专利名称：轴承多重密封结构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于轴承结构，具体的说是一种轴承的多重密封结构。
背景技术：
随着时代的进步和社会的发展，各相关产业对滚动轴承的性能提出了更高 的要求。不仅要求密封好，而且要求温升少；不仅要求密封好，而且还要求密 封寿命长；不仅要求转速高，而且要求防尘好！由于受到相关基础产业的技术水平和本产业的设计、工装设备、测量及员 工素质的制约，我国轴承行业目前加工的密封槽的质量和精度十分堪忧，几乎 极大部分都是不合格的。对密封槽的直径、圆度、轮廓形状、表面粗糙度、槽 位、清洁度，以及与轴承内、外径的同心度、槽端面的跳动和热处理的变形等， 很少有制造企业去全项关注和控制，这对轴承密封性能的提高造成了现实的困 难和巨大的隐患！面对"多品种少批量"特种产品的制造，将带来更为严峻的 考验。现有的主要由内圈、外圈以及介于二者之间的滚动体和密封件构成的滚动 轴承，转动时密封件通常相对外圈静止、相对内圈转动。其外圈密封方式通常 是将具有弹性变形能力的密封件利用径向过盈装配在外圈的密封槽内实现单重径向密封(见图8)。这种密封结构不可靠， 一旦该密封部位漏脂就难以防御难 以补救；在高温使用场合，密封件渐渐老化并渐渐的失去弹性，上述渗漏问题 很易出现；进一步的，由于原密封件的外缘与密封槽接触时的设计过盈量小， 因此对外圈密封槽和密封件外径的加工精度要求提高，即要求其具有较小的公 差范围，这不仅提高了难度而且也增加了成本，当出现外圈密封槽和密封件外 径超出公差范围时，就难以保证设计密封。原有的密封设计已难以实现(除非 高成本实现)较高的密封合格率和较低的漏脂率、较低的生产成本。实用新型内容本实用新型要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有技术存在的难以实现较高的密封合格率和较低的漏脂率等缺陷，提供一种轴承多重密封结构， 为此釆用以下技术方案轴承多重密封结构，包括内圈、外圈和介于二者之间的密封件，其特征是 所述的外圈具有径向密封部和轴向密封部，所述的密封件通过其上的径向接触 部和轴向接触部弹性接触在对应的径向密封部和轴向密封部上。上述技术方案设置有两重密封，即外圈的径向密封部与密封件的径向接触 部形成的一道密封以及外圈的轴向密封部与密封件的轴向接触部形成的另一道 密封，据此，当一道在先的密封(即接近轴承内腔的一道密封，在该内腔中填 充有油脂用于润滑)难以保证密封导致漏脂时，另一道密封则可以阻止进一步 的漏脂，而且，由于另一道密封的存在，在其作为在先密封后续保证的同时还 可以减缓在先密封的漏脂；由此保证良好的密封效果。作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本实用新型还包括以下附加技 术特征所述的密封件具有一向外倾斜的径向过盈唇，该径向过盈唇的唇边作为径 向接触部接触在所述外圈的径向密封部上，并令密封件弹性变形形成向内的轴 向拱起部作为轴向接触部接触在所述外圈的轴向密封部上。这种结构只需要对 密封件进行设计即可以在装配状态下实现两道密封；而且由此形成的密封结构， 外圈的径向密封部与密封件的径向接触部形成在后的密封，而外圈的轴向密封 部与密封件的轴向接触部形成的一道密封成为第一道密封，该两道密封相互配 合保证密封良好；尤其是特设的径向过盈唇可以增大密封件与外圈接触时的变 形量，由此可以实现较大的径向过盈量，扩大外圈径向密封部的公差范围，甚 至在稍稍超出公差范围时也能够保证密封件的径向接触部与外圈的径向密封部 良好接触实现密封。所述的径向过盈唇的倾斜角度为45° 80°。由此可以根据需要设计分配密 封件产生弹性变形时其轴向接触部和径向接触部接触在外圈轴向密封部和经向 密封部的弹力大小。所述的外圈上开设有定位环槽，所述的径向密封部和轴向密封部分别为所 述定位环槽的底面和内侧壁。所述的密封件与外圈之间形成位于径向密封部和轴向密封部之间的封闭阻尼腔。用以缓解轴承内腔的压力(在轴承工作与不工作时，受到温度等应素的 影响，其内腔压力会有所变化)与轴承外部的大气压之间的压力差改善轴承内 腔与外界之间的压差梯度，减少因压差造成的泄漏。该封闭阻尼腔的存在使得 在密封件与外圈之间形成三道密封，封闭阻尼腔成为第二道密封，其改善了轴 承内腔与外界之间的压差梯度，减少了一道在先的密封(即接近轴承内腔轴向 密封部的一道密封)因压差造成的泄漏，在后的一道密封作为在先密封后续保 证的同时还可以减缓在先密封的漏脂，由此保证良好的密封效果。所述的封闭阻尼腔是通过在密封件上设置面向外圈的倾斜面形成。 所述的封闭阻尼腔是通过在外圈上设置面向密封件的凹槽形成。 密封件1的内表面上设置有环状拱起部19，当密封件1由骨架la和弹性密 封体lb构成时，骨架la形成密封件的内表面且骨架la为环状瓦楞状形成环状 拱起部19，用以提高骨架刚性，减小安装变形，减小材料厚度，降低生产成本， 同时又可以起到改变运转时轴承内腔油脂的循环流向，减少密封滑动部位的油 脂堆积。本实用新型的有益效果是1、 通过多重密封保证密封效果，有效避免漏脂，实现较高的密封合格率和 较低的漏脂率；2、 通过在密封件上设置向外圈端面倾斜的径向过盈唇，降低了外圈的加工 要求，其径向密封部的公差可以设计得更大而且在加工时稍稍超出公差范围也 能够保证密封件的径向接触部与外圈的径向密封部良好接触实现密封。3、 通过在径向密封部和轴向密封部之间设计封闭阻尼腔，用以缓解轴承内 腔的压力与轴承外部的大气压之间的压力差，减缓工作时因内腔压力较大而造 成漏脂的可能。
图1为涉及本实用新型密封结构的滚动轴承的半剖示意图。图2为图1的A部放大图。图3为图2的B部放大图。图4为本实用新型的密封件的一种结构示意图。图5为本实用新型的密封件的另一种结构示意图。图6为本实用新型的密封件与外圈之间的受力示意图。 图7为本实用新型的密封件变形后产生的弹力的分解图。 图8为现有技术的密封结构示意图。图9为现有内表面为平面状的密封件在轴承运转时影响内腔油脂流动方向 的示意图。图10为本实用新型的密封件在轴承运转时影响内腔油脂流动方向的示意图。图中l-密封件，la-骨架，lb-弹性密封体，2-滚动体，3-外圈，4-保持 架，5-内圈，6-定位环槽，7-底面，8-内侧壁，9-径向密封部，IO-轴向密封部， ll-径向过盈唇，12-径向接触部，13-轴向拱起部，14-唇边，15-倾斜面，16-封闭阻尼腔，17-轴向接触部，18-内腔，19-环状拱起部，20-油脂流动方向， a-倾斜角度，F-弹力，Fa-轴向弹力，Fr-径向弹力。
具体实施方式
以下结合附图通过一个较佳实施例对本实用新型做进一步说明。 如图l所示的滚动轴承，其由一个外圈3、 一个内圈5、若干滚动体2、 一 个保持架4和密封件1装配而成，其与现有结构的区别体现在A部(详见图2、 3)，在外圈3的端部设置有定位环槽6，该定位环槽6的底面7和内侧壁8分别 作为径向密封部9和轴向密封部10 (详见图3)，密封件l具有一向外倾斜的径 向过盈唇ll，径向过盈唇ll的倾斜角度a为45。 80。(详见图4、 5)，该径向 过盈唇ll的唇边14作为径向接触部12接触在外圈的径向密封部9上而自然变 形向外侧延伸，由此在该接触部产生一个朝向内腔18的弹力F，该弹力F促使 密封件1产生变形而在其中部向内拱起形成轴向拱起部13作为轴向接触部17 接触在外圈的轴向密封部10上，按照力的分解可以确定密封件1的轴向接触部 17与外圈的轴向密封部10接触的轴向弹力为Fa，密封件的径向接触部12与外 圈的径向密封部9接触的径向弹力为Fr，据此即由密封件1与外圈3之间形成 了两道密封(详见图6、 7);进一步的，在临近径向过盈唇11的位置设置有一 个倾斜面15 (图4所示为弧环面，图5所示为锥环面)，在装配状态下，在形成 上述两道密封的同时该倾斜面15与定位环槽6的内侧角部形成封闭阻尼腔16 (也可以在定位环槽6的内侧角部开设凹部形成)。如图10所示，密封件1的内表面上设置有环状拱起部19，当密封件1由骨 架la和弹性密封体lb构成时，骨架la形成密封件的内表面且骨架la为环状 瓦楞状形成环状拱起部19，用以提高骨架刚性，减小安装变形，减小材料厚度， 降低生产成本，同时又可以起到改变运转时轴承内腔油脂的循环流向，减少密 封滑动部位的油脂堆积，将该图中的油脂流动方向20与图9中的油脂流动方向 20相比，其远离了内缘密封唇6。下面以汽车张紧轮(惰轮)轴承的应用说明本实用新型的工作及其性能。 径向过盈唇14是密封件1的固定唇，由于采用径向较大的过盈配合，所以 即使外圈定位槽(即密封槽)有O. IO毫米的超差，对其密封性构成不了太大的 影响；但原方案本身的设计过盈量就很小，如有O. IO毫米的超差，将对其的密 封性能产生巨大的影响。另外，原方案主要设计的方案是径向受力，而本方案 设计的是较大一个压向密封件内侧的斜力F，分解后就是一个轴向弹力Fa和一 个径向弹力Fr，较大的径向过盈和一定的轴向压紧就形成以径向密封为主、轴 向密封为副的紧配密封，封闭阻尼腔16的存在，改善了轴承腔内、外的压差梯 度，减少压差渗漏。尽管腔内气压平稳了，但由于外圈是在高速旋转，油脂在 高温下粘度降低，所以在离心力的作用下，内腔油脂相对于轴承外缘密封还是 具有相当的泄漏倾向；由于封闭阻尼腔16的存在，在高温下阻尼腔的气压可能 会大于内腔18油脂的离心压力，减少油脂的泄漏倾向；所以，三重密封结构阻 止了油脂在外唇的泄漏。
权利要求1、轴承多重密封结构，包括内圈(5)、外圈(3)和介于二者之间的密封件(1)，其特征是所述的外圈(3)具有径向密封部(9)和轴向密封部(10)，所述的密封件(1)通过其上的径向接触部(12)和轴向接触部(17)弹性接触在对应的径向密封部(9)和轴向密封部上(10)。
2、 根据权利要求l所述的轴承多重密封结构，其特征是所述的密封件(1) 具有一向外倾斜的径向过盈唇(11)，该径向过盈唇(11)的唇边(14)作为径向接触部(12)接触在所述外圈的径向密封部(9)上，并令密封件(1)轴向 拱起部(13)作为轴向接触部(17)接触在所述外圈的轴向密封部(10)上。
3、 根据权利要求2所述的轴承多重密封结构，其特征是所述的径向过盈唇 (11)的倾斜角度(cx)为45° 80°。
4、 根据权利要求1所述的轴承多重密封结构，其特征是所述的外圈(3) 上开设有定位环槽(6)，所述的径向密封部(9)和轴向密封部(10)分别为所 述定位环槽(6)的底面(7)和内侧壁(8)。
5、 根据1 4任一权利要求所述的轴承多重密封结构，其特征是所述的密 封件(1)与外圈(3)之间形成位于径向密封部(9)和轴向密封部(10)之间 的封闭阻尼腔(16)。
6、 根据权利要求5所述的轴承多重密封结构，其特征是所述的封闭阻尼腔 (16)是通过在密封件(1)上设置面向外圈(3)的倾斜面(15)形成。
7、 根据权利要求5所述的轴承多重密封结构，其特征是所述的封闭阻尼腔 (16)是通过在外圈(3)上设置面向密封件(1)的凹槽形成。
8、 根据1 4任一权利要求所述的轴承多重密封结构，其特征是所述的密 封件(1)由骨架(la)和弹性密封体(lb)构成，所述的骨架(la)形成密封 件的内表面且骨架(la)为环状瓦楞状形成所述的环状拱起部(19)。
专利摘要轴承多重密封结构，属于轴承结构，现有技术存在密封不可靠等缺陷，本实用新型的特点是外圈具有径向密封部和轴向密封部，密封件通过其上的径向接触部和轴向接触部以设定的弹力接触在对应的径向密封部和轴向密封部上，并在径向密封部和轴向密封部之间设计封闭阻尼腔。该结构具有三道密封，封闭阻尼腔的存在改善了轴承内腔与外界之间的压差梯度，减少了一道在先的密封(即接近轴承内腔轴向密封部的一道密封)因压差造成的泄漏，另一道密封(径向密封部)作为在先密封后续保证的同时还可以减缓在先密封的漏脂，由此保证良好的密封效果。
文档编号F16C33/76GK201125962SQ20072030318
公开日2008年10月1日 申请日期2007年12月13日 优先权日2007年12月13日
发明者毛昌金, 王文波, 陈炳顺 申请人:陈炳顺