[发明专利]具有密封单元的滚动轴承

说明书

技术领域

本发明涉及滚动轴承的密封领域。

背景技术

为人所知的用于轴承的密封方案虽然可以对轴承提供保护免受污物和杂质的侵入，但是由于其针对每个轴承进行的单独设计而仅仅局限于少量的制造数量，并且很难适用于其它的滚动轴承尺寸或者甚至其它的滚动轴承类型。此外很难在已安装状态下简易地更换密封件，因为需要复杂且昂贵的拆卸费用来拆除更换密封件所需的改装件。特别是对于直径或者半径大于大约400毫米的大尺寸轴承情况更是如此。

图36借助比较示例展示轴承112的一种传统的密封件。大尺寸轴承112在两侧通过所谓的迷宫式密封件140进行密封，所述密封件由迷宫轴环114形成。密封件由此由设计在两侧的迷宫轴环114组成，所述迷宫轴环形成迷宫式的密封间隙、即所谓的迷宫式密封件140。通过由此形成的迷宫式密封件140的回形结构可以阻止异物侵入需密封的区域、例如滚动体130或者轴承环120的滚动面。在这种密封方案中，迷宫式密封件140以及滚动轴承112的所有间隙可以被普通的润滑油或者润滑剂填充。此外可以将进行支承的所谓的V形环116设置在迷宫式密封件140上或者中。通过周期性的补充润滑油可以额外的促进密封效果。所有提及的元件都可能影响成本。此外形成迷宫式密封件140的迷宫轴环114超出滚动轴承112本身的宽度、更确切地说超出轴承环120的宽度，因此在机械的内部要求较大空间。迷宫轴环114的通常为实心、例如由铸铁(例如灰铸铁)制成的设计可能由于其自重导致在装配和运转方面的其它缺陷。

此外也可以通过滑动的密封环对大尺寸轴承进行保护。这里通常可以是径向轴密封环，必要时具有布置在前面的防尘唇，所述防尘唇借助例如浇铸的支承件保持定位。该支承件同样可能带来很大的质量以及由此在装配时很大的待移动质量。要么不能更换密封环，要么就需要极其昂贵的拆卸和安装费用。

根据最后提及的两种密封方案的滚动轴承的隔离，由此只有在已安装状态下才能实现润滑剂的填充。就这方面而言，只有在装配轴承之后才可以安装所设计的密封件，从而再之后才可以进行润滑剂填充。

此外还已知集成式的密封方案，该方案纯粹由例如波纹管形的弹性体实现(见公开文献DE 10 2007 036 891 A1)。这里可以由生产方进行预先润滑。然而密封系统所需的刚性对于很大的轴承直径来说不可能或者仅仅可以部分实现。此外由于密封环的封闭结构，在不拆卸滚动轴承的情况下更换密封件是完全不可能或者很难实现的。

根据在所提及的密封形式，仅仅允许有限的最大轴承倾斜。正是在角活动的轴承中、例如自动调心滚子轴承或者紧凑型滚动轴承(Compact Aligning Roll Bearing(CARB)圆环滚子轴承)中，内轴承环相对外轴承环的最大可能倾斜受到极大的限制。在安装轴承或者在正常工作时，这可能导致滚动轴承组与密封件的碰撞。滚动轴承组、密封件或者甚至每个轴承环的固定机构上的损伤都可能导致这样的后果，即由此可能造成极大的维修费用，或者可能减小轴承的寿命。

此外滑动密封环的支承件也可以由焊接的板结构制成并集成进滚动轴承中，从而没有部件超出滚动轴承的外尺寸。在这种情况下，应该通过设定在支承密封唇的部件(例如外环)上的参比位置使密封唇精确地与所属的密封对应滚动面对准/定心。这种情况下，参比位置通过环形的参比槽、参比面、参比孔、参比边或类似结构实现。鉴于所需的精度，上述结构可以通过复杂且高精度的加工、例如硬车削实现。所提及的方法需要很大的制造成本。当需要将部件布置在支承部件的参考点和待定心的密封唇之间时，同样需要对部件进行精确的定位，从而出于对公差链的考虑来保障必需的精度。部件的这种对准要求也需要很大费用和成本。

在所有具有滑动密封环的密封方案中，可能由于成对的配合面(密封唇与对应滚动面)的质量而产生明显的摩擦损失。该能量损失可能进一步增大滚动轴承的自身功率损失。此外所提及的摩擦损失也可能造成磨损现象。不管是密封环/密封唇还是所属的对应滚动面在工作时都存在磨损。当达到一定的磨损程度时就需要更换密封环。当对应滚动面磨损时更难进行维修。在外部密封方案中，可能存在的条纹在由所谓的磨损套形成的部位中可能消失，但是其装配非常困难并且需要很大的成本。在集成的密封形式上很难或者甚至不可能进行维修过程。

发明内容

因此本发明所要解决的技术问题在于，提供一种改进的用于对滚动轴承进行密封的方案。

所述技术问题由具有根据权利要求1的密封单元的滚动轴承满足。