阅读说明：本技术 密封组件 (Seal assembly ) 是由 刘鑫 张岳林 于 2020-07-17 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于静态密封的密封组件。该密封组件包括密封圈和多个环形件,多个环形件沿轴向对齐,多个环形件中的两个相邻环形件的轴向端部沿轴向相互邻接。其中,密封圈包括骨架和弹性密封体,骨架固定在两个相邻环形件中的第一环形件上,弹性密封体固定在骨架上并且具有向着两个相邻环形件中的第二环形件延伸的密封唇。本发明的密封组件具有可靠的密封效果。(The present invention relates to a seal assembly for static sealing. The seal assembly includes a seal ring and a plurality of ring members axially aligned, with axial ends of two adjacent ring members of the plurality axially abutting one another. Wherein, the sealing washer includes skeleton and elasticity sealing body, and the skeleton is fixed on the first annular member in two adjacent annular members, and the elasticity sealing body is fixed on the skeleton and has the seal lip that extends towards the second annular member in two adjacent annular members. The sealing assembly of the invention has reliable sealing effect.)

密封组件

技术领域

本发明涉及密封技术领域。具体地，本发明涉及一种用于静态密封的密封组件。

背景技术

轴承是各种工业领域中常见的一种支撑构件，由于其中需要使用润滑油来降低摩擦，因此常常需要安装各种密封件来防止润滑油泄漏。密封件既有用于安装在内圈与外圈之间进行动态密封的类型，也有用于安装在并排的轴承圈之间进行静态密封的类型。例如，在圆锥滚子轴承(TRB)中就常常需要安装用于静态密封的密封件。圆锥滚子轴承用于承受来自径向和轴向的组合负载，常常成对组装来实现其功能，或者直接制造成双列、四列或多列的形式。在多列式圆锥滚子轴承中通常存在轴向对齐并抵接在一起的多个轴承内圈或轴承外圈。在相互抵接的两个内圈或外圈之间需要安装密封圈来防止外部物质侵入轴承圈内部的空间或者防止内部的润滑油泄漏到外部。

例如，CN 202732689 U公开了一种典型的密封型圆锥滚子轴承。该圆锥滚子轴承具有双列内圈，两个内圈的端部上形成有相对应的台阶部并且二者相互对接，使得在两个台阶部之间形成环形的凹部，在该凹部中安装有弹性的密封件，该密封件通过过盈配合的方式固定在凹部中。

在上述的传统密封方式中，密封件的横截面为简单的矩形，仅通过两个内圈从轴向两侧相对挤压来进行固定并实现密封。但是，例如在卡车车轮所使用的圆锥滚子轴承中，当轴承所受到的负载增加时，两个轴承圈之间可能产生间隙，并且间隙会随着负载增大而增大，使得密封件受到的挤压力减小，从而发生松脱和密封失效。

发明内容

因此，本发明需要解决的技术问题是，提供一种具有更加可靠的密封效果的密封组件。

上述技术问题通过根据本发明的一种用于静态密封的密封组件而得到解决。该密封组件包括密封圈和多个环形件，多个环形件沿轴向对齐，多个环形件中的两个相邻环形件的轴向端部沿轴向相互邻接。其中，密封圈包括骨架和弹性密封体，骨架固定在两个相邻环形件中的第一环形件上，弹性密封体固定在骨架上并且具有向着两个相邻环形件中的第二环形件延伸的密封唇。这里的多个环形件例如可以是轴承装置的多个轴向排列的内圈或多个轴向排列的外圈。对于静态地轴向邻接的两个轴承圈之间的静态密封，这种密封圈通过刚性的骨架固定在一侧的轴承圈上，并且通过从骨架弹性伸展的密封唇来与另一侧的轴承圈形成密封配合，因此，当两个邻接的轴承圈发生位置偏移(转动或轴向移动)时，骨架随着一侧的轴承圈一起移动，同时密封唇能够通过伸展的外形和弹性变形来保持与另一侧的轴承圈的密封配合，从而消除位置变化的影响，提高密封组件的密封效果的可靠性。优选地，对于包括安装在多个环形件的径向一侧的滚子的轴承装置，密封圈通常安装在相邻两个环形件的用于朝向滚子的径向一侧上。

根据本发明的一个优选实施例，密封唇可以抵接第二环形件，从而与第二环形件形成接触式密封。因此，当两个相邻环形件在运行时发生意外的外置偏移时，弹性的密封唇能够通过弹性变形来保持抵接第二环形件，从而确保密封效果的可靠性。

根据本发明的另一优选实施例，第一环形件和第二环形件可以分别在轴向端部的径向一侧上具有相对应的台阶部，使得在第一环形件和第二环形件的两个台阶部之间形成环形的安装槽。密封圈可以安装在安装槽中，因此，可以通过安装槽来实现对密封圈的定位，特别是轴向定位。

根据本发明的另一优选实施例，骨架可以具有第一部段、第二部段和连接部段，第一部段在安装槽中沿径向抵接第一环形件，第二部段通过连接部段与第一部段连接并且在径向上间隔开，密封唇从第二部段的靠近第二环形件的端部开始延伸。第一部段和第二部段可以是大致轴向延伸的部段，而连接部段可以是大致径向延伸的部段。刚性的骨架通过第一部段实现与第一环形件的固定连接，特别是以过盈配合的方式来固定在第一环形件上。与第一部段沿径向间隔开的第二部段为密封唇提供了延展的空间，使得密封唇可以通过自由端来弹性地抵接第二环形件。

根据本发明的另一优选实施例，第二部段可以在轴向上延伸越过第一环形件，密封唇的延伸方向关于径向方向倾斜，使得密封唇的自由端相对于另一端(即与骨架连接的部分)朝向靠近第一环形件的方向偏移。这种倾斜的延伸方式，一方面有利于提高密封唇的密封效果，另一方面便于密封组件的组装。

根据本发明的另一优选实施例，连接部段可以沿轴向抵接第一环形件的台阶部，从而在安装密封圈时通过台阶部来实现对密封圈的轴向定位。

根据本发明的另一优选实施例，第二部段可以在安装槽的径向外侧延伸，密封唇在安装槽之外抵接第二环形件。在安装槽的尺寸较小的情况下，可以利用安装槽之外的部分来为密封唇提供延展的空间。

根据本发明的另一优选实施例，弹性密封体包覆第一部段的抵接第一环形件的表面，因此，第一部段通过弹性密封体间接地抵接第一环形件，从而加强了骨架与第一环形件之间的密封效果。

根据本发明的另一优选实施例，在过中心轴线的剖面中观察，密封唇在抵接第二环形件的表面上具有齿状表面结构。类似地，弹性密封体在包覆第一部段的部分上也可以具有朝向安装槽底部的齿状表面结构。这种结构可以加强接触表面之间的密封效果。

附图说明

以下结合附图进一步描述本发明。图中以相同的附图标记来代表功能相同的元件。其中：

图1示出根据本发明的实施例的密封组件的剖视图；和

图2示出根据本发明的实施例的密封组件的密封圈的剖视图。

具体实施方式

以下将结合附图描述根据本发明的密封组件的具体实施方式。下面的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，本发明不限于所描述的优选实施例，本发明的保护范围由权利要求书限定。

根据本发明的实施例，提供了一种具有改进的密封效果的密封组件。例如，该密封组件可以是各种密封式轴承或其组成部分。在本发明中，示意性地将该密封组件示出为多列式圆锥滚子轴承的一部分，但应当理解的是，该密封组件也可以是其他类型的需要进行静态密封的组件。

图1和图2示出了该密封组件的一个实施例。图1示出了包含该密封组件的多列式圆锥滚子轴承的局部轴向剖视图。如图1所示，该多列式圆锥滚子轴承包括外圈10、第一内圈20、第二内圈30和多个滚子40。其中，外圈10、第一内圈20、第二内圈30分别为具有相同的旋转轴线的环形结构，而滚子40为圆锥体结构。在本实施例中，将多列式圆锥滚子轴承示意性地示出为具有两列滚子40，每列滚子40分别对应于一个独立的内圈20或30，但共用同一个外圈10，同一列中的多个滚子40沿周向均匀分布地安装在外圈10与第一内圈20或第二内圈30之间。第一内圈20与第二内圈30沿轴向对齐并且其轴向端部沿轴向相互邻接。第一内圈20和第二内圈30分别构成了该密封组件的两个相邻的环形件。

图2示出了图1的多列式圆锥滚子轴承的局部放大图。如图2所示，在两个内圈相互邻接的轴向端部的径向外侧上分别形成有台阶部，即第一内圈20上的第一台阶部21和第二内圈30上的第二台阶部31。两个台阶部是分别在相应的轴向端部处向径向内侧收缩相同的尺寸而形成的环形台阶，因此当两个轴向端部相互抵接时，二者的轴向表面大致齐平(但是允许在各自的边缘处存在过渡的倒角，并且两个台阶部的轴向长度也可以相同或不同)，在两个台阶部之间形成环形的凹槽，这里称为安装槽60。

该密封组件还包括安装在安装槽60中的密封圈50。密封圈50包括骨架51和弹性密封体52。骨架51和弹性密封体52都是同轴布置的环形结构。其中，骨架51由例如金属的刚性材料制成，而弹性密封体52由例如橡胶的弹性材料制成。

在过密封组件的中心轴线的剖面中观察，骨架51包括第一部段53、第二部段54和连接部段55。其中，第一部段53和第二部段54大致沿轴向延伸，而连接部段55大致沿径向延伸。第一部段53沿径向抵接第一内圈20的第一台阶部21的轴向表面，从而将骨架51通过例如过盈配合的方式固定在第一内圈20上。连接部段55将第一部段53和第二部段54的朝向第一内圈20的端部相互连接，使得第一部段53和第二部段54在径向上间隔开。在本实施例中，连接部段55沿径向延伸到安装槽60之外，使得第二部段54在安装槽60的外部延伸。在这种情况下，连接部段55可以优选地沿轴向抵接第一台阶部21的径向表面，从而便于在压装时对密封圈50进行轴向定位。在过密封组件的中心轴线的剖面中观察，第一台阶部21和第二台阶部31各自的径向表面可以并非直线延伸，而是形成相互对应的弧线，使得安装槽60的口部轴向长度小于底部轴向长度。在这种情况下，连接部段55可以仅抵接第一凸台部21的径向表面的径向外侧的部分。第二部段54的轴向延伸长度大于第一部段53，使得第一部段53不会延伸越过第一内圈20到达第二台阶部31，而第二部段54则延伸越过第一内圈20并且还越过整个安装槽60而到达第二内圈30的径向外侧。

弹性密封体52与骨架51固定连接，并且具有从第二部段54的朝向第二内圈30的端部开始延伸的环形片状的密封唇56。密封唇56的自由端优选地在安装槽60的外部抵接在第二内圈30的侧表面上。在组装状态下，密封唇56的延伸方向关于径向方向倾斜，使得密封唇56的自由端相对于其连接到第二部段54的另一端朝向靠近第一内圈20的方向偏移。在这种构造下，通常首先将密封圈50压装在第一内圈20的第一台阶部21上，然后再将第二内圈30与第一内圈20对接，在第二内圈30的轴向端部靠近第一内圈20的过程中，第二内圈30的侧表面可以自动引导密封唇56形成这种有利于提高密封效果的倾斜方式。优选地，在密封唇56的抵接第二内圈30的表面上可以具有齿状表面结构，从而强化密封唇56的密封效果。这种齿状表面结构实际上是形成在环状的密封唇56的表面上的一组同心圆形式的凹陷区域，但在过密封组件的中心轴线的剖面中呈现为齿状。

弹性密封体52的与骨架51固定连接部分可以包覆骨架51的部分或全部表面。优选地，弹性密封体52可以包覆第一部段53的抵接第一内圈20的表面。因此，第一部段53通过弹性密封体52间接地抵接第一内圈20，从而提高了第一部段53与第一内圈20之间的密封效果。类似地，弹性密封体52也可以包覆连接部段55的抵接第一内圈20的表面，使得连接部段55通过弹性密封体52间接地抵接第一台阶部21的径向表面。与密封唇56类似，在弹性密封体52的包覆第一部段53的部分上也可以形成有抵接第一内圈20的齿状表面结构。

在根据本发明的密封组件中，在第一内圈20一侧，密封圈50通过骨架51以及弹性密封体52的包覆骨架51的部分来实现对第一内圈20的密封，而在第二内圈30一侧，密封圈50通过弹性伸展的密封唇56来抵接第二内圈30，从而形成密封接触面。在理想状态下，两个邻接的轴承圈之间保持相对静止，但在实际工作时，二者之间可能产生轻微的相对运动(转动和轴向运动)和偏移。在这种相对运动和偏移产生时，密封圈50通过刚性的骨架51固定在第一内圈20上，因此整个密封圈50与第一内圈20保持相对静止，而密封唇56则可以通过弹性变形保持与第二内圈30的密封配合。因此，密封圈50对于实际工作状态下的相对运动和偏移情况具有很高的适应性，从而大大提高了密封效果的可靠性。

在根据本发明的替代实施例中，也可以在两个轴承圈之间形成更大的安装槽60，从而可以改变密封圈56抵接第二内圈30的位置。具体而言，当安装槽60的尺寸足够大时，第二部段54可以不延伸越过第二台阶部31，特别是整个第二部段54都可以在径向上位于安装槽60的内部。此时，密封唇56的自由端抵接在第二台阶部31的轴向表面上。

需要注意的是，根据具体的密封需要和安装空间条件，也可以将安装槽形成在内圈的径向内侧上，或者形成在两个相邻的外圈上。这种轴承装置的列数也是示例性的，本发明也适用于具有三列、四列或更多列滚子的圆锥滚子轴承或其他类型的轴承。

虽然在上述说明中示例性地描述了可能的实施例，但是应当理解到，仍然通过所有已知的和此外技术人员容易想到的技术特征和实施方式的组合存在大量实施例的变化。此外还应该理解到，示例性的实施方式仅仅作为一个例子，这种实施例绝不以任何形式限制本发明的保护范围、应用和构造。通过前述说明更多地是向技术人员提供一种用于转化至少一个示例性实施方式的技术指导，其中，只要不脱离权利要求书的保护范围，便可以进行各种改变，尤其是关于所述部件的功能和结构方面的改变。

附图标记表

10 外圈

20 第一内圈

21 第一台阶部

30 第二内圈

31 第二台阶部

40 滚子

50 密封圈

51 骨架

52 弹性密封体

53 第一部段

54 第二部段

55 连接部段

56 密封唇

60 安装槽