轴承及密封装置的制作方法

文档序号:15549932发布日期:2018-09-28 23:48阅读:114来源:国知局

本发明实施例涉及密封技术领域,尤其涉及一种轴承及密封装置。



背景技术:

设置于轴承内的密封装置,一方面用来防止轴承内部的润滑油脂泄漏,另一方面用于保护轴承的滚动体腔免受从外部进入的水泥、灰尘等的影响。

请参考图1,图1是现有技术中的一种密封装置的结构示意图。

如图1所示,现有的密封装置,包括骨架10,防尘环20,主密封唇30,离心密封唇40,防尘密封唇50以及弹簧60。防尘环20包括防尘环轴向部分21和防尘环径向部分22,主密封唇30抵接于防尘环轴向部分21,弹簧60始终对主密封唇30施加朝向径向内侧的弹簧力。这样,主密封唇3与防尘环轴向部分21实现接触密封。离心密封唇40通过自身的弹性力抵接于防尘环径向部分22上。这样,离心密封唇40与防尘环径向部分22实现接触密封。防尘密封唇50与轴承内圈接触,实现接触密封。

采用传统的带有防尘环20和弹簧60的密封装置能够起到很好的阻止灰尘或水泥进入轴承内部的作用。但是,该密封装置对防尘环20的要求很苛刻,防尘环20须由耐腐蚀金属材料制成,防尘环20还须满足较低的粗糙度,对尺寸精度要求也很高。因此,该密封装置的制造成本很高。

因此,如何设计一种成本较低且密封性能良好的密封装置,成为亟需解决的技术问题。



技术实现要素:

本发明实施例解决的技术问题是提供一种轴承及密封装置,以降低成本。

为解决上述问题,本发明实施例提供一种密封装置,用于轴承密封,所述密封装置整体呈环状,所述密封装置上开设有泵送槽,所述泵送槽的轴向开口位于所述密封装置的外端面,所述泵送槽包括背离所述密封装置旋转方向的泵送侧壁,所述泵送侧壁与所述泵送槽的横截面的夹角为锐角。

可选地,所述密封装置包括:

间隙密封唇,所述间隙密封唇的外端面为所述密封装置的外端面的局部,所述间隙密封唇与所述轴承的轴承内圈之间具有间隙,形成间隙密封。

可选地,所述泵送槽包括间隙泵送槽,所述间隙泵送槽开设于所述间隙密封唇的径向内侧壁。

可选地,所述间隙泵送槽沿所述密封装置的周向间隔设置。

可选地,所述密封装置还包括:

防尘密封唇,所述防尘密封唇朝靠近轴承外端面的一端倾斜延伸直至与所述轴承的轴承内圈接触,所述防尘密封唇与所述轴承的轴承内圈形成接触密封。

可选地,所述防尘密封唇包括主密封唇和协同密封唇,所述主密封唇连接所述间隙密封唇,所述协同密封唇位于所述主密封唇的远离轴承外端面的一端。

可选地,所述协同密封唇的数量为至少一个。

可选地,所述密封装置还包括:

支撑部,所述支撑部固定于所述轴承的轴承外圈;

连接部,所述连接部沿所述支撑部向所述轴承内圈延伸,所述连接部连接所述主密封唇和所述协同密封唇。

可选地,所述泵送槽还包括主泵送槽和连接部泵送槽中的至少一个,所述主泵送槽开设于所述主密封唇的径向外表面,所述连接部泵送槽开设于所述连接部的径向外表面。

可选地,所述主泵送槽和所述连接部泵送槽中的至少一个沿所述密封装置的周向间隔设置。

可选地,所述密封装置还包括:防油密封唇,所述防油密封唇的内端面为所述密封装置的内端面的局部,所述防尘密封唇与所述轴承的轴承内圈相接触。

可选地,所述泵送侧壁的数量为2个,2个泵送侧壁相对设置。

为解决上述问题,本发明实施例提供一种轴承,包括轴承内圈,轴承外圈和如上述任一项所述的密封装置,所述密封装置固定于所述轴承外圈,所述密封装置与所述轴承内圈相接触。

与现有技术相比,本发明实施例的技术方案具有以下优点:

本发明实施例所提供的轴承及密封装置,整体呈环状结构,密封装置上开设有泵送槽,泵送槽的轴向开口位于密封装置的外端面,泵送槽包括背离密封装置旋转方向的泵送侧壁,所述泵送侧壁与所述泵送槽的横截面的夹角为锐角。这样,在轴承运转过程中,位于密封装置的外端面表面的灰尘、水泥等污物和密封装置之间存在相对运动,即假设密封装置静止,那么位于密封装置的外端面表面的灰尘、水泥等污物的运动方向与密封装置的旋转方向相反,此时,由于密封装置的外端面表面上开设有泵送槽,落入泵送槽内的尘土、水泥等污物朝着背离轴承旋转方向的泵送侧壁运动,当尘土、水泥等污物与背离轴承旋转方向的泵送侧壁接触时,该泵送侧壁挡住了灰尘、水泥等污物的运动,使得灰尘、水泥等污物无法继续沿之前的方向运动。由于背离轴承旋转方向的泵送侧壁与泵送槽的横截面的夹角为锐角,且尘土、水泥等污物的运动方向为圆周切向方向,故尘土、水泥等污物的运动方向与泵送侧壁的法向切面的夹角为锐角,根据反射原理,尘土、水泥等污物改变运动方向,朝向靠近密封装置外端面的区域运动,即在密封装置旋转过程中,密封装置上开设的泵送槽能够将灰尘、水泥等污物甩出密封装置,防止灰尘、水泥进入轴承内部,从而起到密封的作用。本发明实施例所提供的轴承及密封装置,通过在密封装置上开设泵送槽可以有效阻隔灰尘、水泥进入轴承内部,密封性能良好,且开设泵送槽的成本较低,从而降低了密封装置的生产成本。

可选方案中,本发明实施例所提供的轴承及密封装置,还包括间隙密封唇和开设于间隙密封唇上的间隙密封槽,间隙密封唇的外端面为密封装置的外端面的局部,间隙密封唇与轴承的轴承内圈之间形成间隙密封。间隙密封唇与轴承内圈之间有很小的间隙,该间隙使得间隙密封唇具有阻流的作用,即当水滴进入该间隙后,利用流体在间隙内的节流效应,水滴无法进一步向轴承内流动。此时,由于间隙密封唇的径向内侧表面设置有间隙泵送槽,在离心力的作用下,进入间隙的水泥、灰尘等污物就沿间隙泵送槽甩出,更进一步起到阻隔灰尘、水泥进入轴承内部的作用。

可选方案中,本发明实施例所提供的轴承及密封装置,还包括主密封唇和协同密封唇,主密封唇连接间隙密封唇,主密封唇朝靠近轴承外端面的一端倾斜延伸直至与轴承的轴承内圈接触。由于主密封唇朝靠近轴承外端面的一端倾斜延伸,能够起到将灰尘、水泥等污物向轴承外端一侧甩的作用。协同密封唇位于主密封唇的远离轴承外端面的一端,协同密封唇朝靠近轴承外端面的一端倾斜延伸直至与轴承的轴承内圈接触。主密封唇和协同密封唇之间存在空腔,当水泥、灰尘等污物沿主密封唇与轴承的轴承内圈接触处的缝隙进入该空腔后,由于协同密封唇与轴承内圈相接触,协同密封唇能够起到第二重密封屏障的作用,防止水泥、尘土等污物进入轴承内部。协同密封唇朝靠近轴承外端面的一端倾斜延伸,还能够起到将空腔内的灰尘、水泥等污物向轴承外端一侧甩的作用。因此,主密封唇和协同密封唇形成了至少两道密封防线,提高了密封装置的密封性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是现有技术中的一种密封装置的结构示意图;

图2是本发明一种实施例的密封装置的结构示意图;

图3是本发明一种实施例中的泵送槽的结构示意图;

图4是本发明另一实施例的密封装置的结构示意图。

其中:

100-骨架;200-密封部;300-主密封唇;301-主泵送槽;310-主泵送侧壁;400-协同密封唇;500-防油密封唇;600-间隙密封唇;601-间隙泵送槽;610-间隙泵送侧壁;700-连接部;701-连接部泵送槽;710-连接部泵送侧壁;r-密封装置的径向方向;a-密封装置的轴向方向;b-污物甩出方向;d-密封装置旋转方向。

具体实施方式

由背景技术可知,一种带有防尘环的轴承密封装置密封性能很好。但是,该密封装置对防尘环的要求很苛刻,防尘环须由耐腐蚀金属材料制成。轴承运转过程中,密封装置与防尘环接触部位会产生滑动接触,因而防尘环还需满足较低的粗糙度,对防尘环的尺寸精度要求也很高。因此,该密封装置的制造成本很高。

为了能够降低密封装置的成本,本发明实施例提供了一种轴承及密封装置,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

请参考图2和图3,图2是本发明一种实施例的密封装置的结构示意图;图3是本发明一种实施例中的泵送槽的结构示意图。

本发明实施例提供了一种密封装置,用于轴承密封,所述密封装置整体呈环状,所述密封装置上开设有泵送槽,所述泵送槽的轴向开口位于所述密封装置的外端面,所述泵送槽包括背离所述密封装置旋转方向的泵送侧壁,所述泵送侧壁与所述泵送槽的横截面的夹角为锐角。

其中,泵送槽的横截面是指平行于轴承的轴向横截面的平面。

所述泵送侧壁与所述泵送槽的横截面的夹角为锐角,是指所述泵送槽的横截面将所述泵送侧壁分为内侧和外侧两部分,外侧是指靠近密封装置外端面的一侧,内侧是指远离密封装置外端面的一侧,所述泵送侧壁的内侧部分与平行于轴承的轴向横截面的平面的夹角为锐角,比如,如图3所示,背离密封装置旋转方向的泵送侧壁的延伸方向如主泵送侧壁310所示。所述主泵送侧壁310可以是平面,也可以是弧面。

在轴承运转过程中,位于密封装置的外端面表面的灰尘、水泥等污物和密封装置之间存在相对运动,即假设密封装置静止,那么位于密封装置的外端面表面的灰尘、水泥等污物的运动方向与密封装置的旋转方向相反,此时,由于密封装置的外端面表面上开设有泵送槽,落入泵送槽内的尘土、水泥等污物朝着背离轴承旋转方向的泵送侧壁运动,当尘土、水泥等污物与背离轴承旋转方向的泵送侧壁接触时,该泵送侧壁挡住了灰尘、水泥等污物的运动,使得灰尘、水泥等污物无法继续沿之前的方向运动。由于背离轴承旋转方向的泵送侧壁与泵送槽的横截面的夹角为锐角,且尘土、水泥等污物的运动方向为圆周切向方向,故尘土、水泥等污物的运动方向与泵送侧壁的法向切面的夹角为锐角,根据反射原理,尘土、水泥等污物改变运动方向,朝向靠近密封装置外端面的区域运动。即在密封装置旋转过程中,密封装置上开设的泵送槽能够将灰尘、水泥等污物甩出密封装置,防止灰尘、水泥进入轴承内部,从而起到密封的作用。本发明实施例所提供的密封装置,通过在密封装置上开设泵送槽可以有效阻隔灰尘、水泥进入轴承内部,密封性能良好,且开设泵送槽的成本较低,从而降低了密封装置的生产成本。

请参考图2,在一种具体实施例中,本发明所提供的密封装置,包括间隙密封唇600,所述间隙密封唇600的外端面为所述密封装置的外端面的局部,所述间隙密封唇600与所述轴承内圈之间具有间隙,形成间隙密封。

所述间隙密封唇600的外端面为所述密封装置的外端面的局部,是指所述间隙密封唇600构成了密封装置与外界接触的一部分,间隙密封唇600的外端面为密封装置的外端面的一部分。

其中,图2中所示的a方向为密封装置的轴向,油脂位于密封装置的左侧,水泥、灰尘等污物位于密封装置的右侧,即密封装置的外端面为图2中密封装置的右侧端面。

间隙密封唇600与轴承内圈之间有很小的间隙,该间隙使得间隙密封唇600具有阻流的作用,即当水滴进入该间隙后,利用流体在间隙内的节流效应,水滴无法进一步向轴承内部流动。

在一种具体实施例中,间隙密封唇600的径向内侧壁上开设有间隙泵送槽601。

如图2所示,径向内侧壁指的是沿r方向上靠近轴承内圈的一侧。

由于间隙密封唇600的径向内侧表面设置有间隙泵送槽601,在离心力的作用下,进入间隙的水泥、灰尘等污物就沿间隙泵送槽601甩出,更进一步起到阻隔灰尘、水泥进入轴承内部的作用。

为了使间隙泵送槽601更好地发挥密封作用,在一种具体实施例中,所述间隙泵送槽601沿所述密封装置的周向间隔设置。

为了降低摩擦扭矩,同时进一步保证密封效果,在一种实施例中,所述密封装置还包括防尘密封唇,所述防尘密封唇朝靠近轴承外端面的一端倾斜延伸直至与所述轴承的轴承内圈接触,所述防尘密封唇与所述轴承的轴承内圈形成接触密封。防尘密封唇减小了与所述轴承内圈的接触面积,因而能够降低滑动摩擦时的摩擦扭矩。

所述轴承外端面指的是a方向上密封装置的右侧,将所述密封装置安装到所述轴承后,所述防尘密封唇位于水泥、尘土进入的一侧,从而起到防止水泥、尘土进入轴承内部的作用。

在一种具体实施例中,所述防尘密封唇包括主密封唇300和协同密封唇400,所述主密封唇300连接所述间隙密封唇600,所述协同密封唇400位于所述主密封唇300的远离轴承外端面的一端。所述主密封唇300和协同密封唇400均与轴承的轴承内圈形成接触密封。所述主密封唇300和所述协同密封唇400之间存在空腔,当水泥、灰尘等污物沿主密封唇300与轴承内圈接触处的缝隙进入该空腔后,由于协同密封唇400与轴承内圈相接触,协同密封唇400能够起到第二重密封屏障的作用,防止水泥、尘土等污物进入轴承内部。协同密封唇400朝靠近轴承外端面的一端倾斜延伸,还能够起到将空腔内的灰尘、水泥等污物向轴承外端一侧甩的作用。因此,主密封唇300和协同密封唇400形成了至少两道密封防线,提高了密封装置的密封性能。

在另一种具体实施例中,所述密封装置还包括支撑部和连接部700,所述支撑部固定于所述轴承的轴承外圈,所述连接部700沿所述支撑部向所述轴承内圈延伸,所述连接部700连接所述主密封唇300和所述协同密封唇400。通过连接部700,所述主密封唇300和所述协同密封唇400成为一个整体。在轴承运转过程中,所述主密封唇300和所述协同密封唇400与所述轴承内圈接触处产生摩擦扭矩,由于所述连接部700较薄较细,容易产生形变,所述主密封唇300和所述协同密封唇400产生的摩擦扭矩便通过所述连接部700的变形而降低,从而使得整个密封装置的摩擦扭矩降低。当然,所述主密封唇300和所述协同密封唇400也可以分别独立,而不通过所述连接部700连接成为一个整体。

在一种实施例中所述支撑部可以包括骨架100和密封部200,所述密封部200附接于所述骨架100,所述密封部200的材料为橡胶材料,所述骨架100的材料为金属材料。所述骨架100包括骨架轴向部分和骨架径向部分,所述骨架轴向部分与所述轴承外圈固定,所述密封部200附接于所述骨架径向部分。在其他实施例中,所述支撑部还可以只包括骨架100或密封部200。所述骨架100的支撑效果比较好,所述密封部200的密封效果较好。当所述支撑部包括所述骨架100和所述密封部200时,所述密封部200与所述连接部700相连,与支撑部仅有骨架100相比,因为密封部200和连接部700都是橡胶材料,密封部200与连接部700成型后的连接稳定性比较好,因此所述密封装置的支撑效果和密封效果较好。

在一种具体实施方式中,所述泵送槽还包括主泵送槽301,所述主泵送槽301开设于所述主密封唇300的径向外表面。

所述径向外表面指的是沿r(如图2所示)方向上靠近轴承外圈的一侧。

由于所述主密封唇300的径向外表面朝靠近轴承外端面的一端倾斜延伸,且所述主密封唇300靠近轴承内圈一端,在所述主密封唇300上开设所述主泵送槽301,能够将灰尘、水泥等污物及时甩出。

为了使主泵送槽301更好地发挥密封作用,在一种具体实施例中,所述主泵送槽301沿所述密封装置的周向间隔设置。

请参考图3,当所述密封装置的旋转方向为图中的d时,所述水泥、尘土等污物的甩出方向如图中b所示。

在一种具体实施例中,所述泵送槽还包括连接部泵送槽701,所述连接部泵送槽701开设于所述连接部700的径向外表面。

所述径向外表面指的是沿r(如图2所示)方向上靠近轴承外圈的一侧。

在所述连接部700上开设所述连接部泵送槽701,能够将落入连接部700处的灰尘、水泥等污物甩出。

为了使连接部泵送槽701更好地发挥密封作用,在一种具体实施例中,所述连接部泵送槽701沿所述密封装置的周向间隔设置。

继续参考图2,在一种具体实施例中,所述密封装置还包括防油密封唇500,所述防油密封唇500的内端面为所述密封装置的内端面的局部,所述防油密封唇500与所述轴承内圈相接触。所述防油密封唇500可以朝向轴承内端面倾斜延伸直至于轴承内圈接触,这样可以起到防止油脂泄漏的作用。在另一种具体实施例中,所述防油密封唇500也可以朝向轴承外端面倾斜延伸直至于轴承内圈接触,防油密封唇500作为密封装置的最后一重密封防线,防止水泥、尘土等污物进入轴承内部。所述防油密封唇500与所述协同密封唇400之间存在空腔,当灰尘、水泥等污物进入该空腔后,防油密封唇500朝靠近轴承外端面的一端倾斜延伸,还能够起到将空腔内的灰尘、水泥等污物向轴承外端一侧甩的作用。

所述防油密封唇500的内端面为所述密封装置的内端面的局部,是指所述防油密封唇500构成了密封装置与轴承内部油脂接触的一部分,所述防油密封唇500的内端面为密封装置的内端面的一部分。

其中,图2中所示的a方向为密封装置的轴向,油脂位于密封装置的左侧,水泥、灰尘等污物位于密封装置的右侧,即密封装置的内端面为图中密封装置的左侧端面。

在一种具体实施例中,所述泵送侧壁的数量为2个,2个泵送侧壁相对设置,即所述泵送槽的2个泵送侧壁沿轴向靠近密封装置外端面的一侧彼此远离的延伸。当所述密封装置的旋向为d方向时,背离所述密封装置旋转方向的泵送侧壁起到将灰尘、水泥甩出的作用。当所述密封装置反向旋转时,即所述密封装置的旋向与d相反时,所述泵送槽的另一侧的泵送侧壁起到将灰尘、水泥甩出的作用。由于所述密封装置可以双向旋转,这样当改变轴承的旋转方向时,可以不更换密封装置,节约时间,提高生产效率,而且能降低生产成本。

所述泵送槽的2个泵送侧壁沿轴向靠近密封装置外端面的一侧彼此远离的延伸,2个泵送侧壁可以是对称延伸,也可以是非对称延伸。泵送侧壁可以是平面,也可以是弧面。

继续参考图3,在一种具体实施例中,所述主泵送槽301的径向开口形状为近似等腰梯形,主泵送槽301的2个主泵送侧壁310对称分布,2个主泵送侧壁310对称分布易于加工。当然,主泵送槽301的径向开口形状还可以为近似非等腰梯形,2个主泵送侧壁310沿轴向靠近密封装置外端面的一侧彼此远离的延伸。在其他实施例中,所述主泵送槽301的径向开口形状还可以为近似三角形。所在一种具体实施例中,所述主泵送侧壁310是平面,当所述主泵送侧壁310是平面时,易于加工。当然,在其他实施例中,所述主泵送侧壁310也可以是弧面。当然,所述主泵送槽301的主泵送侧壁310的数量可以是1个,当所述主泵送侧壁310的数量为1个时,所述密封装置只能单向转动。

在一种具体实施例中,配合双向旋转,起到更好的密封效果,所述间隙泵送槽601的间隙泵送侧壁610的数量为2个。为了便于加工,所述间隙泵送槽601的径向开口形状为近似等腰梯形,2个间隙泵送侧壁610对称分布。

在一种具体实施例中,配合双向旋转,起到更好的密封效果,所述连接部泵送槽701的连接部泵送侧壁710的数量是2个。为了便于加工,所述连接部泵送槽701的径向开口形状为近似等腰梯形,2个连接部泵送侧壁710对称分布。

请参考图4,图4是本发明另一实施例的密封装置的结构示意图。

如图4所示,与上述实施例结构相同部分,在此不再赘述,与上述实施例不同部分在于,所述协同密封唇400的数量为2个。当然,所述协同密封唇400的数量还可以为多个。增加所述协同密封唇400的数量,能够进一步提高所述密封装置的密封性能。

本发明实施例还提供一种轴承,包括轴承内圈,轴承外圈和如上所述的密封装置,所述密封装置固定于所述轴承外圈,所述密封装置与所述轴承内圈相接触。密封装置的外端面表面上开设有泵送槽,所述泵送槽的轴向开口位于所述密封装置的外端面,所述泵送槽包括背离所述密封装置旋转方向的泵送侧壁,所述泵送侧壁与所述泵送槽的横截面的夹角为锐角。在密封装置旋转过程中,密封装置上开设的泵送槽能够将密封装置表面的灰尘、水泥等污物甩出密封装置,防止灰尘、水泥进入轴承内部,从而起到密封的作用。本发明实施例所提供的轴承,通过在密封装置上开设泵送槽可以有效阻隔灰尘、水泥进入轴承内部,密封性能良好,且开设泵送槽的成本较低,从而降低了轴承的生产成本。

虽然本发明实施例披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

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