专利名称：轴颈轴承垫环的制作方法
背景技术：
本发明涉及密封轴颈轴承并且尤其涉及改进的轴承组件，轴承组件在轴肩和垫环配设了密封或密封剂沿口。
包含两排预装配成整装的、预润滑的包装以组装到轴末端的轴颈上的锥形滚柱轴承的滚柱轴承组件是已知的。这种轴承组件用作装配到车轴末端的轴颈上的轨道车轴承。这种类型的轴承通常使用两排锥形滚柱轴承，滚柱轴承将均装配到公共轴承外圈的每个端部中，且它们各自的轴承锥形内圈具有尺寸设计成提供与轴颈干涉配合的内径，且具有放置在锥形内圈之间的圆柱形套筒或衬垫来在轴颈上提供精确的定距。安装在轴承外圈的每个端部中的密封提供了与在组件的每个端部上压在各自轴承锥形内圈的外端上的耐磨环的密封接触。
在典型的轨道车安装中，轴颈在内端机加工有圆角，并且具有与圆角的轮廓互补的表面和用于接合内耐磨环的内端的邻接表面的垫环精确地将轴承组件放置在轴颈上。通过螺纹拧入轴端部的孔中的螺栓而安装到轴的端部上的端盖与外侧耐磨环接合并且将整个组件夹紧在轴的端部上。耐磨环通常具有尺寸设计成提供与轴颈在其长度的至少一部分上干涉配合的内径，这样整个组件就作为一个元件而压在轴颈的端部上。
发明内容
轴承组件是滚柱轴承，包括围绕车轴或轴的轴颈部装配的内滚道或锥形内圈。内壳包括向外指向的座圈。外滚道或座圈具有向内指向的座圈。滚柱元件置于内座圈和外座圈之间并且与它们接触。
垫环具有与轴上形成的圆角的波形表面互补并且接合的波形表面。圆角从轴颈通向轴的台肩。波形表面配合来固定垫环阻止沿着轴的轴向运动。
环状耐磨环插入内滚道和垫环之间并与它们接合。在一个实施例中，垫环包括接收耐磨环的拐角的台肩。
环状密封剂沿口插入轴肩和垫环之间并与它们接合。
在另一个实施例中，第一密封剂环插入轴肩和垫环之间并与它们接合。第二密封剂环插入耐磨环和垫环之间并与它们接合。
密封剂环上的这种密封剂胎形成密封，从而防止水、磨料和其它污染物沿着轴以及在轴和垫环之间进入密封的轴承。
附图中图1是在其上安装有依照本发明的锥形滚柱轴承组件的轴颈的剖视图；图2是在其上安装有依照本发明的第二实施例的锥形滚柱轴承组件的轴颈的剖视图。
具体实施例方式
现在参见附图中的图1，在图1中总体上以参考数字10指示的轴承组件显示为安装在通常为轨道车轴的轴或车轴14的自由悬臂端上的轴颈12上。轴颈12被机械加工为非常紧的公差并且在内端终止于通向车轴14的圆柱形台肩18的轮廓相符的(弧形)圆角22。在车轴的自由端，轴颈部分12终止于略微为圆锥形或锥形的导向部分24，导向部分24的尺寸设计成易于将轴承组件安装到轴颈上。多个螺纹孔26形成在车轴14的端部中来接收带有螺纹的帽螺钉或螺栓28，螺栓28用于将轴承夹持盖30安装在轴的端部上以将轴承夹紧在适当的位置，如下文更完全地描述的那样。
轴承组件10在安装和由盖30夹紧在轴颈12上之前预先安装。轴承组件包括整体式轴承外圈或外座圈32，外座圈32具有一对均邻近其每个端部形成的座圈34、36，座圈34、36分别与一对轴承锥形内圈38、40配合来分别在其中支撑两排锥形滚柱42、44。中心衬垫46放置在锥形内圈38、40之间来以相对于彼此精确间隔的关系保持锥形内圈。
轴承外圈32在其位于座圈34、36外侧的相对端处配设有圆柱形扩孔48、50，并且一对密封组件52、54均压入一个圆柱形扩孔48、50中。密封52、54分别包括弹性密封件56、58，弹性密封件56、58分别与一对密封耐磨环套筒60、62摩擦并形成密封，使它们的向内指向的端部分别与轴承锥形内圈38、40的向外指向的端部接合。耐磨环套筒60的另一端容纳在环状垫环66的沿轴向向外指向的端部中的圆柱形扩孔64内，环状垫环66又在其另一端具有扩孔68，扩孔68的尺寸设计成以干涉和非干涉的关系容纳在轴14的圆柱形台肩18上。扩孔64和耐磨环套筒60的外径的尺寸也设计成提供干涉配合，这样耐磨环就压入垫环66中，垫环66精确地机械加工来提供弧形的内表面70，当轴承安装在轴上时，内表面70与圆角116的轮廓互补和接合。套筒62的向外指向的端部压在夹持盖30上。
可以观察到密封剂沿口(sealant bead)75位于垫环66和圆角22的台肩部之间。密封剂沿口75最经常地是硅酮密封剂，例如DowCorning 737。密封剂沿口75可以通过向圆角22与扩孔168的交点涂敷密封剂涂层形成，然后一旦挤压装配垫环66，就会形成密封。密封剂沿口75形成对于可能沿着车轴14的外缘进入密封轴承10的水和磨料的密封。
现在参见附图中的图2，在图2中总体上以参考数字110指示的轴承组件显示为安装在通常为轨道车轴的轴或车轴114的自由悬臂端上的轴颈112上。轴颈112被机械加工为非常紧的公差并且在其内端终止于通向车轴114的圆柱形台肩的弧形圆角122。在车轴的自由端，轴颈部分112终止于略微为圆锥形或锥形的导向部分124，导向部分124的尺寸设计成易于将轴承组件安装到轴颈上。多个螺纹孔126形成在车轴112的端部中来接收带有螺纹的帽螺钉或螺栓128，螺栓128用于将轴承夹持盖130安装在轴的端部上以将轴承夹紧在适当的位置，如下文更完全地描述的那样。
轴承组件110在安装和由盖130夹紧在轴颈112上之前预先安装。轴承组件包括整体式轴承外圈或外座圈132，外座圈132具有一对均邻近其每个端部形成的座圈134、136，座圈134、136分别与一对轴承锥形内圈138、140配合来分别在其中支撑两排锥形滚柱142、144。中心衬垫146放置在锥形内圈138、140之间来以相对于彼此精确间隔的关系保持锥形内圈。
轴承外圈132在其位于座圈134外侧的相对端处配设有圆柱形扩孔148、150，并且一对密封组件152、154均压入一个圆柱形扩孔148、150中。密封152、154分别包括弹性密封件156、158，弹性密封件156、158分别与一对密封耐磨环套筒160、162摩擦并形成密封，使它们的向内指向的端部分别与轴承锥形内圈138、140的向外指向的端部接合。环状垫环166的指向端部又在其另一端具有扩孔168，扩孔168的尺寸设计成以干涉或非干涉的关系容纳在轴114的圆柱形台肩118上。扩孔164和耐磨环套筒160的外径的尺寸也设计成提供干涉配合，这样耐磨环就压入垫环166中，垫环166精确地机械加工以提供弧形内表面170，当轴承安装在轴上时，内表面170与圆角116的轮廓互补并且接合。套筒162的向外指向的端部压在夹持盖30上。
可以看到，第一密封剂环或垫片175位于垫环166和圆角122的台肩部之间。可以看到，第二密封剂环或垫片177位于耐磨环160的这种拐角和垫环166的台肩164之间。
第一密封剂环175和第二密封剂环177通常由丁腈橡胶或其它适当的橡胶或合成物组成。密封剂环175和177形成对于可能沿着车轴114的外缘进入密封的轴承110的水和磨料的密封。
权利要求
1.一种组件，包括具有与自由端分隔开的台肩的轴、位于台肩和自由端之间且具有比轴更小的直径的轴颈和从轴颈通向台肩的弧形圆角(contoured fillet)，轴承组件用于装配到轴颈上并且进入另一个结构来允许轴和另一个结构之间的相对旋转，所述轴承组件包括滚柱轴承，包括围绕轴颈装配并且具有位于其上的向外指向的座圈的内圈、具有位于其上的向内指向的座圈的外圈和位于内座圈和外座圈之间并且与它们接触的滚柱元件，具有波形表面的垫环，所述波形表面与圆角的所述波形表面互补并且接合，所述波形表面配合以在轴承安装在其上时将垫环固定在轴上防止径向和轴向运动，插入轴肩和垫环之间并与它们接合的环状密封剂沿口。
2.如权利要求1所述的组件，其特征在于，密封剂沿口是硅酮基材料。
3.如权利要求1所述的组件，其特征在于，密封剂沿口施加在轴肩和垫环的波形表面之间的交点上以形成密封。
4.如权利要求1所述的组件，其特征在于，垫环装配到轴肩和圆角上来夹持密封剂沿口。
5.一种组件，包括具有从自由端分隔开的台肩的轴和从台肩延伸至自由端且具有更小直径的轴颈，轴承组件通过安装在轴的自由端上的端盖装配到轴颈上并且夹持在其上，从而允许轴和由轴承支撑的元件之间的相对旋转，所述轴承组件包括安装在轴颈上的内侧轴承锥形内圈和外侧轴承锥形内圈，每个轴承锥形内圈界定了向外指向的座圈并且每个均具有提供轴颈上的干涉配合的内径，还包括界定了一对向内指向的锥形外座圈的轴承外圈，锥形外座圈相对于每个内座圈以沿径向向外间隔的关系放置，还包括位于内座圈和外座圈之间的滚柱元件，垫环，用于安装在轴颈上并且以沿径向和轴向将垫环固定到轴上的方式接合台肩，所述垫环具有在其中形成的向外指向的扩孔来界定轴向台肩，插入轴肩和垫环之间的环状密封剂沿口。
6.如权利要求5所述的组件，其特征在于，密封剂沿口是硅酮基材料。
7.如权利要求5所述的组件，其特征在于，轴肩包括波形圆角并且其中，垫环包括互补的曲面，所述曲面接触圆角并且与之配合以将密封剂沿口沿径向和轴向固定在它们之间。
8.如权利要求5所述的组件，其特征在于，密封剂涂敷到圆角上，并且一旦垫环安装就会形成密封。
9.如权利要求5所述的组件，其特征在于，垫环装配到轴肩和圆角上来夹持密封剂沿口。
10.一种组件，包括具有与自由端分隔开的台肩的轴、位于台肩和自由端之间且具有比轴更小的直径的轴颈和从轴颈通向台肩的波形圆角，轴承组件用于装配到轴颈上并且进入另一个结构，以允许轴和另一个结构之间的相对旋转，所述轴承组件包括滚柱轴承，包括围绕轴颈装配并且具有位于其上的向外指向的座圈的内圈、具有位于其上的向内指向的座圈的外圈和位于内座圈和外座圈之间并且与它们接触的滚柱元件，具有波形表面的垫环，所述波形表面与圆角的所述波形表面互补并且接合，所述波形表面配合以在轴承安装在其上时将垫环固定在轴上防止径向和轴向运动，插入内滚道和垫环之间并且与它们接合的环状耐磨环，所述耐磨环具有支承在内滚道上的第一端并且具有第二端，第二端以干涉的关系容纳以将第二端部沿径向和轴向固定在轴颈上，插入轴肩和垫环之间并且与它们接合的第一密封剂环，以及插入耐磨环和垫环之间并且与它们接合的第二密封剂环。
11.如权利要求10所述的组件，还包括形成于垫环中的台肩，和插入耐磨环的拐角和垫环中的台肩之间并且与它们接合的第二密封剂环。
12.如权利要求10所述的组件，其特征在于，两个密封剂环均由腈橡胶构成。
13.一种组件，包括具有与自由端分隔开的台肩的轴，和从台肩延伸至自由端且具有更小直径的轴颈，轴承组件通过安装在轴的自由端上的端盖装配到轴颈上并且夹持在其上，从而允许轴和由轴承支撑的元件之间的相对旋转，所述轴承组件包括安装在所述轴颈上的内侧轴承锥形内圈和外侧轴承锥形内圈，每个所述轴承锥形内圈界定了向外指向的座圈，并且每个均具有提供轴颈上的干涉配合的内径，还包括界定了一对向内指向的锥形外座圈的轴承外圈，锥形外座圈相对于每个内座圈以沿径向向外间隔的关系放置，还包括位于内座圈和外座圈之间的滚柱元件，垫环，用于安装在轴颈上并且以沿径向和轴向将垫环固定到轴上的方式接合台肩，所述垫环具有在其中形成的向外指向的扩孔来界定轴向台肩，第一密封耐磨环，具有以干涉的关系容纳在所述扩孔中并且压靠轴向台肩的第一端部和压靠所述内侧轴承外圈的第二端部，第一密封耐磨环的内表面沿着密封耐磨环的整个长度与轴颈沿径向分隔，以及与外侧轴承锥形内圈和端盖相接触地安装的第二密封耐磨环，插入轴肩和垫环之间并且与它们接合的第一密封剂环以及插入耐磨环和垫环之间并且与它们接合的第二密封剂环。
14.如权利要求13所述的组件，还包括形成于垫环中的台肩，和插入耐磨环的拐角和垫环中的台肩之间并且与它们接合的第二密封剂环。
15.如权利要求8所述的组件，其特征在于，两个密封剂环均由腈橡胶构成。
全文摘要
配设了具有滚柱轴承的轴承组件，滚柱轴承具有围绕车轴的轴颈部装配的内壳。外座圈与内座圈组合来容纳滚柱元件。垫环以轴圆角为中心。环状耐磨环置于内壳和垫环之间。环状密封剂沿口或密封剂环在轴肩和垫环之间形成密封。
文档编号B60B27/00GK1858455SQ20061007176
公开日2006年11月8日 申请日期2006年3月23日 优先权日2005年5月5日
发明者M·E·里德 申请人:布兰科公司