轴承密封装置和减少轴承密封装置磨损的运行方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种轴承密封装置和减少轴承密封装置磨损的运行方法。
【背景技术】
[0002]在很多技术领域中广泛使用轴承，该轴承由于工作环境或多或少会遭受到严重污染。为了保护轴承区域的零部件，如滚动体或滑动面免受污染，有大量可行的密封系统可供使用。在很多情况下密封装置由弹性体制成，此弹性体比例如与邻接的轴承圈具有更大的弹性。通过该材料至少部分补偿例如在密封装置的配合面上的压紧力，以此必要时可以减少磨损。然而当转速增加时，由于作用的压紧力会摩擦增多并因此温度上升。这会过分要求密封材料的强度，周围的润滑剂发热和对其质量和使用寿命产生负面影响。备选地可以提供迷宫式密封装置，其中，污染颗粒可能的进入路径只在间隙收窄。然而根据污染物质(如粉尘或污水)的特性，密封作用可能不再满足用户需求。当静止时，由于动态气流比不再有助于迷宫作用，故会严重导致污染物进入轴承。
【发明内容】
[0003]因此，本发明所要解决的技术问题是，提供一种用于轴承的密封装置和用于减少轴承密封装置磨损的运行的方法，使得达到在减少轴承密封装置的磨损和密封作用之间良好的平衡。
[0004]根据本发明第一方面，该技术问题通过轴承的密封装置解决。该密封装置包括具有沿轴向的第一缩入部和沿轴反向的第二缩入部的密封圈。第一缩入部和第二缩入部在朝向轴承滚动体的一点处相互接触，使得第一缩入部和第二缩入部围成一个预设角度。第一缩入部包括密封唇。在此密封圈与轴承的外圈固定连接，密封唇与轴承的内圈滑动接触。此外第一缩入部还具有一定的质量，使得在预设转速下径向向外指向的力作用到密封唇上，该力超过作用在轴承内圈上的密封唇的压紧力。因此可实现的是，密封唇从内圈取下。由此可以减少或甚至阻止摩擦热增加，通过此可避免密封装置和润滑剂的磨损。此外可实现的是，通过径向向外指向的力限制密封唇的提升限制为通过角度预设的最大值。
[0005]在一些结构方案中第一缩入部比第二缩入部的质量更大，因此根据应用场合可额外影响例如加强力的大小。
[0006]在一些结构方案中密封装置包括至少一个附加负载元件。该至少一个的附加负载元件与密封唇固定连接，使得当外圈旋转时，通过该附加负载元件在密封唇上至少部分产生径向向外指向的力。因此，只有转速上升，密封唇上的力才会加强，从而密封唇更容易从内圈上升。
[0007]以此，因为在负载元件的材料内没有或者仅减小的切向拉力，故密封唇上的径向力使上升更加迅速。
[0008]在结构方案中附加负载元件位于密封唇的面向轴承滚动体的一侧。因此可以回避滚动体与密封唇或者附加负载元件的无意接触的风险。
[0009]在一些结构方案中附加负载元件通过具有预设宽度的间隙与另一个负载元件在空间上分离，使得力的改变引起间隙宽度的改变。因此可以获得间隙空间，以便与径向向外指向的力一同产生沿切线方向的密封唇拉应力。
[0010]在一些结构方案中，附加负载元件与密封唇材料接合式连接。因此可能的是，在已经装配的密封唇上加装负载元件。
[0011]—些结构方案涉及轴承。该轴承包含内圈、外圈和所谓的密封装置。内圈与位置固定的零件固定连接，外圈与相对轴承的切线可转动的零件连接。因此可提供了多种使用的可能性，其中，轴承内圈以位置固定的方式(与位置固定零件的惯性系统有关)装配。
[0012]此外，在一些结构方案中，内圈还具有带有径向延伸的端面的缩入部。密封唇与端面滑动接触，因此可能的是，减少对于内圈的密封唇的压紧力，并因此进一步减少密封唇的磨损。
[0013]—些结构方案涉及具有轴承的机动车。在此汽车的轮胎固定在轴承的外圈上。因此可以限制在很大程度上遭受污染的车轮轴承密封装置的磨损。
[0014]根据另一方面，本发明的技术问题通过一种用于减少轴承密封装置的磨损的运行的方法解决。该方法包括将旋转时径向向外指向的力通过负载元件作用到密封装置的密封唇上。由此可以通过增加旋转速度来减少摩擦热的增多，或者甚至阻碍摩擦热的产生，故在这种情况下可以避免密封装置或润滑剂的磨损。
[0015]根据另一方面，本发明的技术问题通过一种用于制造前述轴承密封装置的方法解决。方法包含将负载元件与密封圈上的密封唇固定连接。方法还包括将密封圈与轴承外圈固定连接。此外，方法还包括建立密封圈的密封唇与轴承内圈的滑动接触。还能提供的可能性是，预装配密封装置和负载元件，或者在现有的密封唇上加装负载元件。
【附图说明】
[0016]下面根据附图中所示的实施例进一步描述其它有利的设计，然而这些实施例并不局限于这些附图。图中详细示出:
[0017]图1是根据一个实施例的具有密封装置的轴承的横截面图；
[0018]图2是根据一个实施例的密封装置;和
[0019]图3是制造根据一个实施例的轴承密封装置的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0020]在后续的附加描述中相同的或是同类的零部件使用相同的参照标记。此外将概括性的参照标记用于多次出现在实施例或说明中的，然而在一个或多个特征方面共同描述的组件和对象。通过相同或者概括性的参照标记描述的组件或者对象能够在一个、多个或者所有特征，例如其几何尺寸方面相同地实现，但只要不能从说明书中明确或者隐含的得出其他信息，必要时也会不同地实现。
[0021]图1显示了在装配状态下轴承100上的密封装置105的实施例。为了更好的阐述，密封装置105在图2中再一次单独用透视图描述。出于整体把握的原因，概括性地描述图1和图2，其中可能在不同处会有更精确的深入描述。
[0022]密封装置105包括具有沿轴向的第一缩入部140和沿轴反向的第二缩入部145的密封圈110。第一个缩入部140和第二个缩入部145在朝向轴承100的滚动体的一点处相互接触，使得第一凹槽140和第二凹槽145围成一个预设角度。第一缩入部140包括密封唇115，其中，密封圈110与轴承100的外圈125固定连接，密封唇115与轴承100的内圈130滑动接触。此夕卜，第一缩入部140还具有一定的质量，使得在预设转速下径向向外指向的力作用到密封唇115上，该力超过作用在轴承100内圈130上的密封唇的压紧力。
[0023]例如轴承100可以是滑动轴承或滚动轴承，并且根据滚动体的布置和构造，设计成单列、双列或是多列的滚珠轴承、滚针轴承、圆柱滚子轴承和圆锥滚子轴承。在本实施例中，轴承是深沟球轴承(英语:deep groove ball bearing，DGBB)。密封装置105至少部分由塑料制成，例如弹性体。在一些实施例中，密封材料包括塑料，聚丙烯腈丁二烯合成橡胶(NBR)、氢化聚丙烯腈丁二烯合成橡胶(HNBR)或聚氨酯。
[0024]在有些实施例中，选择第一缩入部140的质量可比第二缩入部的质量大。这导致在旋转时额外增大了在密封唇上的作用力。
[0025]密封装置105含有大量的负载元件120。大量的负载元件120与密封唇115固定连接，使得通过大量的负载元件120在外圈125旋转时径向向外指向的力作用在密封唇115上。负载元件120同样包括上述塑料的其中之一或者可选的金属成分。负载元件120形状配合式连接地、摩擦配合式连接地和材料接合式连接地安设在密封唇115上。在一个实施例中，负载元件120通过硫化处理固定在密封唇115上。
[0026]负载元件120的质量涉及到固定在密封唇115上的负载元件120的累加质量。在实施例中，累加质量为密封唇115的质量的至少十分之一，以及相等、两倍或者五倍。负载元件在此仅可选的存在。
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