一种轴承密封装置和轴承的制作方法

1.本实用新型涉及轴承技术领域，尤其涉及一种轴承密封装置和轴承。


背景技术：

2.现有技术中，轮毂轴承密封圈的外密封唇与外圈密封槽底径向接触，内密封圈的内密封唇与内圈大挡边径向接触，内密封圈骨架内侧带有一定角度的轴向唇与外密封圈的中部过盈接触；外密封圈的外密封主唇与外圈内台阶径向接触，外密封圈的内圈密封唇与内圈密封槽底径向接触，采用的密封方式是简单的将密封唇的唇口和轴承内圈、金属骨架进行干涉接触，并紧紧贴合以保证在复杂环境中的密封性。但由于轴承的密封唇唇口与轮毂轴承的内圈、金属骨架干涉接触，且在使用过程中会有相对运动，在轮毂轴承高速旋转过程中会造成较高的热量，造成橡胶材质的密封唇唇口变形磨损，使得密封唇的密封性能逐渐下降。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种轴承密封装置和轴承，以解决现有技术中，轴承的密封结构容易磨损，导致密封唇的密封性能降低的技术问题。
4.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
5.提供一种轴承密封装置，用于密封轴承的边缘，所述轴承包括内圈和外圈，包括：
6.骨架，所述骨架安装于所述内圈和所述外圈之间，所述骨架围合构成主腔室，所述主腔室具有连通至所述轴承外部的第一开口、连通至所述轴承内部的第二开口；
7.能够遇水膨胀体积的止水环，所述止水环安装于所述第一开口；
8.安装于所述骨架一侧壁的密封唇，所述密封唇包括第一唇体和第二唇体，所述第二唇体的末端弹性抵接至所述骨架另一侧壁形成第一密封唇口，所述第一唇体上具有用于封闭所述第二开口的第二密封唇口，所述第二唇体将所述主腔室分隔为第一腔室和第二腔室，所述第一开口连通至所述第一腔室；
9.转动压片，所述转动压片的一端抵接于所述止水环的上端面，所述转动压片的另一端抵接至所述第一密封唇口的侧壁，所述转动压片的中部转动安装于所述密封唇，以使所述止水环膨胀时推动所述转动压片的一端移动，带动所述转动压片的另一端增加对所述第一密封唇口的压力。
10.可选地，所述骨架包括外骨架，所述外骨架包括外纵部，所述密封唇还包括第三唇体，所述第三唇体的下端连接于所述第二唇体，所述第三唇体的中部向内弯曲，且所述第三唇体的上端抵接至所述外纵部形成第三密封唇口。
11.可选地，所述外骨架还包括安装于所述内圈上端面的外横部，所述外横部开设有沟槽，所述第二密封唇口具有用于置入所述沟槽形成密封的密封凸起。
12.可选地，所述第二密封唇口的一侧与所述内圈形成内凹的密封室，所述密封室通过通道连通至所述轴承内部。
13.可选地，所述沟槽的开口向上，所述密封室的开口向下，所述密封室的一侧壁与所述密封凸起的一侧壁处于同一平面，所述密封室的另一侧壁末端与所述外横部之间留有构成所述通道的间隙。
14.可选地，所述骨架还包括内骨架，所述内骨架包括内纵部和安装于所述外圈下端面的内横部，所述内纵部与所述内横部的一端连接，所述密封唇安装于所述内纵部；
15.所述外纵部和所述外横部一端连接，所述第一密封唇口抵接至所述外纵部，所述外纵部上端设有所述止水环。
16.可选地，所述转动压片包括弹性压条和弹性压片，所述弹性压条的一端抵接至所述第一密封唇口，所述弹性压条的另一端连接至所述弹性压片的一端，且所述弹性压条与所述弹性压片连接处构成折角，所述弹性压片的另一端抵接至所述止水环，所述折角转动固定于所述第一唇体。
17.可选地，所述弹性压片具有向下弯折的折角端，所述折角端抵接至所述止水环的上端面。
18.可选地，所述骨架外侧包裹设有与轴承轮速传感器连接的磁感线圈，所述止水环位于所述磁感线圈上端。
19.还提供一种轴承，包括上述的轴承密封装置。
20.本实用新型提供的轴承密封装置和轴承的有益效果在于：
21.本实用新型中的轴承密封装置包括骨架、止水环、密封唇以及转动压片，轴承的密封性主要是通过密封唇的各唇口与轴承的内外圈、金属骨架之间的密切接触，来保证轴承的密封性。其中，在对密封性要求低的干燥环境下，骨架和密封唇能够向轴承提供一般的密封性和较低的摩擦，减少了密封唇的磨损，保证了密封唇的密封性能；在潮湿或泥水的环境中，止水环遇水膨胀推动转动压片，以加大密封唇与骨架的过盈量，提高了轴承的密封性，使得轴承能在潮湿或泥水的环境中正常工作。因此，本实用新型中的轴承密封装置，通过密封唇实现不同场景下的轴承密封性，在保证轴承高密封性的前提下，能在干燥场景中减少密封唇的磨损，从而保证了密封唇的密封性能。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为轴承密封装置在轴承上的安装示意图；
24.图2为轴承密封装置的内部剖视示意图；
25.图3为第二开口处的局部放大示意图。
26.其中，图中各附图标记：
27.1-密封唇；101-第一唇体；102-第二唇体；103-第三唇体；2-止水环；3-第三密封唇口；4-磁感线圈；5-外骨架；6-第一密封唇口；7-内圈；8-第二密封唇口；9-第四密封唇口；10-密封室；11-第二腔室；12-第一腔室；13-金属骨架；14-弹性压条；15-折角；16-弹性压片；17-折角端；18-外圈；19-骨架；20-轴承滚珠；21-油脂；22-轴承；23-密封凸起；24-沟槽；
25-通道。
具体实施方式
28.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
29.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
30.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
31.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
32.请一并参阅图1至图3所示，现对本实用新型实施例提供的轴承密封装置进行说明。
33.本实施例中提供了一种轴承密封装置，用于密封轴承22的边缘，轴承22包括内圈7和外圈18，下文中为了便于叙述，如图2所示，外圈18在内圈7的上方；以轴承密封装置为分界，指向轴承22的内部(即安装轴承滚珠20的部位)为内部，反之为轴承22的外部。
34.轴承密封装置具体包括：骨架19、止水环2、密封唇1以及转动压片。其中，骨架19安装于内圈7的边缘和外圈18的边缘之间，骨架19的内部围合构成主腔室，主腔室具有第一开口和第二开口(图2中上方箭头所指为第一开口，下方箭头所指为第二开口)，第一开口连通至轴承22的外部，第二开口连通至轴承22的内部。
35.止水环2本身遇水后体积会膨胀，止水环2安装在第一开口内。
36.密封唇1安装在骨架19内部的一侧壁，密封唇1包括第一唇体101、第二唇体102，第一唇体101安装在骨架19内部的一侧壁，在第一唇体101的上延伸出第二唇体102，第二唇体102将主腔室分隔为第一腔室12和第二腔室11，且第一开口连通至第一腔室12。其中，第二唇体102的末端弹性抵接至骨架19的另一侧壁(相对密封唇1安装的侧壁)，形成第一密封唇口6，第一唇体101上具有用于封闭第二开口的第二密封唇口8。
37.转动压片的一端抵接在止水环2的上端面，转动压片的另一端抵接至第一密封唇口6的侧壁，转动压片的中部转动安装于密封唇1，以使止水环2膨胀时推动转动压片的一端移动，带动转动压片的另一端增加对第一密封唇口6的压力。即转动压片被构造为：在止水环2膨胀时推动转动压片转动而增加对第一密封唇口6的压力。
38.轴承22的密封性主要是通过密封唇1的各唇口与内圈7、外圈18、金属骨架19之间的密切接触，来保证轴承22的密封性。在轴承22上安装本实施例中的轴承密封装置后，轴承22在两个不同的使用环境下具有不同的特性：
39.(1)在干燥环境使用的过程中，第一密封唇口6弹性抵接至骨架19内部的侧壁，将第二腔室11封闭，轴承22外部的大部分杂质被骨架19阻挡，少部分杂质从第一开口进入后被第一密封唇口6阻挡而停留在第一腔室12内，从而实现对轴承22边缘外部的密封。而且，此时第一密封唇口6与骨架19内壁的抵接处于力度较小的状态，既能保证轴承22在一般状态下的密封，又降低了第一密封唇口6与骨架19内壁的摩擦，减少了密封唇的磨损，提高了密封唇的使用寿命，保证了密封唇的密封性能。此外，第一密封唇口6与骨架19内壁之间的摩擦降低，也会降低轴承22的旋转力矩，将轴承22安装在车辆上，还能起到节省车辆能源消耗的作用。
40.(2)在有潮湿或泥水的环境中，止水环2在遇水或遇到潮湿空气时，体积膨胀变大，在止水环2膨胀的过程中，止水环2会推动转动压片的一端移动，继而带动整个转动压片顺时针转动，使得转动压片的另一端对第一密封唇口6的压力增加，此时第一密封唇口6受到转动压片的压力，会增大抵接骨架19内壁的力度，进一步增加了第一密封唇口6与骨架19内壁之间的密封性，减少泥水、潮湿空气等杂质进入轴承22内部的可能，实现了在潮湿或泥水环境中的高密封性，从而减少了轴承漏油、浸水等情况，最终提高了轴承的寿命降低。
41.从上述过程可以看出，本实施例中的轴承密封装置在对密封性要求低的干燥环境下向轴承22提供一般的密封性和较低的摩擦，减少了密封唇的磨损，保证了密封唇的密封性能且提高了密封唇的使用寿命，进而提高了轴承的使用寿命，并在满足密封要求的前提下，降低了轴承22的旋转力矩，降低了油耗；在潮湿或泥水的环境中向轴承22提供更佳的密封性，进一步提高了轴承22的密封性，使得轴承22能在潮湿或泥水的环境中正常工作。
42.可选的，本实施例中的骨架19包括位于内侧的内骨架13和位于外侧的外骨架5。其中，内骨架13包括内纵部和安装于外圈18下端面的内横部，内纵部和内横部的一端连接，内纵部和内横部连接后可以呈l形，密封唇1安装于内纵部。外骨架5包括外纵部和安装于内圈7上端面的外横部，外纵部和外横部的一端连接，外纵部和外横部连接后可以呈l形，第一密封唇口6抵接至外纵部，外纵部发上端设有止水环2。外纵部和内横部之间构成第一开口，内纵部和内圈7之间构成第二开口。内骨架13随外圈18移动并带动密封唇1，外骨架5随内圈7移动。容易理解的是，上述的l形并非绝对的两个垂直部分，而是近似垂直的两个部分。本实施例中的外纵部为平直结构，内纵部为弯曲结构；本实施例中的骨架19为金属骨架，内骨架13为内金属骨架，外骨架5为外金属骨架。
43.可选的，如图2所示，密封唇1还包括第三唇体103，第三唇体103的下端连接于第二唇体102，第三唇体101的中部向内弯曲，且第三唇体103的上端抵接至外骨架5的外纵部形成第三密封唇口3。在转动压片受止水环2推动而顺时针转动时，转动压片的一端会增加对第一密封唇口6的压力，同时，该端端部会沿上方第三唇体103的中部移动，对第三唇体103的内弯曲处施加压力，加大了第三密封唇口3对外纵部的挤压力，使第三密封唇口3和第一密封唇口6对外纵部的压力增加，并且转动压片的一端端部不会与第一密封唇口6脱离，从而加大密封唇1的各唇口与外骨架19的过盈量，继而增大密封唇1对外界杂质的密封性。在止水环2回复原体积时，转动压片受到的力消失，第三唇体103存在内弯曲部使得第三唇体103具有恢复原状的趋势，反向推动转动压片抵接在第三唇体103的一端端部向下移动，使得整个转动压片逆时针转动，最后转动压片的另一端向下移动保持与止水环2的上端相互抵接，回复到干燥状态，此时转动压片对密封唇1的压紧力降低，从而降低了第一密封唇口6
与金属骨架19外纵部的压紧力，从而降低轴承22的旋转力矩。
44.可选的，如图1至图3所示，在外骨架5的外横部开设有沟槽24，第二密封唇口8具有用于置入沟槽24形成密封的密封凸起23。在轴承22转动的过程中，密封凸起23在沟槽24内移动，实现相互运动且封闭，并且轴承22内部的润滑油脂21可进入沟槽24对密封凸起23进行润滑，沟槽24便于润滑油脂21的存储，最终极大地降低轴承22的旋转扭矩。轴承22高速转动时，润滑油脂21会部分液化甚至发生气化，短时间内造成轴承22内部的压强高于外部的压强，此时内部压强会有一个向外的压力推动轴承密封装置，内骨架13受力后具有向外位移的趋势，使得密封凸起23与沟槽24贴合更加紧密，也即利用了轴承22内部增加的压力，使第二密封唇口8与沟槽24的密封性提升，确保在运转中不会有油脂21从第二密封唇口8处外泄。
45.可选的，第二密封唇口8的一侧与内圈7形成内凹的密封室10，密封室10通过通道25连通至轴承22内部。在轴承22转动的过程中，会出现离心飞溅的油脂21，该部分油脂21可通过通道25进入密封室10内存储。
46.可选的，本实施例中的沟槽24的开口向上，密封室10的开口向下，密封室10的一侧壁与密封凸起23的一侧壁处于同一平面，密封室10的另一侧壁构成第四密封唇口9，第四密封唇口9的下端与外横部之间留有构成通道25的间隙。进入密封室10的油脂21受重力影响向下移动，不会粘在密封室10的内壁，沿密封室10的一侧壁流动至密封凸起23的外壁，进入沟槽24进行润滑。
47.可选的，本实施例中的转动压片包括弹性压条14和弹性压片16，弹性压条14的一端抵接至第一密封唇口6，弹性压条14的另一端连接至弹性压片16的一端，且弹性压条14与弹性压片16的连接处构成折角15，弹性压片16的另一端抵接至止水环2，折角15转动固定于第一唇体101。由于弹性压片16的折角15转动安装在密封唇1的第一唇体101上，在止水环2膨胀时会受到弹性压片16传递的转矩，使得弹性压条14的末端向上沿第三唇体103的内弯曲表面移动，并将弹性压条14的内弯曲处下压变形，从而时第三密封唇口3和第一密封唇口6受到朝向外纵部的压力。弹性压条14和弹性压片16均为弹性机构，受力变形后具有回复原状的趋势，成为增加第一密封唇口6压力的来源。本实施例中，弹性压条14可以是弹簧压条，弹性压片16可以是弹簧压片。
48.可选的，弹性压片16具有向下弯折的折角端17，折角端17抵接至止水环2的上端面。在止水环2受潮膨胀后推动折角端17时，由于折角端17为向下弯折的结构，缩小了与止水环2上端面的夹角，使折角端17本身不易弯折，止水环2膨胀的行程能够传递至整个转动压片，从而带动转动压片转动。
49.可选的，本实施例中骨架19的外侧包裹设有与轴承轮速传感器连接的磁感线圈4，止水环2位于磁感线圈4上端，以检测轴承的速度信号。包裹在骨架19外侧且位于止水环2上端的磁感线圈4不影响轴承密封装置内各结构的运动，在轴承转动的过程中，磁感线圈4的磁场能够根据感应轴承的转动发生变化，与磁感线圈4连接的轴承轮速传感器根据磁感线圈4的磁场变化生成转速信号，轴承轮速传感器可以与车辆控制器连接，将生成的转速信号发送至车辆控制器。本实施例中本的轴承密封装置是将轴承的密封结构和磁性线圈集成在一起，通过内骨架13和外骨架5分别和轴承的内圈7、外圈18啮合在一起。磁性线圈以及止水环2通过集成在外骨架5上，并压入轴承的内圈7，与轴承保持同步运转，使得轴承密封装置
在为轴承提供密封的同时，能够准确检测轴承速度信号。
50.可选的，本实施例中还提供了一种轴承22，轴承22包括上述的轴承密封装置。
51.本实施例中轴承22的边缘安装有轴承密封装置，对轴承22的外部和内部进行各自的密封。轴承22的外部密封在不同的环境下具有不同的效果：
52.在干燥环境中使用时，弹性压条14对第一密封唇口6施加较小的压力或者不施加压力，仅靠第一密封唇口6自身的弹性抵接至外骨架5的外纵部，将第二腔室11封闭，外部的杂物无法穿过第一密封唇口6进入第二腔室11，从而实现对轴承22边缘的密封。由于此时第一密封唇口6对外纵部的抵接力较小，摩擦力较小，不仅使密封唇1的磨损较小，而且能够在保证密封的前提下减少轴承22转动时的阻力，从而降低轴承22的旋转转矩。
53.在潮湿或者泥水环境中使用时，止水环2遇水膨胀，止水环2的上端将弹性压片16的折角端17向上顶起，由于折角端17本身与止水环2上端面的夹角较小，使折角端17受到向上的力后本身不易弯曲，而是传力至整个弹性压片16。由于弹性压片16的折角15转动安装在密封唇1的第一唇体101上，在受转矩后会顺时针转动，使得弹性压条14的末端向上沿第三唇体103的内弯曲表面移动，并将弹性压条14的内弯曲处下压变形，从而时第三密封唇口3和第一密封唇口6受到朝向外纵部的压力，此时第一密封唇口6对外纵部的抵接力大于干燥环境中的对外纵部的抵接力，对轴承的密封性更强，能够在潮湿或泥水环境中提供更强的密封效果，保证轴承22在复杂环境中也能正常使用。
54.离开潮湿或泥水环境回到干燥环境后，止水环2回缩，弹性压片16受到的转矩消失，第三唇体103回复原状的过程中推动弹性压片16逆时针转动，使弹性压片16的折角端17保持与止水环2端部抵接。
55.轴承22的内部密封不受外部环境的影响，效果为：在轴承22转动的过程中，润滑的油脂21受热后液化甚至汽化，使得轴承22内部压强增加，并且油脂21容易受离心力甩出。轴承22内部压强增加后，推动内骨架19带动第二密封唇口8向外移动，此时密封凸起23外移紧贴沟槽24侧壁，增加了密封性，也即轴承22内部压强越高，第二密封唇口8的密封效果越好。此外，受离心力甩出的油脂21通过通道25进入密封室10，由于密封室10开口向下，因此油脂21沿密封室10侧壁进入密封凸起23和沟槽24之间，实现润滑，降低了轴承22转动的阻力。
56.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。