑滚动轴承；实施例二如附图2，内挡圈与外挡圈双重防尘密封结构无油润滑滚动轴承，该轴承为深沟球轴承，包括外圈21、内圈22、滚珠23、保持器24、内挡圈25和外挡圈26，外圈21上装有内挡圈25，在内挡圈25的密封端与内圈22之间具有间隙；在内圈22上装有位于内挡圈25外侧的外挡圈26，在外挡圈26的密封端与外圈21之间具有间隙，在内挡圈25的密封端同与其相对转动的内圈22之间，和在外挡圈26同与其相对转动的外圈21之间，形成径向非接触密封。本发明不带防尘盖，外圈和内圈上各安装一个挡圈，与外圈21过盈配合安装在一起的挡圈(本实施例为内挡圈25)与内圈22挡边形成间隙密封副，与内圈22过盈配合安装在一起的挡圈(本实施例为外挡圈26)与外圈21挡边形成间隙密封副；轴承各零件依照图纸制作完成后，外圈21、内圈22、滚珠23、保持器24合套而成开式轴承，然后压装内挡圈25，再压装外挡圈26，就制成内挡圈与外挡圈双重防尘密封结构无油润滑滚动轴承；实施例三如附图3，内挡圈与外防尘盖双重防尘密封结构无油润滑滚动轴承，该轴承为深沟球轴承，包括外圈31、内圈32、滚珠33、保持器34、内挡圈35和外防尘盖36，内圈32上装有内挡圈35，在内挡圈35的密封端与外圈31之间具有间隙；在外圈31上装有位于内挡圈35外侧的外防尘盖36，在外防尘盖36的密封端与内圈32之间具有间隙；在内挡圈35同与其相对转动的外圈31之间，和在外防尘盖36的密封端同与其相对转动的内圈32之间，形成径向非接触密封。轴承各零件依照图纸制作完成后，外圈31、内圈32、滚珠33、保持器34合套而成开式轴承，然后压装内挡圈35，再冲压外防尘盖36，就制成内挡圈与外防尘盖双重防尘密封结构无油润滑滚动轴承；实施例四如附图4，外挡圈与内防尘盖双重防尘密封结构无油润滑滚动轴承，该轴承为深沟球轴承，包括外圈41、内圈42、滚珠43、保持器44、内防尘盖45和外挡圈46，内圈42上装有外挡圈46,在外挡圈46的密封端与外圈41之间具有间隙；在外圈41上装有位于外挡圈46内侧的内防尘盖45，在内防尘盖45的密封沿与内圈42之间具有间隙；在外挡圈46同与其相对转动的外圈41之间，和在内防尘盖45的密封沿同与其相对转动的内圈42之间，形成径向非接触密封。轴承各零件依照图纸制作完成后，外圈41、内圈42、滚珠43、保持器44合套而成开式轴承，然后冲压内防尘盖45，再压装外挡圈46，就制成内防尘盖与外挡圈双重防尘密封结构无油润滑滚动轴承；实施例五如附图5，金属防尘件背部粘挂耐高温胶的单体复合防尘密封件(径向接触式密封)无油润滑滚动轴承，该轴承为深沟球轴承，包括外圈51、内圈52、滚珠53、保持器54和单体复合防尘密封件55，单体复合防尘密封件55位于外圈51的防尘盖安装槽上，单体复合 防尘密封件55包括金属防尘件551和耐高温胶552，在金属防尘件551背部粘挂耐高温胶552，耐高温胶552的密封沿与内圈52接触。为径向接触式密封。金属防尘件551背部粘挂耐高温胶552的单体复合防尘密封件55(径向接触式密封)的主体是金属防尘件551，通过冲压成型，然后通过模具，借助一定的压力和温度，使耐高温胶552与金属防尘件551粘合在一起，形成以金属防尘件551为骨架、以耐高温胶552为密封唇的单体复合防尘密封件55，包括单唇、双唇和三唇结构。自由状态下，密封唇唇口直径小于内圈挡边直径。轴承各零件依照图纸制作完成后，外圈51、内圈52、滚珠53、保持器54合套而成开式轴承，然后冲压单体复合防尘密封件55，就制成金属防尘件背部粘挂耐高温胶的单体复合防尘密封件(径向接触式密封)无油润滑滚动轴承，单体复合防尘密封件的高温橡胶唇与轴承内圈挡边为径向过盈配合，形成径向接触式密封。实施例六如附图6，金属防尘件背部粘挂耐高温胶的单体复合防尘密封件(轴向接触式密封)无油润滑滚动轴承，该轴承为深沟球轴承，包括外圈61、内圈62、滚珠63、保持器64和单体复合防尘密封件65，单体复合防尘密封件65位于外圈61的防尘盖安装槽上，单体复合防尘密封件65包括金属防尘件651和耐高温胶652，在金属防尘件651背部粘挂耐高温胶652，耐高温胶652的密封沿与内圈62的轴台台肩接触。为轴向接触式密封。金属防尘件651背部粘挂耐高温胶652的单体复合防尘密封件65 (轴向接触式密封)的主体是金属防尘件651，通过冲压成型，然后通过模具，借助一定的压力和温度，使耐高温胶652与金属防尘件651粘合在一起，形成以金属防尘件651为骨架、以耐高温胶652为密封唇的单体复合防尘密封件65。内圈62的轴台开设在端面和挡边之间，设计上，使在轴承装配状态下，防尘密封件65的橡胶密封唇652与轴台的台肩之间轴向接触并过盈。轴承各零件依照图纸制作完成后，外圈61、内圈62、滚珠63、保持器64合套而成开式轴承，然后冲压单体复合防尘密封件65，就制成金属防尘件背部粘挂耐高温胶的单体复合防尘密封件(轴向接触式密封)无油润滑滚动轴承，单体复合防尘密封件的高温橡胶唇与轴承内圈上的轴台为轴向过盈配合，形成轴向接触式密封。实施例七
如附图7，金属防尘件背部粘挂固体润滑材料的单体复合防尘密封件(径向半接触式或非接触式密封)无油润滑滚动轴承，该轴承为深沟球轴承，包括外圈71、内圈72、滚珠
73、保持器74和单体复合防尘密封件75，单体复合防尘密封件75位于外圈71的防尘盖安装槽上，单体复合防尘密封件75包括金属防尘件751和固体润滑材料752，在金属防尘件751背部粘挂固体润滑材料752，固体润滑材料752的密封沿与内圈72之间处于微小间隙或轻微接触状态。为径向半接触式或非接触式密封。金属防尘件751背部粘挂固体润滑材料752的单体复合防尘密封件75的主体是金属防尘件751，通过冲压成型，然后借助辅具，采用耐高温粘接剂使固体润滑材料环片752与金属防尘件751同心粘合在一起，形成以金属防尘件751为骨架、以固体润滑材料752为密封唇的单体复合防尘密封件75 ；轴承各零件依照图纸制作完成后，外圈71、内圈72、滚珠73、保持器74合套而成开式轴承，然后冲压单体复合防尘密封件75，就制成金属防尘件背部粘挂固体润滑材料的单体复合防尘密封件(径向半接触式或非接触式密封)无油润滑滚动轴承；·由于单体复合防尘密封件75其背部粘挂固体润滑材料，因此，其与轴承内圈72的配合就可以采用间隙至过渡配合，形成半接触式密封；实施例八如附图8，金属防尘件背部粘挂固体润滑材料的单体复合防尘密封件(轴向半接触式或非接触式密封)无油润滑滚动轴承，该轴承为深沟球轴承，包括外圈81、内圈82、滚珠83、保持器84和单体复合防尘密封件85，轴承内圈82上加工有轴台，单体复合防尘密封件85位于外圈81的防尘盖安装槽上，单体复合防尘密封件85包括金属防尘件851和固体润滑材料852，在金属防尘件851背部粘挂固体润滑材料852，固体润滑材料852的密封沿与内圈82的轴台台肩之间处于微小间隙或轻微接触状态。为轴向半接触式或非接触式密封。金属防尘件851背部粘挂固体润滑材料852的单体复合防尘密封件85的主体是金属防尘件851，通过冲压成型，然后借助辅具，采用耐高温粘接剂使固体润滑材料环片852与金属防尘件851同心粘合在一起，形成以金属防尘件851为骨架、以固体润滑材料852为密封唇的单体复合防尘密封件85 ；轴承各零件依照图纸制作完成后，外圈81、内圈82、滚珠83、保持器84合套而成开式轴承，然后冲压单体复合防尘密封件85就完成整套轴承的装配，装配状态下，固体润滑材料环片852与轴承内圈82上的轴台台肩在轴向形成过渡或间隙配合,因此形成轴向半接触式或非接触式密封形式，由此制成金属防尘件背部粘挂固体润滑材料的单体复合防尘密封件(轴向半接触式或非接触式密封)无油润滑滚动轴承。实施例一至实施例四均为双重防尘密封结构，各防尘盖是在密封沿处带有卷边的防尘盖。同一套轴承的内、外金属防尘件分别安装在不同的套圈上，而与另一个套圈形成非接触式密封，既包括内金属防尘件安装在内圈上(外金属防尘件安装在外圈上)与外圈(内圈)形成非接触式密封，也包括内金属防尘件安装在外圈上(外金属防尘件安装在内圈上)与内圈(外圈)形成非接触式密封。双重密封中，内圈挡边和外圈挡边都是密封副，都需要磨削加工或能达到磨削加工精度等级的其它加工方式。实施例五至实施例八均为单体复合防尘密封结构，所述单体复合防尘密封件中的金属防尘件是在密封沿处不带卷边的防尘盖，单体复合防尘密封件既可以设计、压装在轴承外圈上，与轴承内圈形成密封副，也可以根据需要设计、压装在轴承内圈上，与轴承外圈形成密封副。为了与现行技术对比方便，上述实施例均采用单列深沟球轴承，实际上，本发明防尘密封效果增强型滚动轴承为了与现行技术对比方便，所采用的技术原理和方案适合于所有类型的滚动轴承，只要轴承空间尺寸允许，就可以实施。以上公开的仅为本申请的几个具体实施例，但本申请并非局限于此， 任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。
权利要求
1.一种防尘密封效果增强型无油润滑滚动轴承，包括轴承外圈、内圈、滚动体和防尘密封装置，其特征是所述防尘密封装置为由在轴承的同一侧的内外两个金属防尘件组成的双重防尘密封结构，或由金属防尘件背部粘挂耐高温橡胶或粘接固体润滑材料组成的单体复合防尘密封件结构。
2.根据权利要求I所述的无油润滑滚动轴承，其特征是所述双重防尘密封结构中的金属防尘件是防尘盖和/或挡圈，其组合包括内防尘盖与外防尘盖、内挡圈与外挡圈、内挡圈与外防尘盖、内防尘盖与外挡圈，当其中一个金属防尘件与外圈固定并与内圈挡边形成密封间隙时，另一个金属防尘件则与内圈固定并与外圈挡边形成密封间隙，两个金属防尘件同与其相对转动的轴承套圈之间，均形成径向非接触式密封。
3.根据权利要求I所述的无油润滑滚动轴承，其特征是所述单体复合防尘密封件中的金属防尘件是在密封沿处不带卷边的防尘盖，其背部粘挂的耐高温橡胶包括硅橡胶和氟橡胶，粘接的固体润滑材料包括碳石墨和电化石墨。
4.根据权利要求I或3所述的无油润滑滚动轴承，其特征是所述单体复合防尘密封件粘挂耐高温橡胶时，所述耐高温橡胶作为防尘密封唇的材料，与轴承套圈挡边径向过盈配合，形成径向接触式密封或在套圈挡边和套圈端面相接处加工轴台，高温橡胶密封唇与轴台的台肩轴向过盈配合，形成轴向接触式密封。
5.根据权利要求I或3所述的无油润滑滚动轴承，其特征是在所述单体复合防尘密封件上粘挂固体润滑材料时，固体润滑材料作为防尘密封唇，与轴承套圈挡边处在径向过渡或间隙配合，形成径向半接触式密封或径向非接触式密封或在套圈挡边和套圈端面相接处加工轴台，固体润滑材料密封唇与轴台的台肩轴向过渡或间隙配合，形成轴向半接触式密封或轴向非接触式密封。
6.如权利要求I所述的防尘密封效果增强型无油润滑滚动轴承的制作方法，其特征是包括所述防尘密封件的制作及设置方法，步骤分别如下 Cl)内防尘盖与外防尘盖双重防尘密封结构 轴承准备 内防尘盖与外防尘盖有两种设置方法内防尘盖安装在内圈上、外防尘盖安装在外圈上和内防尘盖安装在外圈上、外防尘盖安装在内圈上；在安装防尘盖的套圈上要对应加工出防尘盖安装槽； 防尘密封件的制作 所述的防尘密封件为防尘盖，安装在外圈上的防尘盖其设计制作同现行技术；安装在内圈上的防尘盖其几何形状和尺寸依照成品图纸，同样采用钢板冲压成型； 防尘密封件的设置 用模具将防尘盖冲压入防尘盖安装槽中，与所安装套圈固定在一起；先冲压安装内防尘盖，再冲压安装外防尘盖； (2)内挡圈与外挡圈双重防尘密封结构 轴承准备 内挡圈与外挡圈有两种设置方法内挡圈安装在内圈上、外挡圈安装在外圈上和内挡圈安装在外圈上、外挡圈安装在内圈上； 防尘密封件的制作所述的防尘密封件为挡圈；安装在外圈上的挡圈和安装在内圈上的挡圈其几何形状和尺寸依照成品图纸，采用钢板冲压成型； 防尘密封件的设置 用模具将挡圈与所安装套圈压装、固定在一起。先压装内挡圈，再压装外挡圈； (3)内挡圈与外防尘盖双重防尘密封结构 轴承准备 内挡圈与外防尘盖有两种设置方法内挡圈安装在内圈上、外防尘盖安装在外圈上和内挡圈安装在外圈上、外防尘盖安装在内圈上； 防尘密封件的制作 所述的防尘密封件为挡圈和防尘盖；其几何形状和尺寸依照成品图纸，采用钢板冲压成型； 防尘密封件的设置 将挡圈与所安装套圈压装、固定在一起，然后冲压防尘盖； (4)内防尘盖与外挡圈双重防尘密封结构 轴承准备 内防尘盖与外挡圈有两种设置方法内防尘盖安装在内圈上、外挡圈安装在外圈上和内防尘盖安装在外圈上、外挡圈安装在内圈上； 防尘密封件的制作 所述的防尘密封件为挡圈和防尘盖；其几何形状和尺寸依照成品图纸，采用钢板冲压成型； 防尘密封件的设置 先冲压防尘盖，然后压装挡圈； (5)金属防尘件背部粘挂耐高温胶的单体复合防尘密封件，作为径向接触式密封时， 轴承准备 和现行带防尘盖无油润滑轴承一样，在轴承外圈挡边上加工防尘密封件安装槽； 防尘密封件的制作 金属防尘件背部粘挂耐高温胶的单体复合防尘密封件为径向接触式密封时，其主体是金属防尘件，通过冲压成型，然后通过模具，借助一定的压力和温度，使耐高温胶与金属防尘件粘合在一起，形成以金属防尘件为骨架、以耐高温胶为密封唇的单体复合防尘密封件，包括单唇、双唇和三唇结构。自由状态下，密封唇唇口直径小于内圈挡边直径； 防尘密封件的设置 将此 单体复合防尘密封件冲压入轴承外圈的安装槽中，与轴承外圈固定在一起，其橡胶密封唇与轴承内圈挡边为径向过盈配合关系，形成径向接触式密封； (6)金属防尘件背部粘挂耐高温胶的单体复合防尘密封件，作为轴向接触式密封时， 轴承准备 在轴承外圈挡边上加工防尘密封件安装槽，在轴承内圈端面和挡边处加工轴台； 防尘密封件的制作 金属防尘件背部粘挂耐高温胶的单体复合防尘密封件作为轴向接触式密封时，其主体是金属防尘件，通过冲压成型，然后通过模具，借助一定的压力和温度，使耐高温胶与金属防尘件粘合在一起，形成以金属防尘件为骨架、以耐高温胶为密封唇的单体复合防尘密封件，包括单唇、双唇结构，轴承上安装槽、轴台以及该防尘密封件的设计须保证防尘密封件安装后，橡胶密封唇与轴台的台肩接触并形成轴向过盈； 防尘密封件的设置 将此单体复合防尘密封件冲压入轴承外圈的安装槽中，与轴承外圈固定在一起，其橡胶密封唇与轴承内圈上轴台的台肩为轴向过盈配合关系，形成轴向接触式密封； (7)金属防尘件背部粘挂固体润滑材料的单体复合防尘密封件作为径向半接触式或非接触式密封时， 轴承准备 在轴承外圈挡边上加工防尘密封件安装槽； 防尘密封件的制作 金属防尘件背部粘挂固体润滑材料的单体复合防尘密封件的主体是金属防尘件，通过冲压成型，然后用耐高温粘胶剂将固体润滑材料制成的环片与金属防尘件粘合在一起，形成以金属防尘件为骨架、以固体润滑材料为密封唇的单体复合防尘密封件，密封唇内径与轴承内圈挡边直径为过渡或间隙配合； 防尘密封件的设置 将此单体复合防尘密封件冲压入轴承外圈的安装槽中，与轴承外圈固定在一起，其固体润滑材料密封唇与轴承内圈挡边直径为过渡或间隙配合，形成径向半接触式或非接触式密封； (8)金属防尘件背部粘挂固体润滑材料的单体复合防尘密封件作为轴向半接触式或非接触式密封时， 轴承准备 在轴承外圈挡边上加工防尘密封件安装槽，在轴承内圈端面和挡边之间加工轴台； 防尘密封件的制作 金属防尘件背部粘挂固体润滑材料的单体复合防尘密封件的主体是金属防尘件，通过冲压成型，然后用耐高温粘胶剂将固体润滑材料制成的环片与金属防尘件粘合在一起，形成以金属防尘件为骨架、以固体润滑材料为密封唇的单体复合防尘密封件，密封唇内径大于轴台直径，轴承设计使得在复合防尘件安装后，密封唇与轴台台肩在内圈轴向形成过渡或间隙配合，即形成轴向半接触式或非接触式密封； 防尘密封件的设置 将此单体复合防尘密封件冲压入轴承外圈的安装槽中，与轴承外圈固定在一起，其固体润滑材料密封唇与轴承内圈轴台形成间隙配合，与轴台台肩在内圈轴向形成过渡或间隙配合，整个轴承密封方式为轴向半接触式或非接触式密封； 上述压装在轴承外圈上的单体复合防尘密封件，均可以根据需要压装在轴承内圈上；上述防尘密封件主体部分材料均采用不锈钢板材或其它钢种板材进行锰系磷化处理；凡与防尘密封件构成防尘密封副或与挡圈压装配合的轴承套圈挡边、轴台均应由精车或磨加工成形。
全文摘要
本发明是防尘密封效果增强型无油润滑滚动轴承，防尘和密封对轴承的运行可靠度和寿命具有决定性的影响，无油润滑滚动轴承往往在高温超高温、低温超低温等苛刻条件下运行，不适合采用橡胶密封圈进行密封，现行均采用单体防尘盖非接触式密封，外部异物的侵入和内部固体润滑材料的泄漏导致轴承过早失效。本发明滚动轴承中的防尘密封装置为由在轴承的同一侧的内外两个金属防尘件组成的双重防尘密封结构，或由金属防尘件背部粘挂耐高温橡胶或粘接固体润滑材料组成的单体复合防尘密封件，使轴承防尘密封的效果和寿命均得到实质性改进和提高，从而显著提高了无油润滑轴承的运行可靠度和运行寿命，是一个非常具有工程实际意义的发明。
文档编号F16C33/76GK102900755SQ201210391268
公开日2013年1月30日 申请日期2012年10月15日 优先权日2012年10月15日
发明者赵联春, 陈淑英 申请人:上海斐赛轴承科技有限公司