КОНСТРУКЦИЯ КОНТАКТНОГО УПЛОТНЕНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПОДШИПНИКА Российский патент 2023 года по МПК F16C33/76 

Область техники

Настоящее изобретение относится к области техники уплотнений подшипников для железнодорожных грузовых вагонов, и, в частности, оно относится к конструкции контактного уплотнения железнодорожного подшипника.

Предпосылки изобретения

В железнодорожном оборудовании часто могут использоваться подшипники, при этом скорость, срок службы, надежность и другие характеристики последних непосредственно влияют на надежность и безопасность работы транспортного средства; ввиду того, что скорость вращения подшипника высокая и его обслуживание проводится редко, необходимо, чтобы обеспеченная конструкция уплотнения подшипника обладала такими характеристиками, как высокая надежность, предотвращение утечек, низкое трение и низкий износ; уплотнение буксового подшипника является одной из ключевых конструкций, обеспечивающих безопасную работу железнодорожного транспортного средства, и его функции заключаются в предотвращении просачивания смазки наружу и в предотвращении потери функции смазывания из-за проникания пыли, воды и других посторонних веществ. Ухудшение эффективности уплотнения подшипника может привести к тому, что пыль, водяной пар или другие загрязнители попадают во внутреннюю часть подшипника, что вызывает ухудшение качества консистентной смазки.

Сущность изобретения

Техническая задача

В существующих технологиях уплотнения подшипников в основном применяются контактное уплотнение и бесконтактное уплотнение, и наиболее часто встречаемые в процессе работы недостатки конструкций этих двух уплотнений заключаются в следующем: (1) крышка уплотнения расшатывается, вплоть до отсоединения; (2) зазор уплотнения слишком большой, что приводит к утечке консистентной смазки или прониканию снаружи воды и пыли; (3) величина натяга при контакте с уплотнением сравнительно большая, что приводит к перегреву. Вышеперечисленное влияет на эффективность конструкции уплотнения, снижает срок эксплуатации подшипника и не способствует эффективной работе подшипника.

Решение технической задачи

На основании вышеуказанных недостатков, известных из предшествующего уровня техники, цель настоящего изобретения заключается в предоставлении конструкции контактного уплотнения железнодорожного подшипника, в котором посредством легких контактных лабиринтных уплотнительных элементов обеспечивается конструкция уплотнения с хорошими характеристиками, при этом момент трения является низким и может обеспечиваться длительный срок эксплуатации буксового подшипника, предназначенного для высокоскоростной железной дороги.

Для реализации вышеуказанной цели техническое решение согласно настоящему изобретению заключается в следующем: предложена конструкция контактного уплотнения железнодорожного подшипника, которая содержит уплотнительный узел, установленный между внутренним кольцом подшипника и внешним кольцом подшипника; указанный уплотнительный узел содержит внутренний сальник и внешнюю кромку уплотнения; внутренний сальник и внутреннее кольцо подшипника собраны друг с другом посредством посадки с натягом; внешняя кромка уплотнения и внешнее кольцо подшипника собраны друг с другом посредством посадки с натягом; между внутренним сальником и внешней кромкой уплотнения оставлен зазор, обеспечивающий возможность вращения; указанный внутренний сальник содержит загнутую часть, внутреннюю установочную часть и боковую отражающую часть; указанная внутренняя установочная часть посажена на внешнюю стенку внутреннего кольца подшипника и соединена с внутренним кольцом подшипника посредством посадки с натягом; внутренняя установочная часть стороной, которая ближе к ролику, загнута наружу вбок с образованием загнутой части; внутренняя установочная часть и загнутая часть расположены с образованием тупого угла относительно друг друга; внутренняя установочная часть стороной, удаленной от ролика, образует боковую отражающую часть.

На основании вышеуказанного технического решения следует отметить, что при плавном вращении подшипника фактическая величина натяга при контакте закраин сравнительно большая, но в начале вращения подшипника температура внутри подшипника сравнительно низкая, величина натяга при контакте сравнительно небольшая, и по-прежнему существует вероятность просачивания консистентной смазки. Поэтому внутренний сальник частично загибают с получением загнутой части, за счет чего может эффективно предотвращаться просачивание консистентной смазки в периоде начала вращения подшипника и дополнительно усиливается возможность его уплотнения.

Кроме того, в месте соединения указанной внутренней установочной части с загнутой частью выполнена канавка для скапливания масла.

Кроме того, угол между указанной загнутой частью и протяженной поверхностью внутренней установочной части составляет 78°; указанная канавка для скапливания масла представляет собой дугообразную канавку; угол между касательной линией дугообразной канавки и внутренней установочной частью составляет 30°.

Кроме того, указанное внешнее кольцо подшипника на внутренней стенке снабжено пазом под уплотнение; внешняя кромка уплотнения посредством паза под уплотнение закреплена во внешнем кольце подшипника.

Кроме того, указанная внешняя кромка уплотнения содержит внешнюю установочную часть и уплотнительный элемент, соединенный с внешней установочной частью; указанная внешняя установочная часть закреплена во внешнем кольце подшипника зацеплением; уплотнительный элемент и внутренний сальник совместно обеспечивают уплотнение.

Кроме того, указанный уплотнительный элемент содержит маслоотражатель, расположенный на стороне, которая ближе к ролику, боковую кольцевую часть, расположенную на стороне, удаленной от ролика, и кромку уплотнения на стороне внутреннего диаметра; указанная кромка уплотнения содержит первую закраину, вторую закраину и третью закраину; первая закраина расположена с зазором относительно внутренней установочной части внутреннего сальника; вторая закраина соединена с внутренней установочной частью внутреннего сальника посредством посадки с натягом; третья закраина расположена с зазором относительно боковой отражающей части внутреннего сальника.

Кроме того, в поверхности на стороне внутреннего диаметра указанной первой закраины равномерно выполнены дугообразные канавки, расположенные с определенным интервалом друг от друга; между поверхностью на стороне внутреннего диаметра первой закраины и внутренней установочной частью внутреннего сальника имеется консистентная смазка.

Кроме того, величина натяга между указанной второй закраиной и внутренней установочной частью внутреннего сальника составляет 0,1–0,2 мм.

На основании вышеуказанного технического решения следует отметить, что, если предельная минимальная температура внешней среды достигает -60 °C, рабочая температура внутри подшипников приблизительно составляет 60–80 °C, разница температур внутренней и внешней среды сравнительно большая, что приводит к возникновению сравнительно большого перепада давления между масляной полостью подшипника и внешней средой, и величина натяга при контакте закраин будет увеличиваться от начальных 0,10 мм до 0,20 мм. По мере увеличения скорости вращения подшипника смазка внутри масляной полости давит на маслоотражатель, увеличивается величина натяга в месте контакта с уплотнением (место контакта второй закраины кромки уплотнения с внутренним сальником), что предотвращает утечку смазки или проникание воды снаружи и пыли, вызванные слишком большим зазором, в процессе работы. На основании теоретического анализа и вычисления на основе моделирования получается, что 0,20 мм является предпочтительной величиной натяга при контакте с уплотнением. В то же время в процессе изготовления осуществляется строгий контроль в отношении точности продукции, чтобы обеспечивался эффект уплотнения и предотвращалась потеря эффективности, вызванная перегревом из-за сравнительно большой величины натяга.

Кроме того, указанный маслоотражатель снабжен дугообразной маслоотражательной поверхностью; указанная дугообразная маслоотражательная поверхность и боковая поверхность маслоотражателя образуют определенный угол наклона; величина указанного угла наклона составляет 60°; указанный маслоотражатель предназначен для предотвращения попадания масла в зазор, обеспечивающий возможность вращения; между маслоотражателем и первой закраиной посредством вогнутой дугообразной поверхности обеспечен переход; между вогнутой дугообразной поверхностью и загнутой частью внутреннего сальника образована полость для смазки.

На основании вышеуказанного технического решения следует отметить, что две стороны маслоотражателя за счет дугообразной поверхности имеют плавный переход, что предотвращает концентрацию напряжений и обеспечивает длительный срок эксплуатации выступающих элементов маслоотражателя. При этом дугообразная маслоотражательная поверхность задает направление циркуляции в смазочных канавках, улучшает работу маслоотражателя и дугообразной маслоотражательной поверхности, и за счет точного контроля наклона обеспечивается автономное циклическое движение масла в процессе вращения подшипника.

Кроме того, боковая отражающая часть указанного внутреннего сальника в сечении выполнена с угловыми перегибами; конец боковой отражающей части на стороне внешнего диаметра проходит в направлении стороны, которая ближе к ролику, с образованием поверхности с угловыми перегибами, при этом поверхность с угловыми перегибами расположена между боковой кольцевой частью и третьей закраиной; боковая кольцевая часть расположена на стороне, которая ближе к внешнему кольцу подшипника; третья закраина расположена на стороне, которая ближе к внутреннему кольцу подшипника.

На основании вышеуказанного технического решения следует отметить, что боковая отражающая часть выполнена с угловыми перегибами, чтобы кромка уплотнения удерживалась на внутренней стороне боковой отражающей части, при этом боковая кольцевая часть, поверхность с угловыми перегибами и третья закраина образуют зигзагообразную конструкцию, которая эффективно предотвращает попадание грязной воды, посторонних веществ и т.п. из внешней среды во внутреннюю часть подшипника и повреждение ими уплотнения

Кроме того, указанная внутренняя установочная часть в направлении стороны, которая ближе к ролику, проходит в осевом направлении с образованием опорной части; угол между опорной частью и загнутой частью составляет 78°.

На основании вышеуказанного технического решения следует отметить, что опорная часть может увеличивать площадь контакта с внутренним кольцом подшипника, что обеспечивает стабильность установки; в то же время опорная часть может обеспечивать загнутой части опору, что уменьшает воздействие напряжений в области загнутой части.

Полезные эффекты изобретения

Настоящее изобретение характеризуется следующими полезными эффектами: эффективность уплотнения, обеспечиваемого конструкцией уплотнения согласно настоящему изобретению, является хорошей, и момент трения является низким, что может уменьшать утечку смазки и перегревание и обеспечивать длительный срок эксплуатации подшипника.

Описание прилагаемых графических материалов

На фиг. 1 представлено схематическое изображение конструкции уплотнения.

На фиг. 2 представлено схематическое изображение пути автономного циклического движения масла.

На фиг. 3 представлено схематическое изображение конструкции внутреннего сальника согласно варианту осуществления 1.

На фиг. 4 представлено схематическое изображение конструкции внутреннего сальника согласно варианту осуществления 2.

На фиг. 5 представлено схематическое изображение конструкции конического двухрядного роликового подшипника согласно варианту осуществления 3.

На фиг. 6 представлено схематическое изображение 1 закрепления ролика в сепараторе согласно варианту осуществления 3.

На фиг. 7 представлено схематическое изображение 2 закрепления ролика в сепараторе согласно варианту осуществления 3.

На фигурах: 1 – внутреннее кольцо подшипника; 2 – внешнее кольцо подшипника; 3 – ролик; 4 – внутренний сальник; 4.1 – загнутая часть; 4.2 – внутренняя установочная часть; 4.3 – боковая отражающая часть; 4.31 – поверхность с угловыми перегибами; 4.4 – опорная часть; 5 – внешняя кромка уплотнения; 5.1 – внешняя установочная часть; 5.2 – маслоотражатель; 5.21 – дугообразная маслоотражательная поверхность; 5.22 – угол наклона; 5.3 – боковая кольцевая часть; 5.4 – первая закраина; 5.5 – вторая закраина; 5.6 – третья закраина; 5.7 – вогнутая дугообразная поверхность; 6 – зазор; обеспечивающий возможность вращения; 7 – канавка для скапливания масла; 8 – паз под уплотнение; 9 – полость для смазки; A – путь циркулирования масла; 1.1 – первое внутреннее кольцо; 1.2 – второе внутреннее кольцо; 1.3 – первый кольцевой паз; 1.4 – второй кольцевой паз; 10 – сепаратор; 10.1 – перемычка; 10.11 – наклонная поверхность; 10.12 – поверхность для смазки; 10.13 – точка касания; 11 – внутреннее проставочное кольцо; 12 – задний стопорный элемент; 13 – передняя крышка; 14 – соединительное кольцо из армированного пластика.

Предпочтительные варианты осуществления для осуществления настоящего изобретения

Чтобы вышеуказанные цели, признаки и преимущества настоящего изобретения могли стать еще более ясными и простыми для понимания, ниже со ссылками на прилагаемые графические материалы подробно описан конкретный способ осуществления настоящего изобретения. В представленном ниже описании изложено очень много конкретных деталей, чтобы настоящее изобретение было легко полностью понять. Однако настоящее изобретение может быть осуществлено множеством других способов, отличающихся от представленного в этом документе, и специалисты в данной области техники без отступления от идеи настоящего изобретения могут вносить аналогичные изменения, поэтому настоящее изобретение не ограничивается раскрытыми ниже конкретными вариантами осуществления.

Вариант осуществления 1

Как видно на фиг. 1–3, конструкция контактного уплотнения железнодорожного подшипника содержит уплотнительный узел, установленный между внутренним кольцом 1 подшипника и внешним кольцом 2 подшипника; указанный уплотнительный узел содержит внутренний сальник 4 и внешнюю кромку 5 уплотнения; внутренний сальник 4 и внутреннее кольцо 1 подшипника собраны друг с другом посредством посадки с натягом; внешняя кромка 5 уплотнения и внешнее кольцо 2 подшипника собраны друг с другом посредством посадки с натягом; между внутренним сальником 4 и внешней кромкой 5 уплотнения оставлен зазор 6, обеспечивающий возможность вращения; указанный внутренний сальник 4 содержит загнутую часть 4.1, внутреннюю установочную часть 4.2 и боковую отражающую часть 4.3; указанная внутренняя установочная часть 4.2 посажена на внешнюю стенку внутреннего кольца 1 подшипника и соединена с внутренним кольцом 1 подшипника посредством посадки с натягом; внутренняя установочная часть 4.2 стороной, которая ближе к ролику 3, загнута наружу вбок с образованием загнутой части 4.1; внутренняя установочная часть 4.2 и загнутая часть 4.1 расположены с образованием тупого угла относительно друг друга; внутренняя установочная часть 4.2 стороной, удаленной от ролика 3, образует боковую отражающую часть 4.3.

На основании вышеуказанного технического решения следует отметить, что при плавном вращении подшипника фактическая величина натяга при контакте закраин составляет 0,20 мм, но при начале вращения подшипника температура внутри подшипника сравнительно низкая, величина натяга при контакте составляет только 0,10 мм, и по-прежнему существует вероятность просачивания консистентной смазки. Поэтому внутренний сальник частично загибают с получением загнутой части, за счет чего может эффективно предотвращаться просачивание консистентной смазки в периоде начала вращения подшипника и дополнительно усиливается возможность его уплотнения.

Кроме того, в месте соединения указанной внутренней установочной части 4.1 с загнутой частью 4.2 выполнена канавка 7 для скапливания масла.

Кроме того, угол между указанной загнутой частью 4.2 и протяженной поверхностью внутренней установочной части 4.1 составляет 78°; указанная канавка 7 для скапливания масла представляет собой дугообразную канавку; угол между касательной линией дугообразной канавки и внутренней установочной частью 4.1 составляет 30°.

На основании вышеуказанного технического решения следует отметить, что этот подшипник применяется в рабочих условиях со средней скоростью и высокой нагрузкой (10000 об/мин; 10–15 тонн), и опорная часть может обеспечивать стабильность сборки в рабочих условиях с высокой нагрузкой; в то же время, чтобы опорная часть могла обеспечивать выполнение маслоотражательной функции, на основании точного расчета высоты разбрызгивания масла в условиях стабильной работы была изучена закономерность разбрызгивания масла, и в результате проведения экспериментов выбран угол в 78°, который представляет собой предпочтительный угол.

Кроме того, указанное внешнее кольцо 2 подшипника на внутренней стенке снабжено пазом 8 под уплотнение; внешняя кромка 5 уплотнения посредством паза 8 под уплотнение закреплена во внешнем кольце 2 подшипника.

Кроме того, указанная внешняя кромка 5 уплотнения содержит внешнюю установочную часть 5.1 и уплотнительный элемент, соединенный с внешней установочной частью; указанная внешняя установочная часть 5.1 снабжена кольцевым выступом, входящим в зацепление с пазом 8 под уплотнение; внешняя установочная часть 5.1 посредством кольцевого выступа закреплена зацеплением в пазу 8 под уплотнение во внешнем кольце подшипника, при этом уплотнительный элемент и внутренний сальник 4 совместно обеспечивают уплотнение.

Кроме того, указанный уплотнительный элемент содержит маслоотражатель 5.2, расположенный на стороне, которая ближе к ролику, боковую кольцевую часть 5.3, расположенную на стороне, удаленной от ролика, и кромку уплотнения на стороне внутреннего диаметра; указанная кромка уплотнения содержит первую закраину 5.4, вторую закраину 5.5 и третью закраину 5.6; первая закраина 5.4 расположена с зазором относительно внутренней установочной части 4.2 внутреннего сальника; вторая закраина 5.5 соединена с внутренней установочной частью 4.2 внутреннего сальника посредством посадки с натягом; третья закраина 5.6 расположена с зазором относительно боковой отражающей части 4.3 внутреннего сальника.

Кроме того, в поверхности на стороне внутреннего диаметра указанной первой закраины 5.4 равномерно выполнены дугообразные канавки, расположенные с определенным интервалом друг от друга; между поверхностью на стороне внутреннего диаметра первой закраины 5.4 и внутренней установочной частью 4.2 внутреннего сальника имеется консистентная смазка; величина натяга между указанной второй закраиной 5.5 и внутренней установочной частью 4.2 внутреннего сальника составляет 0,1–0,2 мм.

На основании вышеуказанного технического решения следует отметить, что, если предельная минимальная температура внешней среды достигает -60 °C, рабочая температура внутри подшипников приблизительно составляет 60–80 °C, разница температур внутренней и внешней среды сравнительно большая, что приводит к возникновению сравнительно большого перепада давления между масляной полостью подшипника и внешней средой, и величина натяга при контакте закраин будет увеличиваться от начальных 0,10 мм до 0,20 мм. По мере увеличения скорости вращения подшипника смазка внутри масляной полости давит на маслоотражатель, увеличивается величина натяга в месте контакта с уплотнением (место контакта второй закраины кромки уплотнения с внутренним сальником), что предотвращает утечку смазки или проникание воды снаружи и пыли, вызванные слишком большим зазором, в процессе работы. На основании теоретического анализа и вычисления на основе моделирования получается, что 0,20 мм является предпочтительной величиной натяга при контакте с уплотнением. В то же время, в процессе изготовления осуществляется строгий контроль в отношении точности продукции, чтобы обеспечивался эффект уплотнения и предотвращалась потеря эффективности, вызванная перегревом из-за сравнительно большой величины натяга.

Кроме того, указанный маслоотражатель 5.2 снабжен дугообразной маслоотражательной поверхностью 5.21; указанная дугообразная маслоотражательная поверхность 5.21 и боковая поверхность маслоотражателя образуют угол 5.22 наклона, равный 60°; указанный маслоотражатель 5.2 предназначен для предотвращения попадания масла в зазор 6, обеспечивающий возможность вращения; между маслоотражателем 5.2 и первой закраиной 5.4 посредством вогнутой дугообразной поверхности 5.7 обеспечен переход; между вогнутой дугообразной поверхностью 5.7 и загнутой частью 4.1 внутреннего сальника образована полость 9 для смазки.

На основании вышеуказанного технического решения следует отметить, что две стороны маслоотражателя 5.2 за счет дугообразной поверхности имеют плавный переход, что предотвращает концентрацию напряжений и обеспечивает длительный срок эксплуатации выступающих элементов маслоотражателя 5.2. При этом дугообразная маслоотражательная поверхность 5.21 задает направление циркуляции в смазочных канавках, улучшает работу маслоотражателя и дугообразной маслоотражательной поверхности, и за счет точного контроля наклона обеспечивается автономное циклическое движение масла в процессе вращения подшипника. За счет точного контроля наклона в 60° обеспечивается автономное циклическое движение масла в процессе вращения подшипника; основанные на моделировании расчеты показывают, что форма деформации уплотнительного кольца, вызываемой увеличением давления масла, не является полностью контролируемой, но за счет увеличения угла наклона форму деформации можно контролировать до определенной степени, чтобы получить еще лучшую эффективность уплотнения.

Кроме того, боковая отражающая часть 4.3 указанного внутреннего сальника в сечении выполнена с угловыми перегибами; конец боковой отражающей части 4.3 на стороне внешнего диаметра проходит в направлении стороны, которая ближе к ролику, с образованием поверхности 4.31 с угловыми перегибами, при этом поверхность 4.31 с угловыми перегибами расположена между боковой кольцевой частью 5.3 и третьей закраиной 5.6; боковая кольцевая часть 5.3 расположена на стороне, которая ближе к внешнему кольцу 2 подшипника; третья закраина 5.6 расположена на стороне, которая ближе к внутреннему кольцу 1 подшипника.

На основании вышеуказанного технического решения следует отметить, что боковая отражающая часть выполнена с угловыми перегибами, чтобы кромка уплотнения удерживалась на внутренней стороне боковой отражающей части, при этом боковая кольцевая часть, поверхность с угловыми перегибами и третья закраина образуют зигзагообразную лабиринтную конструкцию, которая эффективно предотвращает попадание грязной воды, посторонних веществ и т.п. из внешней среды во внутреннюю часть подшипника и повреждение ими уплотнения.

Вариант осуществления 2

Как показано на фиг. 4, конструкция согласно варианту осуществления 2 и конструкция согласно варианту осуществления 1 в основном идентичны, и отличия заключаются в том, что указанная внутренняя установочная часть 4.2 в направлении стороны, которая ближе к ролику, проходит в осевом направлении с образованием опорной части 4.4, при этом угол между опорной частью 4.4 и загнутой частью 4.1 составляет 78°.

На основании вышеуказанного технического решения следует отметить, что опорная часть 4.4 может увеличивать площадь контакта с внутренним кольцом 1 подшипника, что обеспечивает стабильность установки; в то же время опорная часть 4.4 может обеспечивать загнутой части 4.1 опору, чем уменьшает воздействие напряжений в области загнутой части 4.1.

Вариант осуществления 3

При применении традиционных сепараторов из конструкционной пластмассы обычно может оказаться, что когда перемычки в области гнезда сепаратора направляют ролик, на поверхности на стороне внешнего диаметра ролика возникают кольцевые полоски разной степени, и анализ показывает, что на это в основном влияет точность обработки перемычек сепаратора или факт нерационального выполнения проекта конструкции перемычек сепаратора.

Для решения вышеуказанной проблемы в варианте осуществления 3 на основании варианта осуществления 1 внесены модификации и предложен конический двухрядный роликовый подшипник, как показанный на фиг. 1–7, который содержит внешнее кольцо 2 подшипника, внутреннее кольцо 1 подшипника, сепаратор 10 и два ряда конических роликов 3, при этом каждый ряд конических роликов соответственно удерживается между внутренним кольцом 1 и внешним кольцом 2 за счет качения сепаратора 10; указанный сепаратор 10 содержит несколько гнезд, в которых размещены конические ролики, и перемычки 10.1, соединяющие два соседних гнезда; две боковые стенки указанных перемычек 10.1, предназначенные для образования гнезд, снабжены направляющей поверхностью, взаимодействующей с внешней периферийной поверхностью конического ролика, при этом две направляющие поверхности, взаимодействующие с внешней периферийной поверхностью конического ролика в каждом гнезде, расположены симметрично; указанная направляющая поверхность содержит наклонную поверхность 10.11, контактирующую с внешней периферийной поверхностью конического ролика, и поверхность 10.12 для смазки, расположенную под наклоном относительно наклонной поверхности, при этом указанная наклонная поверхность 10.11 представляет собой косую поверхность, соприкасающуюся с указанной внешней периферийной поверхностью конического ролика, и их точка касания 10.13 расположена в центре указанной косой поверхности.

На основании вышеуказанного технического решения угол перемычек в области гнезда сепаратора на основе точки соприкосновения при взаимодействии с телом качения представляет собой центральную точку направляющей поверхности перемычки, и на основе точки соприкосновения определяется угол направляющей поверхности перемычки и радиальные размеры перемычки, что при одновременном обеспечении того, что перемычка может стабильно направлять движение роликов, увеличивает количество проникающей консистентной смазки и улучшает условия смазывания. В то же время, усовершенствование перемычек сепаратора увеличивает пространство для накопления смазки между двумя роликами и улучшает качество смазывания подшипника во время вращения. В этом сепараторе за счет внесения имений в конструкцию в этих двух местах обеспечивается более полноценное смазывание внутренней части подшипника, что снижает трение и повышение температуры во время вращения подшипника, уменьшает появление кольцевых полосок на стороне внешнего диаметра ролика и повышает рабочую скорость и цикл обслуживания подшипника.

Кроме того, между указанной поверхностью 10.12 для смазки и внешней периферийной поверхностью конического ролика 3 предусмотрен зазор. Он предназначен для накапливания консистентной смазки.

Кроме того, указанная поверхность 10.12 для смазки представляет собой наклонную плоскую поверхность; указанная поверхность 10.12 для смазки относительно наклонной поверхности 10.11 наклонена в направлении стороны, которая ближе к коническому ролику в гнезде.

На основании вышеуказанного технического решения поверхность 10.12 для смазки представляет собой плоскую поверхность, и угол основан на угле, образованном, когда наклонная поверхность соприкасается со стороной внешнего диаметра ролика и точка касания находится в центральной точке направляющей наклонной поверхности. Зазор представляет собой зазор, определенный, когда после соединения сепаратора, роликов и внутреннего кольца величина радиальной передачи сепаратора удовлетворяет требованиям стандартов.

Кроме того, указанная наклонная поверхность 10.11 расположена на стороне, которая ближе к стороне внешнего диаметра сепаратора; указанная поверхность 10.12 для смазки проходит от края внутренней стороны указанной наклонной поверхности 10.11 в направлении стороны внутреннего диаметра сепаратора 10.

За счет структурной оптимизации конструкции перемычки сепаратора и рационального проектирования перемычек в области гнезда сепаратора и наклонной поверхности для направления ролика обеспечивается контакт между роликом и направляющей поверхностью, улучшается вход и выход консистентной смазки в гнезде, улучшается смазывание, уменьшается возникновение кольцевых полосок. В то же время, усовершенствование перемычек сепаратора в отношении углов увеличивает пространство для накопления смазки между двумя роликами и улучшает качество смазывания во время вращения. Это изделие предназначено для использования в подшипниках рельсовых транспортных средств, работающих в условиях высокой нагрузки или высоких скоростей, и по сравнению с традиционными сепараторами может качественнее улучшать условия направления движения ролика и условия смазывания.

Кроме того, указанное внешнее кольцо 2 подшипника на внутренней периферийной поверхности снабжено двумя коническими дорожками качения, соответствующими поверхности указанного конического ролика 3; указанное внутреннее кольцо содержит расположенные в один ряд первое внутреннее кольцо 1.1 и второе внутреннее кольцо 1.2; указанное первое внутреннее кольцо 1.1 и указанное второе внутреннее кольцо 1.2 на внешней периферийной поверхности снабжены конической дорожкой качения, соответствующей поверхности указанного конического ролика.

Кроме того, между указанным первым внутренним кольцом 1.1 и указанным вторым внутренним кольцом 1.2 установлено внутреннее проставочное кольцо 11; концы на стороне малого диаметра двух рядов конических роликов расположены напротив друг друга.

Кроме того, указанный конический двухрядный роликовый подшипник дополнительно содержит переднюю крышку 13 и задний стопорный элемент 12; указанный конический двухрядный роликовый подшипник установлен на шейке оси осевой концевой части; передняя крышка 13 с возможностью отсоединения соединена с головкой оси концевой части одного конца шейки оси; передняя крышка 13 находится в контакте с торцевой поверхностью первого внутреннего кольца 1.1 и ограничивает положение первого внутреннего кольца в осевом направлении; указанный задний стопорный элемент 12 установлен на части в виде галтели концевой части другого конца шейки оси; задний стопорный элемент 12 находится в контакте с торцевой поверхностью второго внутреннего кольца 1.2 и ограничивает положение второго внутреннего кольца в осевом направлении; второе внутреннее кольцо 1.2 и задний стопорный элемент 12 соединены друг с другом посредством соединительного кольца 14 из армированного пластика.

Кроме того, указанное первое внутреннее кольцо 1.1 и второе внутреннее кольцо 1.2 концами на стороне малого диаметра расположены напротив друг друга; первое внутреннее кольцо 1.1 на конце на стороне большого диаметра в области внутреннего диаметра снабжено первым кольцевым пазом 1.3; второе внутреннее кольцо 1.2 на конце на стороне большого диаметра в области внутреннего диаметра снабжено вторым кольцевым пазом 1.4. Два кольцевых паза выполнены одинаковыми для обеспечения того, что подшипник и задний стопорный элемент могут быть соединены друг с другом посредством соединительного кольца из армированного пластика. При этом также уменьшается вес внутреннего кольца подшипника.

Кроме того, между указанным первым внутренним кольцом 1.1 и внешним кольцом 2 подшипника и между вторым внутренним кольцом 1.2 и внешним кольцом 2 подшипника симметрично расположены комплекты уплотнительных конструкций согласно варианту осуществления 1 или варианту осуществления 2. Уплотнительные конструкции используются в уплотнении внутренней части подшипника.

Промышленная применимость

Следует понимать, что в описании настоящего изобретения относительное положение или позиционное соотношение, выраженные такими словами, как «центр», «продольный», «поперечный», «длина», «ширина», «толщина», «на», «под», «передний», «задний», «левый», «правый», «вертикальный», «горизонтальный», «вверху», «внутри внизу», «снаружи», «по часовой стрелке», «против часовой стрелки», «осевое направление», «радиальное направление», «направление вдоль окружности» и т.п., представляют собой относительное положение или позиционное соотношение, основанные на показанном в прилагаемых графических материалах, предназначены только для удобства описания и упрощения описания настоящего изобретения и не указывают или намекают на то, что указываемые устройства или элементы должны быть обязательно расположены определенным образом или быть выполненными и работать расположенными определенным образом, поэтому они не могут рассматриваться как ограничивающие настоящее изобретение.

Кроме того, слова «первый» и «второй» используются исключительно в целях описания и не могут рассматриваться как указывающие или намекающие на относительную важность или косвенно подчеркивающие количество указанных технических признаков. Следовательно, признаки, определенные словами «первый» и «второй», могут явно или неявно содержать по меньшей мере один такой признак. В описании настоящего изобретения слово «несколько» означает по меньшей мере два, например два, три и т.д., если конкретно не определено иное.

В настоящем изобретении, если явно не определено и установлено иное, слова «устанавливать и соединять друг с другом», «соединять», «закреплять» и др. следует понимать в широком смысле; например, элементы могут быть жестко соединены, также могут быть соединены с возможностью отсоединения или выполнены за одно целое; они могут быть соединены механически, а также могут быть соединены электрически; они могут быть соединены друг с другом непосредственно, а также могут быть соединены друг с другом опосредованно посредством промежуточных элементов; это может быть соединение двух элементов внутри или отношение взаимодействия двух элементов, если явно не определено иное. Специалисты средней квалификации в данной области техники смогут понять конкретный смысл вышеуказанных слов касательно настоящего изобретения в зависимости от конкретной ситуации.

В настоящем изобретении, если явно не определено и установлено иное, то, что первые признаки находятся «на» вторых признаках или «под» ними, может означать, что первые и вторые признаки непосредственно контактируют друг с другом, или что первые и вторые признаки контактируют друг с другом опосредованно посредством промежуточных элементов. Кроме того, то, что первые признаки в отношении вторых признаков находятся «над», «поверх» и «сверху», может означать, что первые признаки в отношении вторых признаков находятся прямо вверху или вверху под наклоном, или только указывать на то, что первые признаки по высоте в горизонтальной плоскости расположены выше, чем вторые признаки. То, что первые признаки в отношении вторых признаков находятся «под», «внизу» и «снизу», может означать, что первые признаки в отношении вторых признаков находятся прямо внизу или внизу под наклоном, или только указывать на то, что первые признаки по высоте в горизонтальной плоскости расположены ниже, чем вторые признаки.

Следует отметить, что когда указано, что элемент «закреплен» или «расположен» на другом элементе, то он может быть размещен на другом элементе непосредственно или между ними также может быть промежуточный элемент. Когда указано, что один элемент «соединен» с другим элементом, то он может быть соединен с другим элементом непосредственно или между ними также может быть промежуточный элемент. Используемые в этом документе слова «вертикальный», «горизонтальный», «верхний», «нижний», «левый», «правый» и им подобные предназначены исключительно для целей описания и вовсе не означают единственный способ осуществления.

Выше были последовательно рассмотрены лишь предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения. Разумеется, настоящее изобретение не ограничивается представленными выше вариантами осуществления и также может иметь много модификаций. Все модификации, которые специалисты средней квалификации в данной области техники могут получить непосредственно на основании содержания, раскрытого в настоящем изобретении, или в связи с ним, должны считаться входящими в объем защиты настоящего изобретения.

Настоящее изобретение относится к области машиностроения, содержит внутренний сальник и внешнюю кромку уплотнения; внутренний сальник и внутреннее кольцо подшипника собраны друг с другом посредством посадки с натягом; внешняя кромка уплотнения и внешнее кольцо подшипника собраны друг с другом посредством посадки с натягом; между внутренним сальником и внешней кромкой уплотнения оставлен зазор, обеспечивающий возможность вращения; указанный внутренний сальник содержит загнутую часть, внутреннюю установочную часть и боковую отражающую часть; указанная внутренняя установочная часть посажена на внешнюю стенку внутреннего кольца подшипника и соединена с внутренним кольцом подшипника посредством посадки с натягом; внутренняя установочная часть стороной, которая ближе к ролику, загнута наружу вбок с образованием загнутой части; внутренняя установочная часть и загнутая часть расположены с образованием тупого угла относительно друг друга; внутренняя установочная часть стороной, удаленной от ролика, образует боковую отражающую часть. Достигается эффективность уплотнения и момент трения является низким. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Конструкция контактного уплотнения железнодорожного подшипника, отличающаяся тем, что содержит уплотнительный узел, установленный между внутренним кольцом подшипника и внешним кольцом подшипника; указанный уплотнительный узел содержит внутренний сальник и внешнюю кромку уплотнения; внутренний сальник и внутреннее кольцо подшипника собраны друг с другом посредством посадки с натягом; внешняя кромка уплотнения и внешнее кольцо подшипника собраны друг с другом посредством посадки с натягом; между внутренним сальником и внешней кромкой уплотнения оставлен зазор, обеспечивающий возможность вращения; указанный внутренний сальник содержит загнутую часть, внутреннюю установочную часть и боковую отражающую часть; указанная внутренняя установочная часть посажена на внешнюю стенку внутреннего кольца подшипника и соединена с внутренним кольцом подшипника посредством посадки с натягом; внутренняя установочная часть стороной, которая ближе к ролику, загнута наружу вбок с образованием загнутой части; внутренняя установочная часть и загнутая часть расположены с образованием тупого угла относительно друг друга; внутренняя установочная часть стороной, удаленной от ролика, образует боковую отражающую часть.

2. Конструкция контактного уплотнения железнодорожного подшипника по п. 1, отличающаяся тем, что угол между указанной загнутой частью и протяженной поверхностью внутренней установочной части составляет 78°.

3. Конструкция контактного уплотнения железнодорожного подшипника по п. 1, отличающаяся тем, что указанная внешняя кромка уплотнения содержит внешнюю установочную часть и уплотнительный элемент, соединенный с внешней установочной частью; указанная внешняя установочная часть закреплена во внешнем кольце подшипника зацеплением; уплотнительный элемент и внутренний сальник совместно обеспечивают уплотнение.

4. Конструкция контактного уплотнения железнодорожного подшипника по п. 3, отличающаяся тем, что указанный уплотнительный элемент содержит маслоотражатель, расположенный на стороне, которая ближе к ролику, боковую кольцевую часть, расположенную на стороне, удаленной от ролика, и кромку уплотнения на стороне внутреннего диаметра; указанная кромка уплотнения содержит первую закраину, вторую закраину и третью закраину; первая закраина расположена с зазором относительно внутренней установочной части внутреннего сальника; вторая закраина соединена с внутренней установочной частью внутреннего сальника посредством посадки с натягом; третья закраина расположена с зазором относительно боковой отражающей части внутреннего сальника.

5. Конструкция контактного уплотнения железнодорожного подшипника по п. 4, отличающаяся тем, что в поверхности на стороне внутреннего диаметра указанной первой закраины равномерно выполнены дугообразные канавки, расположенные с определенным интервалом друг от друга; между поверхностью на стороне внутреннего диаметра первой закраины и внутренней установочной частью внутреннего сальника имеется консистентная смазка.

6. Конструкция контактного уплотнения железнодорожного подшипника по п. 4, отличающаяся тем, что величина натяга между указанной второй закраиной и внутренней установочной частью внутреннего сальника составляет 0,1–0,2 мм.

7. Конструкция контактного уплотнения железнодорожного подшипника по п. 4, отличающаяся тем, что указанный маслоотражатель снабжен дугообразной маслоотражательной поверхностью; указанная дугообразная маслоотражательная поверхность и боковая поверхность маслоотражателя образуют угол наклона; указанный маслоотражатель предназначен для предотвращения попадания масла в зазор, обеспечивающий возможность вращения; между маслоотражателем и первой закраиной посредством вогнутой дугообразной поверхности обеспечен переход; между вогнутой дугообразной поверхностью и загнутой частью внутреннего сальника образована полость для смазки.

8. Конструкция контактного уплотнения железнодорожного подшипника по п. 6, отличающаяся тем, что величина указанного угла наклона составляет 60°.

9. Конструкция контактного уплотнения железнодорожного подшипника по п. 4, отличающаяся тем, что боковая отражающая часть указанного внутреннего сальника в сечении выполнена с угловыми перегибами; конец боковой отражающей части на стороне внешнего диаметра проходит в направлении стороны, которая ближе к ролику, с образованием поверхности с угловыми перегибами, при этом поверхность с угловыми перегибами расположена между боковой кольцевой частью и третьей закраиной; боковая кольцевая часть расположена на стороне, которая ближе к внешнему кольцу подшипника; третья закраина расположена на стороне, которая ближе к внутреннему кольцу подшипника.

10. Конструкция контактного уплотнения железнодорожного подшипника по п. 1, отличающаяся тем, что указанная внутренняя установочная часть в направлении стороны, которая ближе к ролику, проходит в осевом направлении с образованием опорной части; угол между опорной частью и загнутой частью составляет 78°.

11. Конический двухрядный роликовый подшипник, отличающийся тем, что содержит внешнее кольцо подшипника, внутреннее кольцо подшипника, сепаратор и два ряда конических роликов, при этом качением сепаратора обеспечено удерживание каждого ряда конических роликов соответственно между внутренним кольцом подшипника и внешним кольцом подшипника; указанный сепаратор содержит несколько гнезд, в которых размещены конические ролики, и перемычки, соединяющие два соседних гнезда; две боковые стенки указанных перемычек, предназначенные для образования гнезд, снабжены направляющей поверхностью, взаимодействующей с внешней периферийной поверхностью конического ролика; две направляющие поверхности, взаимодействующие с внешней периферийной поверхностью конического ролика в каждом гнезде, расположены симметрично; указанная направляющая поверхность содержит наклонную поверхность, контактирующую с внешней периферийной поверхностью конического ролика, и поверхность для смазки, расположенную под наклоном относительно наклонной поверхности; указанная наклонная поверхность представляет собой косую поверхность, соприкасающуюся с указанной внешней периферийной поверхностью конического ролика, и их точка касания расположена в центре указанной косой поверхности.

12. Конический двухрядный роликовый подшипник по п. 11, отличающийся тем, что между указанной поверхностью для смазки и внешней периферийной поверхностью конического ролика предусмотрен зазор.

13. Конический двухрядный роликовый подшипник по п. 11, отличающийся тем, что указанная поверхность для смазки представляет собой наклонную плоскую поверхность; указанная поверхность для смазки относительно наклонной поверхности наклонена в направлении стороны, которая ближе к коническому ролику в гнезде.

14. Конический двухрядный роликовый подшипник по п. 11, отличающийся тем, что указанная наклонная поверхность расположена на стороне, которая ближе к стороне внешнего диаметра сепаратора; указанная поверхность для смазки проходит от края внутренней стороны указанной наклонной поверхности в направлении стороны внутреннего диаметра сепаратора.

15. Конический двухрядный роликовый подшипник по п. 11, отличающийся тем, что указанное внешнее кольцо подшипника на внутренней периферийной поверхности снабжено двумя коническими дорожками качения, соответствующими поверхности указанного конического ролика; указанное внутреннее кольцо подшипника содержит расположенные в один ряд первое внутреннее кольцо и второе внутреннее кольцо; указанное первое внутреннее кольцо и указанное второе внутреннее кольцо на внешней периферийной поверхности снабжены конической дорожкой качения, соответствующей поверхности указанного конического ролика.

16. Конический двухрядный роликовый подшипник по п. 15, отличающийся тем, что между указанным первым внутренним кольцом и указанным вторым внутренним кольцом установлено внутреннее проставочное кольцо; концы на стороне малого диаметра двух рядов конических роликов расположены напротив друг друга.

17. Конический двухрядный роликовый подшипник по п. 15, отличающийся тем, что указанный конический двухрядный роликовый подшипник дополнительно содержит переднюю крышку и задний стопорный элемент; указанный конический двухрядный роликовый подшипник установлен на шейке оси осевой концевой части; передняя крышка с возможностью отсоединения соединена с головкой оси концевой части одного конца шейки оси; передняя крышка находится в контакте с торцевой поверхностью первого внутреннего кольца и ограничивает положение первого внутреннего кольца в осевом направлении; указанный задний стопорный элемент установлен на части в виде галтели концевой части другого конца шейки оси; задний стопорный элемент находится в контакте с торцевой поверхностью второго внутреннего кольца и ограничивает положение второго внутреннего кольца в осевом направлении; второе внутреннее кольцо и задний стопорный элемент соединены друг с другом посредством соединительного кольца из армированного пластика.

18. Конический двухрядный роликовый подшипник по п. 15, отличающийся тем, что указанное первое внутреннее кольцо и второе внутреннее кольцо концами на стороне малого диаметра расположены напротив друг друга; первое внутреннее кольцо на конце на стороне большого диаметра в области внутреннего диаметра снабжено первым кольцевым пазом; второе внутреннее кольцо на конце на стороне большого диаметра в области внутреннего диаметра снабжено вторым кольцевым пазом.