[发明专利]轴承箱和包括这种箱的用于轨道车辆的转向架

说明书

本发明涉及轴承箱(1)，包括：壳体(3)；转动轴承(8)，其设置有安装在壳体(3)的孔(4)内侧的外环(9)，能够安装在轴(2)上的内环(10)，和在环(9、10)之间的滚动元件(11)；以及帽(14)，其刚性地连接至轴(2)的前部正面(2‑4)，所述帽(14)形成用于内环(10)的在前部面上的止挡件。轴承箱(1)还包括封闭塞(16；20；21)，其具有通过固定装置刚性连接到帽(14)的第一本体部分(16‑1；20‑1；21‑1)，从第一本体部分(16‑1；20‑1；21‑1)延伸并且能够容纳在中空轴(2)的孔(2‑1)中的第二本体部分(16‑2；20‑2；21‑2)，以及设置在第二本体部分(16‑2；20‑2；21‑2)上且能够在第二本体部分(16‑2；20‑2；21‑2)和轴(2)的孔(2‑1)之间提供密封的密封装置(16‑3；20‑4；21‑3)。

技术领域

本发明涉及转动轴承的领域，且具体涉及旨在包括在轨道车辆的转向架中的转动轴承。

现有技术

在轨道运输领域，诸如货车的车辆通常包括一个或多个转向架，每个转向架由刚性连接到两个车轮的一个或多个轴支撑。这些转向架链接至轴承箱，轴承箱包括设计用于在轴承箱和轴之间提供枢转链接的转动轴承。例如，传统的货车包括两个转向架，每个转向架由两个轴支撑。在这种情况下，每个转向架包括四个轴承箱，每个轴承箱包含转动轴承。

通常，轴承箱包括圆柱形壳体，至少一个转动轴承插入在圆柱形壳体中形成的孔中。轴的一端延伸到壳体的后部开口中，耳轴从轴的端部延伸并且能够布置在转动轴承中。壳体的前部开口由盖封闭。

转动轴承通常包括安装在壳体的孔中的外环，所述外环在位于前部面上的盖和位于后部面上的刚性连接到壳体的止挡件之间被轴向止挡。转动轴承还包括安装在轴的端部上的耳轴上的内环，所述内环在位于前部面上的固定到耳轴的帽和位于后部面上的抵靠耳轴的肩部的保持环之间被轴向保持。外环是固定的，且内环可自由转动，至少一排滚动元件插置在相对转动的环之间。

所述帽具有大致环形的形状，并且通常包括基本上圆形的板，该板设置有多个开口，以用于固定到在轴的端部上的耳轴的紧固螺钉通过。这样的板通常包括中心孔。所述帽还包括从所述板的外周径向延伸的环形边缘，所述边缘抵靠转动轴承的内环。耳轴和板彼此轴向分离，形成环形的凹进部分，该凹进部分由边缘径向封闭。

此外，设置中空轴是已知的，在这种轨道车辆的应用中，中空轴限定中心孔，以便减轻轴的重量，并因此减轻轴承箱中的布置的重量，从而减少轨道车辆的能耗。

然而，在温度显著变化的情况下，存在于中空轴中的空气可能冷凝并产生液体形式的水。然后，这样的水会流过轴承箱的其余内部容积。

此外，在维护操作期间通常进行轴的超声波检查，以检测任何的内部故障或裂缝。为便于在超声波探头和轴之间传递声能，耦合介质被注入到中空轴中。这样的耦合介质通常是油，例如甘油，且注入量可以是约30 ml。在检查完成时，这样的油聚集在帽和轴的端部上的耳轴之间的凹进部分中。

因此，水、油或甚至金属颗粒会在轴承箱内形成污染。

当轴承箱和车轴处于运行模式时，任何冲击和振动都可能导致内部污染向轴承箱内的部件迁移。这种内部污染会导致轴承箱内部件的快速老化。特别地，水会产生腐蚀现象，该腐蚀现象特别是导致转动轴承的滚动元件与环之间的接触质量降低的原因，并且还是导致引入所述转动轴承的油脂的润滑性能降低的原因。这导致设置在轴承箱中的机械链接的质量降低，并且轴承箱内的部件寿命缩短。特别是在运行模式下，断裂的风险也更高。

为了克服这一缺点，已知在壳体的孔的下部设置通孔以排出残留的液态水。然而，这种孔具有形成让外部污染向轴承箱内部移动的通道的缺陷。此外，这种孔对于其他类型的内部污染是不可靠的，特别是对于由超声波检查产生的残余油。