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CN1250878C - 水泵轴承的密封装置 - Google Patents

水泵轴承的密封装置 Download PDF

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Abstract

一种水泵轴承密封装置，水泵轴承包括多个在内外圈之间的滚动体和一个保持架，和一个与在所述内圈和所述外圈之间的空间的开口的端部接合的密封件。所述密封件包括一具有一个插入轴承的轴向内侧部分的第一加强框的第一密封件和一具有一个插入轴承的轴向外侧部分的第二加强框并与第一密封件接合的第二密封件，第一密封件还包括一个插入第一加强框径向内侧部分的并具有两个紧贴在第二加强框的径向内侧部分的密封唇口的第一密封元件，第二密封件还包括一个第二密封元件，该第二密封元件插入所述第二加强框的一径向外侧部分并具有两个紧贴在所述第一加强框的一个中部径向部分的密封唇口，这样就可以防止该装置中油脂的泄漏，并且可以避免水分、异物微粒及其混合物进入轴承，由此提高该水泵轴承的耐久性。

Description

水泵轴承的密封装置
技术领域
本发明涉及一种水泵。更具体地，本发明涉及一种密封水泵轴承的装置。
技术背景
如图1所示，在汽车冷却系统和农业及工业用途中使用的用于水泵组件的常规水泵轴承在一个内圈2和一个外圈4之间安装有多个滚动体6。形成一个保持架8用于在预定空间(S)中保持所述多个滚动体。一个密封件10与在内圈2和外圈4之间形成的空间(S)的开口的端部接合，用于防止异物微粒进入该空间。密封件10由一个弯成预定形状的冷轧材料制成的加强框12制成，该加强框12上紧贴有一密封材料14且推入配合地安装于在轴承外圈4形成的接收槽带4a内。
密封材料14在与内圈2的外表面紧贴的一个区域内形成带有一个第一密封唇口14a和一个第二密封唇口14b。第一密封唇口14a在空间(S)内部形成，用来防止空间(S)内的油脂泄漏，第二密封唇口14b在空间(S)的外侧形成，用来防止来自外面的异物微粒或与微粒混合的水分进入空间(S)。
近来，由于水泵中所使用的发动机/马达的性能的改善，对于精密的轴承的需求逐渐增加，这引起了改善密封件的密封和防异物微粒功能的要求，它们会大大影响到轴承的性能。
有许多因素会造成水泵轴承的损坏。由于油脂泄漏和异物微粒、水分和二者的混合物穿透密封件进入轴承而引起的润滑故障是最为常见的原因。轴承的寿命直接与油脂泄漏和水分、异物微粒和二者的混合物穿透密封件进入轴承的情况相关。
尽管用于水泵的常规轴承中的第一密封唇口14a和第二密封唇口14b在某种程度上有助于防止油脂泄漏和水分、异物微粒侵入，但它还存在缺点，即轴承总是暴露于外侧的异物微粒而不能完全防止其混合和侵入。特别是，当轴承暴露于水的时候，大量水分可以渗入而引起轴承的损坏。
发明内容
本发明提供了一种用于密封一个水泵轴承的装置，该装置适于大幅改善防止异物微粒、水分和二者的混合物进入轴承的功能，由此改善轴承的耐久性。
根据一个本发明的实施例，该用于密封一个水泵轴承的装置包括多个安装在一个内圈和一个外圈之间的滚动体和一个在各滚动体之间保持一个预定间隔的保持架。一个密封件与在内圈和外圈之间形成的一个空间的开口的端部接合。该密封件包括一个装备有一个第一加强框的、插入轴承的一轴向内侧部分的第一密封件，和一个装备有一个第二加强框的、插入轴承的轴向外侧部分以和第一密封件接合的第二密封件。所述第一密封件还包括一个第一密封元件，该第一密封元件插入第一加强框径向内侧部分并具有两个紧贴在第二加强框的一个径向内侧部分的密封唇口，和一个插入第一加强框径向外侧部分的第三密封元件。
所述第二密封件还包括一个第二密封元件，该第二密封元件插入第二加强框的一个径向外侧部分并具有两个紧贴在第一加强框的一个径向中间部分的密封唇口。
附图的简要描述
参考下面借助附图的详细说明，以较完整地理解本发明的本质和目的，其中：
图1为示出一个应用根据现有技术的密封装置的水泵轴承的局部视图；
图2为示出一个应用根据一个本发明的实施例的密封装置的水泵轴承的局部视图；和
图3为示出一个应用根据一个本发明的实施例的密封装置的水泵组件的局部视图。
优选实施方式的详细说明
下面将参考附图对本发明的优选实施例进行详细说明。
图3所示为一个在汽车冷却系统和农业及工业用途中使用的水泵组件，其中参考标号101为一个水泵轴承，113为一个支架，103为一个水泵带轮，109为一个水泵壳体，105为一个机械密封组件，107为一个叶轮，111为一个密封装置。
水泵轴承101推入(过盈)配合(push-fitted)地安装在水泵壳体109内，机械密封组件、叶轮107和支架113则推入配合地安装在水泵轴承的轴102内。密封装置111与水泵轴承的轴102和外圈104之间的空间接合。与支架113接合的水泵带轮103由一皮带驱动。机械密封组件105主要是防止冷却剂进入，其次由密封装置111防止异物微粒的侵入。
图2中显示了密封装置111的细节。如图中所示(参考标号所表示的与图3不同)，在一个内圈22和一个外圈24之间布置有多个滚动体26。
通过一个容纳有全部滚动体26的保持架28在每个滚动体26之间保持有一个预定的间隔。一个密封件30与在内圈22和外圈24之间形成的空间(S)的开口的端部接合，以防止异物微粒进入该空间(S)。在外圈24的内侧的外围边缘上沿周向形成一个接收槽带24a，以使密封件30保持在其中。
密封件30包括一个第一密封件40，该第一密封件具有一个第一加强框42，并插入轴承的轴线方向内侧。密封件30还包括一个第二密封件50，该第二密封件具有一个第二加强框52并插入轴承的轴线方向外侧以与第一密封件40接合。
第一密封件40进一步还包括一个插入第一加强框42径向方向内侧的第一密封元件44和一个插入第一加强框42径向方向外侧而与接收槽带24a推入配合的第三密封元件46。该第一密封元件44和第三密封元件46可以以合并的形式相连接，这样就形成一个一体的元件，此时，待与一个第二密封元件(后面说明)紧密贴合的第一加强框的一部分暴露在外侧，并且一体地成为一个元件的第一密封元件44和第三密封元件46包裹第一加强框。
第一加强框42包括一个在中间沿轴承轴线方向形成的腹板42a，和从腹板42a的两个端部沿轴承径向方向延伸形成的内缘42b和外缘42c，它们各自朝向相反的方向延伸。内缘42b垂直地嵌入第一密封元件44而外缘42c则在其端部弯曲以嵌入第三密封元件46内。
第一密封元件44在其下形成有第一和第二密封唇口44a和44b。第一密封唇口朝轴承轴线方向内侧伸展而在其横截面内与第二加强框52的内缘的外表面紧贴(后面说明)。第二密封唇口44b则沿轴承的轴线方向外侧伸展而在其横截面内与第二加强框52的外缘的外表面紧贴(后面说明)。在第一密封唇口和第二密封唇口相合并的区域形成一个向轴承轴向突出的加强部44c。第二密封件50包括一个插入第二加强框52的径向方向外侧的第二密封元件54。
第二加强框52具有在中间朝向轴承径向的腹板52a，和从腹板52a的两个端部沿轴承轴线方向朝向第一加强框42延伸形成的内缘52b和外缘52c，并且在横截面内呈形。外缘52c和腹板52a与第二密封元件54紧密贴合。
此外，内缘52b在其内表面与内圈22的一个外表面紧密贴合，并且在其外表面与第一密封元件44的第一密封唇口44a和第二密封唇口44b相接触。
第二密封元件54突出地形成有一个与第一加强框42的腹板42a的外表面紧贴的第三密封唇口54a，还突出地形成一个与第一加强框42的内缘42b的外表面紧贴的第四密封唇口54b。在第二密封唇口44b和第四密封唇口54b之间的空间内和第四密封唇口54b和第三密封唇口54a之间的空间内填入少量的油脂(G)，以向各唇口提供润滑。
由于所述加强框总是处于暴露于潮湿环境的危险中，因此第一加强框42和第二加强框52是由具有高度抗腐蚀性的不锈钢制成。第一、第二和第三密封元件44、54和46是由橡胶制成，但也可以由其它各种不同类型的合成树脂制成。
因此在上述根据本发明的用于水泵轴承密封的装置中，第一密封件40的第三密封元件46首先插入外圈24内的接收槽带24a中，在第二密封件50的第二加强框52上的内缘52b的一个内表面与内圈22的外表面紧密贴合并推入配合在其上，其中第二密封件50与内圈22一起转动。
第一密封唇口44a和第二密封唇口44b都具有防止轴承内容纳的油脂泄漏的功能。第三密封唇口54a首先具有防止水分和其与异物微粒的混合物进入的功能，并且与轴承的内圈22共同旋转以向外推出水分和异物微粒。然后，第四密封唇口54b用作防止水分和异物微粒进入，并且同时，用于润滑密封唇口的油脂(G)在第一加强框42的外表面和第四密封唇口54b之间形成一润滑膜，以进一步强化防止水分入侵的效果。
上面提出的对本发明优选实施例的说明是用于演示和说明目的的。该说明不是穷尽的或将该发明分毫不差地限制于所述的形式。根据上述教导可以实现或在本发明的实施活动中可以获得本发明的改动和变化方案。

Claims (3)

1.一种用于一个水泵轴承密封的装置，水泵轴承包括：多个布置在一个内圈和一个外圈之间的滚动体；一个在各滚动体之间保持一预定间隔的保持架；一个与在所述内圈和所述外圈之间形成的空间内的开口的端部接合的密封件，其中所述密封件包括：一个第一密封件，该第一密封件具有一个第一加强框，并插入轴承的轴向内侧部分；和一个第二密封件，该第二密封件具有一个第二加强框并插入轴承的轴向外侧部分，用于与所述第一密封件接合，其中所述第一密封件还包括：一个插入所述第一加强框径向内侧部分的并具有两个紧贴在所述第二加强框的径向内侧部分的密封唇口的第一密封元件，和一个插入第一加强框径向外侧部分的第三密封元件；所述第二密封件还包括一个第二密封元件，该第二密封元件插入所述第二加强框的一径向外侧部分并具有两个紧贴在所述第一加强框的一个径向中间部分的密封唇口。
2.一种根据权利要求1的装置，其特征为，所述第一加强框进一步包括：一个在轴承的轴向上在中间形成的腹板；从腹板的两个端部各自沿轴承径向相反的方向延伸形成的一个内缘和一个外缘，而所述第二加强框还包括：一个在中间在轴承径向形成的腹板；和从该腹板的两个端部沿轴承轴线方向朝向所述第一加强框延伸形成的内缘和外缘，其中在所述第一密封元件上的所述两个密封唇口紧贴所述第二加强框的所述内缘的外部表面，而所述第二密封元件的一个密封唇口紧贴所述第一加强框的所述腹板的一个外部表面，和所述第二密封元件的另一个密封唇口则紧贴所述第一加强框的所述内缘的一个外部表面。
3.一种根据权利要求2的装置，其特征为，所述第一密封元件的密封唇口和所述第二密封元件的密封唇口之间填充有用于润滑所述唇口的油脂。
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