具有用于滾動軸承的密封單元的滾動軸承的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種滾動軸承的密封領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 已知用于軸承的密封方案雖然可以保護(hù)滾動軸承免受污染和雜質(zhì)的侵入，但是僅 針對各自軸承所進(jìn)行的分割設(shè)計僅局限于較小的制造件數(shù)，并且很難用于其它的滾動軸承 大小或者乃至其它的滾動軸承類型中。此外，僅難以實現(xiàn)在安裝狀態(tài)下的方便的密封件更 換，因為要通過復(fù)雜且昂貴的拆卸費(fèi)用來拆下改裝部件以進(jìn)行密封件更換。這對于具有大 約400毫米以上直徑或者半徑的大型軸承來說更是如此。
[0003] 圖10示出了按照比較例的大型軸承112的傳統(tǒng)的密封件。大型軸承112在兩側(cè) 上通過所謂的迷宮式密封件140被密封，該迷宮式密封件通過迷宮軸環(huán)114構(gòu)成。密封件 相應(yīng)地由設(shè)置在兩側(cè)部上的迷宮軸環(huán)114組合而成，該迷宮軸環(huán)114構(gòu)成了被設(shè)計為迷宮 式的密封間隙即、所謂的迷宮式密封件140。通過如此形成的迷宮式密封件140的回形幾 何形狀，可以使得雜質(zhì)難以進(jìn)入到要被密封的區(qū)域、例如滾動體130或者軸承環(huán)120的滾動 面。迷宮式密封件140和滾動軸承112的所有間隙在這種密封方案中通常可以被潤滑油脂 或者潤滑劑填充。此外，在迷宮式密封件140上或者在其內(nèi)可以使用進(jìn)行支承的所謂的V 形環(huán)116。通過定期的補(bǔ)充潤滑劑可以進(jìn)一步促進(jìn)密封作用。所有上述的零件可以影響成 本。此外，形成迷宮式密封件140的迷宮軸環(huán)114超出滾動軸承112本身的寬度，更加精確 地說，超過軸承環(huán)120的寬度，并且因此在機(jī)器內(nèi)需要更大的空間。迷宮軸環(huán)114、例如由鑄 鐵（例如灰口鑄鐵）所制成的迷宮軸環(huán)114的大多數(shù)實心設(shè)計可能由于其重量而導(dǎo)致在安 裝和運(yùn)行方面的其它缺點。
[0004] 此外，根據(jù)另一個比較例，軸承、例如大型軸承也可以通過滑動密封環(huán)被保護(hù)。在 這種情況下，通常也可以是徑向軸密封環(huán)，該徑向軸密封環(huán)必要時可以具有連接在前的防 塵唇，該防塵唇部借助例如鑄造的支承架被保持定位。支承架同樣可以受限于較大的質(zhì)量 以及由此導(dǎo)致的在安裝時要被移動的重量。密封環(huán)的可更換性要么是不可能的，要么就需 要很大的拆卸和安裝費(fèi)用。
[0005] 兩個最后所述的密封方案都是隔離滾動軸承，因此只有在安裝狀態(tài)下可以實現(xiàn)填 充潤滑劑。就這點而言，可以在安裝軸承之后才安裝所設(shè)置的密封件，并且然后再首先實現(xiàn) 潤滑劑的填充。
[0006] 此外，已知集成式的密封方案，該密封方案純粹由彈性體例如波紋管狀地制成 (參見公開專利文獻(xiàn)DE 10 2007 036 891 A1)。在這里可以實現(xiàn)由生產(chǎn)商進(jìn)行的預(yù)潤滑 (Vorbefettung)。然而對于較大的軸承直徑來說不能或者僅能不充分地實現(xiàn)密封系統(tǒng)所需 要的剛性。由于密封環(huán)的封閉的幾何形狀，通常在沒有拆下滾動軸承的情況下僅能很困難 地實現(xiàn)密封件的更換。
[0007] 所述現(xiàn)有密封方案的共同點是，它們僅允許進(jìn)行有限的最大軸承傾斜。正是在 角活動的軸承中、例如自動調(diào)心滾子軸承或者緊湊型滾動軸承（Compact Aligning Roll Bearing(CARB)圓環(huán)滾子軸承）中，內(nèi)軸承環(huán)相對外軸承環(huán)的最大可能傾斜受到極大的限 制。在安裝軸承或者在正常工作時，這可能導(dǎo)致滾動軸承組與密封件的碰撞。滾動軸承組、 密封件或者甚至每個軸承環(huán)的固定機(jī)構(gòu)上的損傷都可能導(dǎo)致這樣的后果，即由此可能造成 極大的維修費(fèi)用，或者可能減小軸承的壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]因此本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種密封滾動軸承的改進(jìn)的方案。
[0009] 通過一種用于滾動軸承的密封單元解決了所述技術(shù)問題，其中該密封單元包括至 少部分環(huán)形的元件，該至少部分環(huán)形的元件具有密封唇，其中，該至少部分環(huán)形的元件具有 固定裝置，以便固定在滾動軸承的內(nèi)軸承環(huán)上，并且其中，該軸承包括能以有限角度相對于 內(nèi)軸承環(huán)傾斜的外軸承環(huán)。還通過一種滾動軸承解決所述技術(shù)問題，其具有上述密封單元， 其中該元件沿軸向延伸至與軸承的至少一個軸承環(huán)相齊平為止。
[0010] 根據(jù)第一方面，實施例提供了一種用于滾動軸承的密封單元，其中該密封單元包 括具有密封唇的至少部分環(huán)形的元件。在這種情況下，該至少部分環(huán)形的元件具有固定裝 置，以固定在滾動軸承的軸承環(huán)上。在這種情況下，密封單元可以至少部分由柔性的、彈性 材料制成。為此，例如彈性體、即某些類型的塑料或者橡膠類的材料是合適的。概念"密封 單元"是指，防止特定的物質(zhì)從密封單元的一側(cè)穿透到達(dá)另一例。尤其污染物顆粒（例如煤 煙、精細(xì)粉塵、沙子或者泥垢）、氣體或者蒸汽（例如氧氣、燃料或者溶劑的蒸汽、或者甚至 有毒或者腐蝕性物質(zhì)的蒸汽）或者液體（例如水、酸、堿、油）甚至比如類似于潤滑油的物 質(zhì)都可以算作所謂的特定的物質(zhì)。
[0011] 滾動軸承可以被設(shè)計為不同的形狀、這樣例如被設(shè)計為球軸承、球面軸承或者圓 錐滾子軸承，此外，它可以具有單排或者多排滾動體裝置。所述至少部分環(huán)形的元件例如 可以通過完整的環(huán)形成，但是也可以通過一部分環(huán)、例如通過弓形環(huán)形成。但是，除了環(huán)形 段之外，這樣的實施方式也是可以的，在該實施例中，環(huán)例如由具有不規(guī)則形狀的部件組合 而成。環(huán)被分成多個部件的實施方式可以顯著簡化維護(hù)，因為可以這樣實現(xiàn)例如安裝和拆 卸，以致不再需要對所有滾動軸承進(jìn)行完全拆卸。借助密封唇可以與例如滾動軸承的其他 結(jié)構(gòu)件、例如軸承環(huán)形成密封接觸。為此，密封單元和密封唇可以由不同的材料制成。密封 唇或者整個密封單元可以至少部分地由密封材料制成。密封材料例如可以是塑料，例如聚 氨醋、丁腈橡膠（Nitrile Butadiene Rubber，（NBR))，氫化丁腈橡膠（Hydrated Nitrile Butadiene Rubber，（HNBR));視需要防止何種物質(zhì)的滲入和滲出而定。密封單元可以至少 部分地由金屬、金屬合金、尤其低摩擦的塑料、例如聚四氟乙烯（PTFE)或者具有較大剛性 的塑料制成。剛性較大的塑料可以是所謂的熱固性塑料。此外，密封唇或者密封單元可以 至少部分地由橡膠狀材料或者由具有較小剛性的塑料制成，這例如可以是彈性體或者某些 熱塑性塑料。在制造過程中使用密封材料可以使得在滑動面上產(chǎn)生較小的磨損并實現(xiàn)良好 的密封?？梢酝ㄟ^材料來明顯降低與滾動體可能發(fā)生的碰撞。此外，所使用的材料通過方 法、如注塑、硫化等等可以實現(xiàn)量產(chǎn)。因此可以節(jié)省生產(chǎn)費(fèi)用和材料費(fèi)用并降低重量。
[0012] 可以通過形狀配合、摩擦接合或者材料結(jié)合來實現(xiàn)固定?？赡艿墓潭ㄑb置包括螺 栓、粘接面、焊接面、焊點、鉚釘、孔、螺紋或者具有凹槽和彈簧的系統(tǒng)。滾動軸承的軸承環(huán)可 以是軸承內(nèi)環(huán)或者軸承外環(huán)。此外，該元件在一些實施例中可以被設(shè)計為板狀的。板狀的 元件也可以理解為薄板元件；換句話說，三個空間尺寸中的一個（厚度）應(yīng)該比另兩個空間 尺寸（長度、寬度）小得多。在一些實施例中，厚度可以分別使長度或?qū)挾鹊?%、2%、5%、 10%等等。通過元件的板狀實施方式，可以大大地節(jié)省體積（結(jié)構(gòu)空間），并且因此也可以 大大地節(jié)省重量大小。此外，還可能的是，即元件和密封唇被制成一個部件或者由相同的材 料制成。如果該元件例如被分割，那么各個區(qū)段的連接可以例如通過連接板、螺栓連接被粘 接或者焊接。
[0013] 此外，在一些實施例中，密封單元可以集成在現(xiàn)有的滾動軸承內(nèi)。通過簡單的結(jié) 構(gòu)，所述方案可以不受外形、軸承系列或者直徑限制地應(yīng)用到每個滾動軸承中。密封單元可 以這樣靈活地使用。與例如應(yīng)用在風(fēng)能設(shè)備中的傳統(tǒng)的迷宮式密封件的技術(shù)方案相比，可 以明顯減少要由潤滑劑填充的空間。因此，產(chǎn)生了對潤滑劑更小的需求。此外，密封單元在 一些實施例中可以由輕質(zhì)材料制成。這可以導(dǎo)致材料費(fèi)用減小、重量減小并且因此導(dǎo)致方 便且、高效的安裝。生產(chǎn)商所進(jìn)行的預(yù)潤滑（Vorbefettung)使得在安裝通常未被密封的、 敞開的軸承期間不易污染，或者甚至可以防止污染。