具体实施方式

图1A和图1B示出了车辆(例如拖拉机)的一个驱动轮端100。图1A是示出驱动轮端100的一半的等距全截面图。图1A中使用的截面包含驱动轮端100的旋转轴线190。图1B是驱动轮端部100的横截面图，该横截面包含旋转轴线190。在下面的描述中，最好将图1A和图1B一起观察。驱动轮端100包括轮轴轴杆110、轮轴120、轮毂组件130、轴承系统140以及轴承密封件150。轮毂组件130刚性地附接至轮轴轴杆110，并且构造成容纳车辆的车轮(图1A和1B中未示出)。轮轴120支撑车辆的至少部分载荷。为了接合驱动轮端100，发动机经由驱动系旋转轮轴轴杆110，这使得轮毂组件130绕轮轴120旋转。

轴承系统140减少轮毂组件130和轮轴120之间的摩擦。为此，轴承系统140包括内侧轴承142和外侧轴承144。在一个实施中，轴承系统140还包括：(a)限制内侧轴承142和外侧轴承144的端部间隙的间隔件146；(b)固设至轮轴120的锁环148、锁垫圈147和主轴螺母149；以及(c)固设置轮毂组件130的卡环141。间隔件146、锁环148、锁垫圈147、主轴螺母149和卡环141配合以保持内侧轴承142和外侧轴承144正确地定位。轴承系统140需要在内侧轴承142、外侧轴承144和轴承密封件150处进行润滑(例如油或润滑脂)，以实现轮毂组件130绕轮轴120的低摩擦旋转。在操作过程中，沿轮轴120并从轮毂组件130提供润滑。

轴承密封件150将与轴承系统140及其润滑相关联的“油侧”186与驱动轮端100外部的“空气侧”188密封。轴承密封件150用于防止或至少减少(a)从油侧186到空气侧188的润滑损失以及(b)污染物(例如，外部流体、颗粒和/或污物)从空气侧188到油侧186并到轴承系统140中的渗透。此类污染物渗透到轴承系统140中可能对润滑剂不利，增加摩擦，并导致轴承系统140的损坏。

图2示出了一个具有聚四氟乙烯(PTFE)推力缓冲器230的轴承密封件200。图2描绘了与图1B的区域192中的轴承密封件150的视图相似的轴承密封件200的横截面。轴承密封件200是轴承密封件150的一个示例，但也可用于其它类型的车轮组件和/或用于密封其它类型的轴承。

轴承密封件200包括密封壳210、套筒220和推力缓冲器230。密封壳210、套筒220和推力缓冲器230中的每一个均环绕轴承密封件200的旋转轴线(例如，旋转轴线190，图1A和图1B)。图2中描绘的坐标系292的x轴与旋转轴线平行。坐标系292的y轴垂直于旋转轴线。套筒220相对于密封壳210，绕轴承密封件200的旋转轴线可旋转。在实际使用中，密封壳210可以贴附至轮毂285(例如，轮毂组件130)，而套筒220可以贴附至轮轴283(例如，轮轴120)。密封壳210和套筒220彼此相隔一段距离，以形成从轴承密封件200的油侧286到轴承密封件200的空气侧288的迷宫路径294。轴承密封件200可以包括在密封壳210和套筒220之间的迷宫路径294上架桥的一个或多个弹性体，例如图2中描绘的弹性体240。弹性体240环绕旋转轴线，贴附至密封壳210的径向最内侧边缘217上，并形成与套筒220的最内侧轴向腿部226接触的唇部242。

在本文中，“径向”是指与旋转轴线正交的维度(平行于坐标系292的y轴)，“轴向”是指平行于旋转轴线的维度(平行于坐标系292的x轴)，“径向腿部”是指主要为径向定向的腿部，并且“轴向腿”是指主要为轴向定向的腿部。

推力缓冲器230布置在密封壳210和套筒220之间。推力缓冲器230限定在组装实施轴承密封件200的轮端(例如驱动轮端100)期间，密封壳210和套筒220之间的间距。在这样的组装过程中，密封壳210和套筒220被压紧在一起，推力缓冲器230被夹在两者之间，以设定密封壳210和套筒220之间的适当间距。在磨合阶段，在轮端的初始操作过程中，推力缓冲器230将被磨损，在推力缓冲器230处将打开有间隙。

在一个实施例中，推力缓冲器230安装至密封壳210，使得推力缓冲器230在轮端的操作期间相对于套筒220旋转。在该实施例中，套筒220在磨合阶段中磨损掉推力缓冲器230的一层，从而在推力缓冲器230和套筒220之间开设了间隙，例如如图2中描绘的。在可替换的实施例中，推力缓冲器230反而安装至套筒220，从而磨合阶段在推力缓冲器230和密封壳210之间开设了间隙。以下对图2的论述假设推力缓冲器230安装至密封壳210，使得推力缓冲器230相对于套筒220旋转。

在磨合阶段中，至少在最初，套筒220和推力缓冲器230之间的摩擦导致推力缓冲器230和套筒220两者在两者之间的界面处的温度升高。在该界面处，套筒220可以是金属的，因此可以承受高温。金属不是推力缓冲器230的材料的合适选择。密封壳和套筒之间的直接的金属-对-金属界面将可能导致(a)高摩擦和/或(b)金属碎屑的产生。高摩擦会抵消使用轴承系统的好处，而金属碎屑可能会损坏密封件和受密封件保护的轴承。在传统的轴承密封件中，弹性体设定了密封壳和套筒之间的间距。该弹性体在轴承密封件的整个操作过程中，而不仅仅是在磨合阶段，在密封壳和套筒之间架桥。虽然弹性体和金属(无论是密封壳还是套筒的金属)之间的摩擦比两个金属部件之间将存在的摩擦要小，但弹性体和金属之间的摩擦是不可忽略的，并且在轴承密封件的整个寿命期间都会存在。此外，我们发现，在高轴向载荷条件下，弹性体可能会被磨损掉或变成碎片，由此产生的碎屑会导致轴承密封件的失效。

一种先前技术的轴承密封件反而通过实施尼龙6-6缓冲器改进了这一问题，尼龙6-6缓冲器在磨合阶段变薄以打开间隙，使得尼龙6-6缓冲器在密封件的磨合后操作中不会产生任何显著的摩擦。然而，我们发现这种先前技术的密封件的磨合阶段产生的尼龙6-6缓冲器的温度超过了其玻璃化转变(熔化)温度。具体地说，我们测量到，尼龙6-6缓冲器的至少部分通常达到400华氏度，有时甚至高达600华氏度。尼龙6-6的玻璃化转变温度为180华氏度，因此尼龙6-6缓冲器的至少部分在磨合过程中会熔化。这种熔化不仅可能使尼龙6-6缓冲器的形状变形，而且尼龙6-6在再固体化时变脆。我们发现，在许多情况下，再固体化的尼龙6-6缓冲器在随后的使用过程中会碎裂。通过对失效的轴承密封件的检查，我们发现这种特定的先前技术的密封件的约60％的失效是由于碎裂的尼龙6-6缓冲器的裂片破坏了对密封件的密封能力至关重要的橡胶特征。这种类型的失效对于具有相对较大直径的轴承密封件特别常见。我们观察到，当外径约为5英寸或更大时，轴承密封件(具有尼龙6-6缓冲器)的失效率明显更高。在这种大直径的轴承密封件的实验室测试中，我们观察到，当以超过500转/分钟(rpm)的速度操作时(这相当于构造有轴承密封件的卡车的每小时约60英里的行驶速度)，会出现零星的温度峰值。

我们着手寻找一种比尼龙6-6具有更高玻璃化转变温度的更合适的推力缓冲器材料。如果不在材料的预期使用场景中对材料进行测试，很难(如果不是不可能的话)完全理解一种材料的性能如何，以及如何可能会失败。因此，理想情况下，将制造和测试大量使用不同候选材料用于推力缓冲器的不同轴承密封件，以确定哪种材料在延长使用中表现最佳。然而，无数的聚合物和聚合物基材料的玻璃化转变温度比尼龙6-6高，对于许多不同材料类型来说，这种大规模的测试是不可行的。考虑到每一种类型的材料都必须寻求来源，必须使用用于推力缓冲器的这种材料，使用该材料特有的设计和制造工艺参数，制造轴承密封件，然后这些轴承密封件必须经受长时间的性能测试。考虑到测试的复杂性和资源需求，候选材料太多，以至于无法测试所有的选项，甚至无法测试有代表性的选择。

因此,我们仔细选择了数量较少的具有比尼龙6-6更高的玻璃化转变温度的候选材料。在这个测试中，包括了相对坚硬和耐磨的材料，例如聚芳醚酮(PAEK)和聚醚醚酮(PEEK)，因为我们预期坚硬和耐磨的材料将表现最好。令人惊讶和反直觉的是，我们发现比例如PAEK和PEEK软得多的PTFE和基于PTFE的材料在轴承密封件的寿命方面表现得更好。我们甚至发现，纯PTFE的性能优于含有硬化添加剂的PTFE。在此，轴承密封件的“寿命”是指轴承密封件失效前的使用时间。下面参照图14至17进一步详细论述测试结果。

由于我们的令人惊讶的测试结果，推力缓冲器230包括PTFE。推力缓冲器230可以完全由PTFE构成。可替换地，推力缓冲器230是PTFE和一种或多种添加剂的混合物，例如碳纤维、石墨、玻璃纤维和二硫化钼中的一种或多种。该混合物可在整个推力缓冲器230中是均匀的。添加剂可以强化推力缓冲器230并提高其耐磨性。然而，添加剂也可以降低推力缓冲器230的最大伸长率，从而使推力缓冲器230更脆。在一个实施例中，推力缓冲器230的最大伸长率在室温或二十摄氏度下至少为50％。纯PTFE在二十摄氏度下的最大伸长率约为300％。

在一类实施例中，推力缓冲器230包括80％至90％的PTFE，混合物的其余部分由碳纤维、玻璃纤维和二硫化钼中的一种或两种组成。然而，我们观察到，当推力缓冲器230是纯PTFE，或是至少90％PTFE的混合物时，性能优越。在此，以百分点表示的物质在组合物或混合物中的占比是指该物质的重量百分比。因此，推力缓冲器230的一个实施例是纯PTFE，而在某些其它实施例中，推力缓冲器230具有至少90％的PTFE。在这些其它实施例中，推力缓冲器230还可以包含碳纤维、石墨、玻璃纤维和二硫化钼中的一种或多种。根据我们的测试结果，将每种特定添加剂的占比保持在5％或更少可能是有利的。纯PTFE的玻璃化转变温度为620华氏度。在我们的测试中，我们发现纯PTFE推力缓冲器230的温度在整个磨合阶段保持在400华氏度以下。为了对照，对于只有90％或更少的PTFE并包括一种或多种上述添加剂的推力缓冲器230的实施例，达到了更高的峰值温度。在某些情况下，峰值温度在短时段内接近或超过620华氏度。

PTFE具有低摩擦系数。然而，在磨合推力缓冲器230之后，推力缓冲器230和套筒220之间存在间隙，使得无论推力缓冲器230的材料如何，推力缓冲器230对摩擦的贡献名义上为零。然而，事实证明，即使在推力缓冲器230的磨合之后，推力缓冲器230的材料的低摩擦系数也确实具有积极的效果。这种积极的效果与在磨合阶段磨损掉部分推力缓冲器230时形成的碎屑有关。在我们的测试中，我们观察到，在磨合时推力缓冲器230产生的碎屑是非常细小的粉末或薄片物质。然而，由于PTFE的低摩擦特性，碎屑并不具有磨蚀性。事实上，出乎意料的是，碎屑甚至可以有助于润滑。

在图2中描绘的实施例中，套筒220包括外轴向腿部222、最内侧轴向腿部226以及连接外轴向腿部222和最内侧轴向腿部226的径向腿部224。外轴向腿部222和最内侧轴向腿部226可以与旋转轴线平行，径向腿部224可以与旋转轴线正交。同样在图2中描绘的实施例中，密封壳210包括：最外侧轴向腿部212；轴向腿部216；连接最外侧轴向腿部212和轴向腿部216的径向腿部214；以及从轴向腿部216的与径向腿部214相对的端部向内径向地延伸的径向腿部218。在不脱离其范围的情况下，密封壳210和/或套筒220可以包括一个或多个附加腿部，和/或图2中描绘的腿部中的一个或多个可以具有一个或多个未在图2中描绘的附加扭结。在图2的实施例中，推力缓冲器230布置在密封壳210的径向腿部214上，与套筒220的外轴向腿部222的末端边缘221相邻。在不脱离其范围的情况下，推力缓冲器230可以定位在密封壳210和套筒220之间的不同位置。然而，可能有利的是，将推力缓冲器230定位在沿着迷宫路径294在空气侧288和轴承密封件200的任何弹性体唇部(例如，唇部242)之间的位置中，使得推力缓冲器230的存在有助于防止来自空气侧288的污染物到达并潜在地损坏该弹性体唇部。

在不脱离其范围的情况下，轴承密封件200可以具有图2中未描绘的重叠模制的橡胶特征。例如，带肋的橡胶部分可以重叠模制到最外侧轴向腿部212上以与轮毂285接合，并且另一个带肋的橡胶部分可以重叠模制到最内侧轴向腿部226上以与轮轴283接合。密封壳210和套筒220中的每一者均可以包括金属或由金属组成。密封壳210和套筒220可以是旋压成形的或冲压的。

可以理解的是，推力缓冲器230可以提供为独立的推力缓冲器，构造为在第三方轴承密封中实施。

图3示出了一种具有PTFE推力缓冲器330的轴承密封件300，其特征在于，推力缓冲器330的矩形横截面以及比套筒220的相应末端边缘221更大的径向宽度。图3以与图2中轴承密封件200的视图类似的视图描绘了轴承密封件300的横截面，除了图3描绘了推力缓冲器330在磨合之前的形状，使得末端边缘221直接接触推力缓冲器330的表面332。图4以立体图示出了推力缓冲器330。在下面的描述中，最好将图3和图4一起观察。轴承密封件300是轴承密封件200的一个实施例。

推力缓冲器330具有在内径352和外径350之间的径向宽度354。外轴向腿部222的末端边缘221具有在内径362和外径360之间的径向宽度364。在图3中，直径以双箭头表示；每个直径均延伸到图3的视图之外。推力缓冲器330和末端边缘221是同心的。内径352小于内径362，而外径350大于外径360，使得径向宽度354包含并超过径向宽度364。

推力缓冲器330具有轴向厚度370。在磨合之前，表面332在整个径向宽度354上是平坦的。在可替换的实施例中(图3中未描绘)，表面332在至少一个区域(在径向宽度364之外)中是非平坦的，该区域不与末端边缘221交界。末端边缘221可以是平坦的并且平行于表面332(在磨合之前)。同样在磨合之前，当沿方位角维度观察时，推力缓冲器330的横截面是矩形的，如径向宽度354和轴向厚度370所限定的。

在一个实施例中，外径350和360在80到200毫米之间，径向宽度354在外径350的3％到10％之间，并且径向宽度364在径向宽度354的30％到90％之间。轴向厚度370可以在径向宽度364的10％到50％之间。在一个示例中，轴向厚度370在0.8和2.0毫米之间。

图5、图6和图7示出了磨合阶段对推力缓冲器330的一种影响。图5以与图3的截面图类似的截面图描绘了磨合前的轴承密封件300以及推力缓冲器330的构造。图6以与图3的截面图类似的截面图描绘了磨合后的轴承密封件300以及推力缓冲器330的构造。图7是图6的特写，示出了磨合后的推力缓冲器330和末端边缘221。在下面的描述中，最好将图5、图6和图7一起观察。

在磨合之前，末端边缘221与表面332对接(见图5)。在磨合过程中，末端边缘221从推力缓冲器330磨损掉一些材料，并且表面332被修改成具有被末端边缘221磨损的槽的表面332'(见图6和7)。该槽具有径向宽度752，径向宽度752小于径向宽度354。在该槽内，推力缓冲器330的轴向厚度小于轴向厚度370。径向宽度752包含径向宽度364，并且可以少量超出径向宽度364。表面332'中的槽具有深度710，使得在磨合后的推力缓冲器330和末端边缘221之间存在具有深度710的间隙。深度710可以在0.05至1.0毫米的范围内。纯粹由PTFE构成的推力缓冲器330的实施例的深度710可能比进一步包括添加剂(如上文所论述的)的推力缓冲器330的实施例的深度710更大。

图8示出了一种PTFE推力缓冲器830，其径向宽度850不大于套筒220的末端边缘221的径向宽度364。图8以与图7的视图类似的视图示出了推力缓冲器830，只是图8描绘了磨合之前的推力缓冲器830。推力缓冲器830除了具有更小的径向宽度外，与推力缓冲器330相似。虽然图8描绘了推力缓冲器830具有小于径向宽度364的径向宽度850，但径向宽度850可以与径向宽度364对准并与之相同。推力缓冲器830是推力缓冲器230的一个实施例。在磨合过程中，末端边缘221在整个径向宽度850上磨损表面832以使推力缓冲器830变薄，从而在推力缓冲器830和末端边缘221之间开设间隙。

图9示出了一种PTFE推力缓冲器930，其具有从原本的平坦表面932向末端边缘221突出的脊934。图9以与图8的视图类似的视图示出了推力缓冲器930。推力缓冲器930是推力缓冲器230的一实施例。在一个实施例中，脊934环绕推力缓冲器930的旋转轴线。在另一实施例中，脊934是绕旋转轴线布置的一系列凸起。脊934具有径向宽度954，径向宽度954小于径向宽度364。推力缓冲器930的完整径向宽度950超过径向宽度364。

与推力缓冲器330相比，脊934可以促进更快的磨合，并且在磨合过程中形成更少的碎屑，因为必须磨去更少的材料以实现末端边缘221和推力缓冲器930之间的一定距离。然而，由于推力缓冲器930(以及推力缓冲器230的其它实施例)中的PTFE的量，一般不可能对推力缓冲器930(或推力缓冲器230的其它实施例)进行注塑成型，而具有矩形横截面和平坦表面332的推力缓冲器330和830的更简单的形状通常制造成本明显较低。在我们的测试中，我们发现(a)无论推力缓冲器230的确切形状如何，推力缓冲器230的基于PTFE的成分的柔软性质确保了快速磨合，并且(b)已经发现碎屑对轴承密封件没有负面影响(如上文参照图2所论述的)。因此，用推力缓冲器930实现的更快的磨合和更少的碎屑产生的好处可能比例如推力缓冲器330或830的简单和廉价的制造的好处要小。

图10示出了一种实施PTFE推力缓冲器1030的轴承密封件1000，推力缓冲器1030坐落在重叠模制到密封壳210上的橡胶垫圈1010中。轴承密封件1000是轴承密封件200的一个实施例。推力缓冲器1030是推力缓冲器330或930。橡胶垫圈1010重叠模制到密封壳210的至少径向腿部214和最外侧轴向腿部212上。橡胶垫圈1010形成用于容纳推力缓冲器1030的容置部1012。容置部1012可包括将推力缓冲器1030固设在容置部1012中的唇部1013。

橡胶垫圈1010可以，但不必，进一步形成带肋部分1014、轴向唇部1016和凸缘1018中的一个、两个或全部。带肋部分1014构造成与轮毂(例如轮毂285)接合，以在密封壳210和轮毂之间形成静态密封。轴向唇部1016突出到密封壳210和套筒220之间的迷宫路径中。轴向唇部1016可以与重叠模制到套筒220上的一个或多个橡胶特征配合，以使流经迷宫路径更艰难和/或在轴承密封件1000中形成接触密封。例如，如图10中所描绘的，轴向唇部1016可以以这种方式与重叠模制到套筒220上的特征1024和1026配合。在一个实施例中，在轴向唇部1016处，特征1024(如果包括)和/或特征1026(如果包括)在密封壳210和套筒220之间架桥，以形成轴承密封件1000的接触密封。在另一个实施例中，轴向唇部1016、特征1024(如果包括)和特征1026(如果包括)不在密封壳210和套筒220之间形成桥，而是增加迷宫路径的复杂性，以使流经迷宫路径变得更加艰难。凸缘1018可以起到延长密封壳210和套筒220之间的迷宫路径和/或保护推力缓冲器1030的作用。

轴承密封件1000还可以包括弹性体1040(弹性体240的一实施例)，弹性体1040形成从径向腿部218到最内侧轴向腿部226架桥的唇部1042。唇部1042因此形成轴承密封件1000的接触密封。可选地，轴承密封件1000包括环绕轴承密封件1000的旋转轴线的弹簧1046，弹簧1046有助于保持唇部1042对最内侧轴向腿部226的压力。弹性体1040可以进一步形成次级径向唇部1044。在一个实施中，径向唇部1044从径向腿部218到最内侧轴向腿部226架桥。在另一实施中，径向唇部1044没有一直延伸到最内侧轴向腿部226。次级径向唇部1044可以有助于保护由唇部1042形成的接触密封免受从空气侧288进入轴承密封件1000的污染物的影响。

在一实施例中，轴承密封件1000还包括重叠模制到套筒220背离密封壳210的一侧的橡胶垫圈1020。橡胶垫圈1020可以包括凸缘1022和带肋部分1028中的一个或两个。凸缘1022构造成与凸缘1018配合，以延长密封壳210和套筒220之间的迷宫路径和/或保护推力缓冲器1030。带肋部分1028构造成与轮轴(例如轮轴283)接合，以在密封壳210和轮轴之间形成静态密封。

图11和12示出了一种轴承密封件1100，具有PTFE推力缓冲器1130和若干重叠模制的橡胶特征。图11是轴承密封件1100的等距切割截面图，图12是轴承密封件1100的横截面图。在下面的描述中，最好将图11和12一起观察。轴承密封件1100是轴承密封件1000的一实施例，推力缓冲器1130是推力缓冲器330的一实施例。

轴承密封件1100包括：密封壳1110；套筒1120；推力缓冲器1130；弹性体1140；重叠模制到密封壳1110上的橡胶垫圈1210；重叠模制到套筒1120上的橡胶垫圈1220；和止动环1170。密封壳1110包括：最外侧轴向腿部1112；轴向腿部1116；将最外侧轴向腿部1112连接至轴向腿部1116的径向腿部1114；以及从轴向腿部1116径向地向内延伸的径向腿部1118。套筒1120包括：最内侧轴向腿部1126；外轴向腿部1122；以及将最内侧轴向腿部1126连接至外轴向腿部1122的径向腿部1124。外轴向腿部1121具有在磨合前与推力缓冲器1130对接的末端边缘1121。

弹性体1140被模制到径向腿部1118上。弹性体1140是弹性体1040的一实施例。弹性体1140形成唇部1142和次级径向唇部1144。轴承密封件1100还包括有助于维持唇部1142对最内侧轴向腿部1126的压力的弹簧1146。需要注意的是，图12描绘了弹性体1140在与套筒1120组装之前的形状。在与套筒1120组装时，唇部1142将被径向地向外按压，并可能在最内侧轴向腿部1126和弹簧1146之间被压缩。

橡胶垫圈1210包括具有唇部1213的容置部1212。推力缓冲器1130坐落在容置部1212中，并且唇部1213有助于固设推力缓冲器1130。橡胶垫圈1220还包括：(a)构造成与轮毂(例如轮毂285)接合的带肋部分1214；(b)凸缘1218；以及(c)轴向唇部1216。橡胶垫圈1220包括：(a)带肋部分1228，其构造成与轮轴(例如，轮轴283)接合；(b)凸缘1222，其与凸缘1218配合以延长密封壳1110和套筒1120之间的迷宫路径；(c)特征1224和1226；以及(d)多个桥部1225，其分别穿过套筒1120的多个通孔，以将套筒1120的面向密封壳1110的一侧的特征1224和1226与套筒1120的背离密封壳1110的一侧的橡胶垫圈1220的部分连接。特征1224和1226与轴向唇部1216配合，以增加密封壳1110和套筒1120之间的迷宫路径的复杂性并形成接触密封。

图13A、图13B和图13C进一步详细示出了推力缓冲器1130。图13A和13B是推力缓冲器1130的正交截面图。在图13A中，截面与旋转轴线190正交。在图13B中，截面与旋转轴线190平行。图13C是图13B的区域1390的特写。

测试结果-与尼龙推力缓冲器和弹性体的比较

在一组台架试验中，测量了不同轴承密封件的寿命。测试了四种不同类型的轴承密封件：(1)实施由100％PTFE组成的推力缓冲器1130的实施例的轴承密封件1100；(2)具有尼龙6-6推力缓冲器的轴承密封件；(3)具有不同地构造的尼龙6-6推力缓冲器的另一种轴承密封件；以及(4)传统的轴承密封件，其中密封壳和套筒之间的间距由弹性体限定。

图14是每个测试的轴承密封件的测量寿命的条形图。标有星号的条形表示测试持续时间的快照；在所标示的测试持续时间处，这些测试要么是在轴承密封件没有失效的情况下暂停，要么是在没有失效的情况下仍在进行。没有星号的条形表示失效的时间。数据集1410是具有弹性体并且无推力缓冲器的四种传统轴承密封件的结果。测量的寿命从31小时到1582小时不等。四个轴承密封件全部失效，并且平均寿命(失效时间)为588小时。数据集1420是四个具有尼龙6-6缓冲器的轴承密封件的结果。测量的寿命从105小时到1828小时不等。四个轴承密封件全部失效，并且平均寿命(失效时间)为803小时。数据集1430是具有与数据集1420的尼龙6-6缓冲器构造不同的尼龙6-6缓冲器的六个轴承密封件的结果。数据集1420和1430涉及径向唇部1044分别架桥和不架桥至套筒226的轴承密封件。请注意，在此测试期间，有一个轴承密封件没有失效，但这个特定轴承密封件的测试在5965小时暂停。其余5个轴承密封件确实失效了，它们的寿命从1119小时到2272小时不等，平均寿命为1594小时。因此，即使不考虑在测试期间没有失效的轴承密封件，数据集1430的轴承密封件的类型也优于数据集1410和1420的轴承密封件的类型。数据集1440是实施纯PTFE推力缓冲器1130的六个轴承密封件1100的结果。即使这些轴承密封中的每一个均接受了超过5000小时的测试，这些轴承密封件没有一个在测试过程中失效。从图14中可以明显看出，轴承密封件1100与具有尼龙6-6推力缓冲器的轴承密封件相比，呈现出显著的改进，甚至与具有弹性体间隔件的传统轴承密封件相比，改进更大。

图15是图14中绘制的寿命测量值的威布尔(Weibull)概率图。三角形是数据集1410的寿命测量值。线1512是拟合到数据集1410的累积威布尔分布。形状参数为1.06，尺度参数为821，AD值(拟合良好度)为2.965。圆形是数据集1420的寿命测量值。1522线是拟合到数据集1420的累积威布尔分布。形状参数为1.57，尺度参数为2630，AD值(拟合良好度)为2.495。正方形是数据集1430的寿命测量值(其中一个暂停且非失效的轴承密封件用其暂停的时间来表示)。线1532是拟合到数据集1430的累积威布尔分布。形状参数为9.17，尺度参数为6227，AD值(拟合良好度)为2.646。菱形是数据集1440的寿命测量值，使用暂停测试的时间作为实际寿命的保守估计。1542线是拟合到数据集1440的累积威布尔分布。形状参数为0.77，尺度参数为505，AD值(拟合良好度)为2.952。然而，由于数据集1440没有实际的寿命测量值，因此，从图15中可以得出的关于具有纯PTFE推力缓冲器1130的轴承密封件1100的性能的主要信息是，数据集1440在数据集1410、1420和1430的右边。这表明具有纯PTFE推力缓冲器1130的轴承密封件1100的性能优于其它测试的轴承密封件。

测试结果-不同PTFE推力缓冲器成分的比较

已经详细研究了磨合阶段对推力缓冲器1130的不同实施例的影响。所研究的每个实施例具有相同的形状但成分不同。这些成分与某些材料特性(密度，单位为千克/升(kg/l)；抗拉强度，单位为兆帕斯卡(MPa)；最大伸长率，单位为百分数；以及邵氏D硬度表上的硬度)一起在下面列在表A中。关于成分，表A列出了添加剂，并且推力缓冲器的剩余部分是PTFE。对于每种成分，对轴承密封件的两个实例进行测试。

磨合过程由以高达850rpm操作的若干连续时段组成，中间有较短的休息时间。在磨合过程中，对于每个测试的轴承密封件，我们测量了推力缓冲器1130的温度以及弹性体1140的唇部1142的温度。在磨合过程之后，在基于显微镜的表面光度仪下调查每个推力缓冲器，以确定推力缓冲器1130中由末端边缘1121磨损的槽的深度和宽度。通过目测和在显微镜下调查轴承密封件，以评估由推力缓冲器1130的磨损产生的碎屑的存在和性质。还监测了轴承密封件的泄漏情况。在测试期间，没有一个轴承密封件出现泄漏。

下面的表B总结了从我们的测试中获得的某些参数：磨蚀性和摩擦系数(每一个都在相对尺度上进行定性评估，“低”<“适度”<“中等”)；磨损指数；以及推力缓冲器1130在磨合阶段达到的峰值温度。磨损指数是推力缓冲器1130在磨合阶段被末端边缘1121磨损的槽的深度，是所测试的推力缓冲器的两个实例的平均值。磨损指数与图7中所示的深度710相似。

根据表B可以明白，纯PTFE推力缓冲器“PTFE D”达到的温度远低于具有添加剂的推力缓冲器。纯PTFE的磨损指数明显较大，这意味着在相同的时间跨度内，纯PTFE推力缓冲器与末端边缘1121之间开设了更大的间隙。然而，轴承密封件没有泄漏。对于所有测试的推力缓冲器，峰值温度保持在PTFE的玻璃化转变温度以下，尽管含有碳纤维添加剂的推力缓冲器接近玻璃化转变温度。对于“PTFE A”推力缓冲器、“PTFE B”推力缓冲器和“PTFE C”推力缓冲器中的每一个，推力缓冲器的温度都明显高于唇部1142的温度。相反，对于纯PTFE推力缓冲器“PTFE D”，推力缓冲器温度与唇部1142的温度相似。

由“PTFE A”推力缓冲器、“PTFE B”推力缓冲器和“PTFE C”推力缓冲器中的每一个产生的碎屑是非常细小的黑色粉末，其粒径太细，以至于显微镜无法测量。对于纯PTFE推力缓冲器“PTFE D”，碎屑是一种白色片状物质，碎片尺寸小于0.003英寸，并且厚度太小，以至于无法测量。碎片倾向于聚集在一起，并被发现具有润滑性。碎片似乎没有传播经过由轴向唇部1216以及特征1214和1226形成的迷宫，至少没有传播到可测量的程度。

图16是条形图和表格，对于每个测试的推力缓冲器，示出了推力缓冲器在磨合阶段中达到的平均温度(前条)和最高温度(后条)。虽然“PTFE A”、“PTFE B”、“PTFE C”和“PTFE D”中的每一个的平均温度是相似的，但纯PTFE推力缓冲器“PTFE D”的最高(或峰值)温度要低得多。通常情况下，温度降低二十度，橡胶的寿命就会延长一倍。因此，“PTFE D”的平均温度降低至少25度是有意义的。

图17是条形图和表格，对于每个测试的推力缓冲器，示出了唇部1142在磨合阶段中达到的平均温度(前条)和最高温度(后条)。同样对于唇部1142，“PTFE A”、“PTFE B”、“PTFE C”和“PTFE D”中的每一个的平均温度是相似的。对于具有纯PTFE推力缓冲器“PTFED”的实施例，唇部1142达到的最高(或峰值)温度可测量地更低。

特征的组合

在不偏离其范围的情况下，上文所述的特征以及下文所要求的特征可以以各种方式组合。例如，可以理解的是，本文描述的一个推力缓冲器或轴承密封件的各个方面可以纳入或替换本文描述的另一个推力缓冲器或轴承密封件的特征。下面的示例说明了上述实施例的一些可能的、非限制性的组合。应当清楚的是，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以对本文中的系统进行许多其它变化和修改。

(A1)一种轴承密封件可以包括密封壳、套筒、和推力缓冲器，推力缓冲器布置在密封壳和套筒之间以在组装实施轴承密封件的轮端时限定密封壳和套筒之间的间距，其中推力缓冲器包括聚四氟乙烯。

(A2)在如(A1)所表示的轴承密封件中，推力缓冲器可以由多种材料的混合物组成，其中混合物的至少百分之八十重量是聚四氟乙烯。

(A3)在如(A1)所表示的轴承密封件中，推力缓冲器可以由多种材料的混合物组成，其中混合物的至少百分之九十重量是聚四氟乙烯。

(A4)在如(A2)和(A3)所表示的轴承密封件的任一个中，混合物可以进一步包括选自由碳纤维、石墨、玻璃纤维和二硫化钼组成的组的至少一种添加剂。

(A5)在如(A4)所表示的轴承密封件中，包括在混合物中的每种添加剂可以对混合物重量的占比最多为5％。

(A6)在如(A2)至(A5)所表示的任何轴承密封件中，混合物的成分可以在整个推力缓冲器中是均匀的。

(A7)在如(A1)所表示的轴承密封件中，推力缓冲器可以由聚四氟乙烯组成。

(A8)在如(A1)至(A7)所表示的轴承密封件的任何一个中，推力缓冲器的特征可以为在二十摄氏度下的至少百分之五十的最大伸长率。

(A9)在如(A1)至(A8)所表示为轴承密封件的任何一个中，推力缓冲器可以安装到密封壳的轴向腿部上，其中，套筒包括内径向腿部、外径向腿部和连接内径向腿部和外径向腿部的轴向腿部，并且外径向腿部终止于面对推力缓冲器的边缘。

(A10)在如(A9)所表示的轴承密封件中，边缘和推力缓冲器中的每一个均可以围绕轴承密封件的旋转轴线旋转地对称，边缘的径向范围可以由内径和外径界定，并且推力缓冲器可以包括面向边缘的平坦表面，其中平坦表面的径向范围包括并超过边缘的径向范围。

(A10)在如(A9)所表示的轴承密封件中，推力缓冲器可以在包括旋转轴线的平面中具有矩形横截面。

(A11)如(A1)至(A10)所表示的轴承密封件的任何一个可以进一步包括重叠模制到密封壳上的橡胶垫圈，其中，推力缓冲器坐落在橡胶垫圈中。

(B1)用于轴承密封件的推力缓冲器可以包括含有聚四氟乙烯的环。

(B2)在如(B1)所表示的推力缓冲器中，环可以由多种材料的混合物组成，其中，混合物的至少百分之八十重量是聚四氟乙烯。

(B3)在如(B1)所表示的推力缓冲器中，环可以由多种材料的混合物组成，其中，混合物的至少百分之九十重量是聚四氟乙烯。

(B4)在如(B2)和(B3)所表示的推力缓冲器的任一个中，混合物可以进一步包括选自由碳纤维、石墨、玻璃纤维和二硫化钼组成的组的至少一种添加剂。

(B5)在如(B4)所表示的推力缓冲器中，包括在混合物中的每种添加剂可以对混合物重量的占比最多为5％。

(B6)在如(B2)至(B5)所表示的推力缓冲器的任何一个中，混合物的成分可以在整个环中是均匀的。

(B7)在如(B1)所表示的推力缓冲器中，环可以由聚四氟乙烯组成。

(B8)在如(B1)至(B7)所表示的推力缓冲器的任何一个中，环的特征可以是在二十摄氏度下的至少百分之五十的最大伸长率。

(B9)在如(B1)至(B8)所表示的推力缓冲器的任何一个中，环的特征可以为绕由环围绕的圆柱轴线的圆柱对称，并且环可以具有沿圆柱轴线朝向的平坦表面。

(B10)在如(B9)所表示的推力缓冲器中，环可以在包括圆柱轴线的平面中具有矩形横截面。

在不脱离其范围的情况下，可以对上述系统和方法进行改变。因此，应当注意的是，上述描述中包含的和附图中所示的事项应当被解释为说明性的，而不是限制性的。所附权利要求旨在涵盖本文描述的通用和具体特征以及本系统和方法的范围的所有陈述，所附权利要求在语言上可能被说成落入两者之间。