具有安装表面的轨道轴箱轴承单元的制作方法

本发明涉及轨道轴箱轴承单元。

背景技术：

轨道轴箱包括轴承壳体，其被构造成直接或间接安装支撑轨道车辆的轴的滚子轴承。在所谓的两件式设计中，壳体具有包括上部和下部的分体设计，该上部和下部均具有包围轴承的径向外表面(随后作为轴承单元的安装表面)的半圆形轴承座表面。

在所谓的三件式设计中，轴承被安装到外套筒内，然后该外套筒保持在壳体中并提供径向外安装表面。

在这两种情况下，径向外安装表面与壳体的内表面之间的临界面处的微动磨损腐蚀的风险高。表面之间的电流返回增大了这种风险。此外，如果安装表面或壳体的内表面的机械加工恰好不精确，则很可能出现轴承载荷不能精确定位的问题。最初的不精确或微动磨损腐蚀可能进一步导致径向或轴向的游隙并造成磨损。

技术实现要素：

本发明涉及一种轨道轴箱轴承单元，包括径向外安装表面，该径向外安装表面被构造成安装为面向轴箱壳体的径向内安装表面。

根据本发明的一个方面，提出为该单元进一步设置至少两个间隔构件，该至少两个间隔构件被构造成安装在径向外安装表面与轴箱壳体的安装表面之间。

由于附加间隔构件，能够减小轴承与上下联接臂之间的腐蚀、精确地定位载荷片(loadpatch)、提供轴承与上/下联接臂之间的电隔离以及减少或避免套筒和/或壳体的磨耗。能够避免或者至少强烈减少微动磨损腐蚀。

本发明能够适用于轨道应用中的任何种类的轴箱或车轮轴承，包括转向架轴承(bogiebearing)。

在本发明的优选实施方式中，至少两个间隔构件由电绝缘材料制成。

根据本发明的另一方面，至少两个间隔构件覆盖径向外安装表面的120°至180°之间的角度扇区。

发明人进一步提出，为轴承单元设置外套筒，该外套筒被构造成容纳轴承单元的外轴承圈，其中径向外安装表面为套筒的径向外表面。

在本发明的优选实施方式中，径向外安装表面包括被构造成容纳所述至少两个间隔构件的凹部。

根据本发明的一个方面，提出进一步设置被构造成避免间隔构件相对于安装表面滑动的防转动装置。防转动装置可以被构造为凹部、螺栓、销或螺丝，或者通过胶水或后者可选方案的任意组合。

在本发明的优选实施方式中，至少两个间隔构件为彼此平行地放置的带状构件，这两个带状构件的纵向方向沿安装表面的周向定向。

发明人进一步提出，为轴承单元设置至少两组间隔构件，其中同一组中的间隔构件在一个径向平面内对齐并在外安装表面的圆周上分布。

根据本发明的另一方面，至少一个组包括两个间隔构件，这两个间隔构件覆盖合计覆盖了径向外安装表面圆周上360°的角度扇区。

根据本发明的一个实施方式，间隔构件为金属片部件，其中轨道轴箱轴承单元还包括隔离o形环，这些隔离o形环安装在间隔构件上以避免间隔构件与轴箱壳体之间的电接触和确保对返回电流的可靠隔离。

本发明的另一方面涉及一种轨道轴箱，包括轨道轴箱壳体和安装在所述轨道轴箱壳体中的、如上述的轨道轴箱轴承单元。

本发明的以上实施方式和所附权利要求和附图以特定组合示出了本发明的多个特征。本领域技术人员将能够容易想到这些特征的进一步组合或子组合以便使如权利要求中限定的本发明适合于其特定需求。

附图说明

图1是根据本发明的第一实施方式的轨道轴箱轴承单元的分解图；

图2是根据图1的轨道轴箱轴承单元的立体图；

图3是包括轨道轴箱壳体和根据图1和图2的轨道轴箱轴承单元的轨道轴箱的截面图；

图4是根据图3的轨道轴箱的截面图的细节图；

图5是根据本发明的第二实施方式的轨道轴箱轴承单元的分解图；

图6是根据图5的轴箱轴承单元的立体图；

图7是根据本发明的第三实施方式的轨道轴箱轴承单元的分解图；

图8是根据图7的轴箱轴承单元的立体图；

图9是根据图8的轨道轴箱的截面图的细节图；以及

图10是根据本发明的第四实施方式的轨道轴箱轴承单元的截面图。

具体实施方式

图1至图3是轨道轴箱轴承单元和包括轨道轴箱壳体10(图3)和根据本发明的轨道轴箱轴承单元12的轨道轴箱的不同示图。图1至图3的轨道轴箱为三件式类型，其具有两件式的、分体设计的联接臂，该联接臂包括上联接臂壳体10a和下联接臂壳体10b，使得能够利用设置在轴承上的附加套筒14进行径向安装。

双列圆锥滚子轴承的外圈12a容纳在套筒14内，套筒14的径向外表面为安装表面16，该安装表面16被构造成安装为面向轴箱壳体10(即上联接臂壳体10a和下联接臂壳体10b)的径向内安装表面16。安装表面16包括两个侧向缘部，这两个侧向缘部径向突出，形成用于轴向抵接壳体10的肩部14a、14b，以避免套筒14在壳体10内轴向移位。

根据本发明，该单元还包括两个带状的间隔构件18a、18b，该两个带状的间隔构件18a、18b被构造成安装在径向外安装表面16与轴箱壳体10的安装表面16之间。间隔构件18a、18b彼此平行地放置，具有轴向偏移并且二者的纵向方向沿安装表面16的周向定向。

间隔构件18a、18b在套筒14的周向上的放置和定向被设定为使得间隔构件18a、18b向上定向，即在轴承的主载荷方向上定向。

在图1的实施方式中，两个间隔构件18a、18b由电绝缘材料制成，例如由塑料材料、弹性体材料或任何适当材料或任何设置有电绝缘涂层的材料制成。两个间隔构件18a、18b以与安装表面16的曲率半径实质上对应的弯曲半径弯曲，间隔构件18a、18b的长度被设定为使得这些构件覆盖径向外安装表面16的周向上的120°的角度扇区。

图4是根据图3的轨道轴箱的截面图的细节图。

如图4所图示的，径向外安装表面16包括在套筒14的主安装表面16上机械加工出的凹部20a、20b，凹部20a、20b与间隔构件18a、18b的形状匹配，使得凹部20a、20b能够分别容纳间隔构件18a、18b中的一者。凹部20a、20b的深度严格小于间隔构件18a、18b的厚度，使得当安装时，间隔构件18a、18b突出到套筒14的主安装表面16以上。

更具体地，间隔构件18a、18b的凹状内表面的曲率半径与凹部20a、20b的底表面的曲率半径对应，并严格小于主安装表面16的曲率半径，间隔构件18a、18b的凸状外表面的曲率半径严格大于主安装表面16的曲率半径。

由于间隔构件18a、18b，在套筒14的主安装表面16与上壳体10部分的径向内表面之间形成间隙或游隙22。

间隔构件18a、18b紧密地安装在凹部20a、20b中，使得凹部20a、20b在轴向和周向上紧密地保持间隔构件18a、18b。安装可以通过压配、粘接、螺接或夹持来实现。在可选择的实施方式中，间隔构件18a、18b可以直接模制(molded)到套筒14的径向外表面上。因此，凹部20a、20b是被构造成避免间隔构件18a、18b相对于安装表面16滑动的防转动装置。在可选择的实施方式中，防转动装置可以被构造为凹部20a、20b、螺栓、销、或螺丝，或者通过胶水或后者可选方案的任意组合。

图5是根据本发明的第二实施方式的轨道轴箱轴承单元12的分解图，图6是根据图5的轴箱轴承单元12的立体图。

根据本发明的第二实施方式，该单元包括总共四个带状的间隔构件18a、18b、18c、18d，各间隔构件分别覆盖径向外安装表面16的180°的角度扇区。将间隔构件18a、18b、18c、18d中的两个组合成一组并在一个径向平面内对齐，以使得两组间隔构件分别合计覆盖径向外安装表面16的360°的圆周。容纳间隔构件18a、18b的凹部20a、20b延展为覆盖套筒14的整个圆周的环状凹部。

图7是根据本发明的第三实施方式的轨道轴箱轴承单元12的分解图。图8是根据图7轴箱轴承单元12的立体图，图9是根据图8的轨道轴箱的截面图的细节图。

根据本发明的第三实施方式，单元包括总共八个带状的间隔构件18a、18b、18c、18d、18e、18f、18g、18h，其中四个间隔构件18a、18b、18c、18d与本发明的第二实施方式的间隔构件18a、18b对应，剩下的四个间隔构件18e、18f、18g、18h为弧形构件，这些弧形构件被构造成在轴向上放置在轨道轴箱壳体10的轴向端面与套筒14的用于轴向抵接的肩部14a、14b之间，使得如图9所示，还避免了套筒14与壳体10的轴向表面之间的轴向直接接触。

图10是根据本发明的第四实施方式的轨道轴箱轴承单元12的截面图，其与本发明的第一实施方式的区别在于，间隔构件18a、18b由金属片制成，以及由橡胶制成的4个隔离o形环作为附加间隔构件18i、18j、18k、18l设置在间隔构件18a、18b的顶表面，以避免壳体10与套筒14之间的电接触和电流返回(currentreturn)。

作为本发明的另一可选择的实施方式，金属的间隔构件18a、18b可以设置有绝缘涂层。

附加间隔构件18a-18l有助于以简单且有成本效益的方式解决一些问题，诸如环境腐蚀、微动磨损腐蚀和磨耗等。此外，间隔构件18a-18l使得能够更好地定位轴承载荷和隔离电流返回的轴承并延长套筒14和壳体10的更换寿命周期。这些部件(金属片部件或塑料片部件)易于制造并且还易于安装。