本發(fā)明涉及一種軸承，更具體地涉及一種用于軌道車輛車橋軸承的墊環(huán)。

背景技術(shù)：

軌道車輛車橋組件通常包括一個(gè)或多個(gè)軸承，用于使車橋軸與軌道車輛的底盤可旋轉(zhuǎn)地耦合。一般情況下，車橋軸包括用于容納軸承組件的軸頸部分，其通常布置在可連接到轉(zhuǎn)向架或卡車的殼體內(nèi)，以及用于安裝車輪的至少一個(gè)擴(kuò)大部分。墊環(huán)通常用于支撐軸承組件上的負(fù)載，并位于兩軸部之間的過渡處。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

一方面，本發(fā)明為一種用于軌道車輛車橋組件的墊環(huán)組件，車橋組件包括具有中心軸線的軸和安裝在該軸上的軸承。軸具有擴(kuò)大部分以及彎曲的圓角部分，擴(kuò)大部分具有大致圓柱形的外周表面，圓角部分使擴(kuò)大部分與軸的其余部分連接。墊環(huán)組件包括大致環(huán)形的墊環(huán)，可布置在軸承和軸擴(kuò)大部分之間的軸上。墊環(huán)具有中心軸線、圍繞該軸線延伸并限定了中心孔以容納軸的一部分的內(nèi)周表面、以及當(dāng)墊環(huán)布置在軸上時(shí)面向大致遠(yuǎn)離軸擴(kuò)大部分的保持表面，。保持器包括大致環(huán)形主體和至少一個(gè)耦合器，環(huán)形主體可圍繞軸擴(kuò)大部分布置，其內(nèi)周表面的尺寸設(shè)置為與軸擴(kuò)大部分圓柱形表面摩擦配合，至少一個(gè)耦合器與環(huán)形主體連接。耦合器配置為與墊環(huán)保持表面配合，以可釋放地將保持器環(huán)形主體與墊環(huán)連接，從而將環(huán)保持在軸上的基本固定的軸向位置。

另一方面，本發(fā)明又為一種用于軌道車輛車橋組件的墊環(huán)組件，車橋組件包括具有中心軸線的軸和安裝在該軸上的軸承。軸具有擴(kuò)大部分和彎曲的圓角部分，擴(kuò)大部分具有大致圓柱形的外周加強(qiáng)表面，圓角部分使擴(kuò)大部分與軸的其余部分連接。墊環(huán)組件包括大致環(huán)形的墊環(huán)，可布置在軸承和軸擴(kuò)大部分之間的軸上。墊環(huán)具有中心軸線、內(nèi)周表面和相對的外周表面，內(nèi)周表面圍繞該軸線延伸，并限定了中心孔，以容納軸的一部分。保持器包括大致環(huán)形的主體部和大致管狀的耦合部，主體部具有內(nèi)周表面，其尺寸設(shè)置為與軸擴(kuò)大部分圓柱形表面摩擦配合，耦合部與環(huán)形主體部一體構(gòu)成。保持器管狀部可圍繞墊環(huán)外表面布置，并配置為與墊環(huán)配合，以可釋放地將環(huán)形主體不與墊環(huán)連接，從而將環(huán)保持在軸上的基本固定的軸向位置。

再一方面，本發(fā)明還為一種用于軌道車輛車橋組件的墊環(huán)組件，車橋組件包括具有中心軸線的軸和安裝在該軸上的軸承。軸具有擴(kuò)大部分和彎曲的圓角部分，擴(kuò)大部分具有大致圓柱形的外周表面，圓角部分使擴(kuò)大部分與軸的其余部分連接。墊環(huán)組件包括大致環(huán)形的墊環(huán)，具有相對的第一和第二軸向端和內(nèi)周表面，內(nèi)周表面限定了中心孔，以容納軸的一部分，使得環(huán)布置在軸承和軸擴(kuò)大部分之間。環(huán)內(nèi)表面包括彎曲表面部分，可在墊環(huán)布置在軸上時(shí)倚靠軸圓角部分并列設(shè)置。墊環(huán)還具有大致徑向延伸的肩部表面，大致面向軸承。保持器包括大致環(huán)形的主體，與墊環(huán)第一軸向端相鄰布置，環(huán)形主體具有中心孔，尺寸設(shè)置為與軸擴(kuò)大部分圓柱形表面摩擦配合。保持器還包括大致管狀耦合器，可圍繞墊環(huán)布置，并具有與環(huán)形主體一體構(gòu)成的第一端和配置為與墊環(huán)肩部表面配合的第二端，以可釋放地將環(huán)形主體與環(huán)連接，從而將環(huán)基本上保持在軸上的固定的軸向位置。

附圖說明

前面的概述，以及本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述，結(jié)合所附的附圖閱讀時(shí)將更好地理解。出于說明本發(fā)明的目的，在附圖中示意性地示出本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案。然而，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于所示的精確設(shè)置和手段。在附圖中：

圖1是包括根據(jù)本發(fā)明的墊環(huán)組件的軌道車輛軸軸承組件的軸向截面圖；

圖2是圖1的一部分的剖開，放大圖；

圖3是墊環(huán)組件的前透視圖，與軌道車輛軸分離示出；

圖4是墊環(huán)組件的后透視圖；

圖5是墊環(huán)組件的前視平面圖；

圖6是墊環(huán)組件的后視平面圖；

圖7是通過圖5的線7-7截取的墊環(huán)組件的軸向剖視圖；

圖8是圖7的一部分的剖開，放大圖；

圖9是墊環(huán)組件的墊環(huán)的前透視圖；

圖10是墊環(huán)的后透視圖；

圖11是墊環(huán)的前視平面圖；

圖12是墊環(huán)的后視平面圖；

圖13是通過圖11的線13-13截取的墊環(huán)組件的軸向剖視圖；

圖14是圖13的一部分的剖開，放大圖；

圖15是墊環(huán)組件的保持器的前透視圖；

圖16是保持器的后透視圖；

圖17是保持器的前視平面圖；

圖18是保持器的后視平面圖；

圖19是通過圖17的線19-19截取的保持器的軸向剖視圖；

圖20是通過圖18的線20-20截取的保持器的軸向剖視圖；

圖21是圖19的一部分的剖開，放大圖；

圖22是保持器的另一種結(jié)構(gòu)的剖開，放大軸向剖視圖；并且

圖23是示出了從墊環(huán)安裝和拆卸保持器的過程的墊環(huán)組件的軸向剖視圖。

具體實(shí)施方式

某些術(shù)語在以下的說明中僅出于方便而不是限制性的。詞語“內(nèi)部”，“向內(nèi)”和“外部”，“向外”分別指朝向和離開所描述的元件的指定中心線或幾何中心，特定的含義從上下文顯而易見的描述。此外，如本文所使用的，詞語“連接”和“耦合”分別是指包括兩個(gè)構(gòu)件之間的直接連接，沒有任何其他構(gòu)件插入其間，以及構(gòu)件之間的間接連接，其中一個(gè)或多個(gè)其他構(gòu)件插入其間。術(shù)語包括上面特別提到的詞語，它們的衍生物，以及類似含義的詞。

現(xiàn)在詳細(xì)參考附圖，其中相同的附圖標(biāo)記用來在全文中指示相同的元件，圖1-22中示出了用于軌道車輛車橋組件1的墊環(huán)組件10，車橋組件1包括具有中心軸線A_s的軸2和安裝在軸2上的軸承3。車橋軸2具有擴(kuò)大部分4，擴(kuò)大部分4具有大致圓柱形的外周表面5和彎曲的圓角部分6，使擴(kuò)大部分4與軸2的其余部分連接。墊環(huán)組件10主要包括大致環(huán)形的墊環(huán)12，其可布置在軸承3和軸擴(kuò)大部分4之間的軸2上，以及大致管狀的保持器14。保持器14配置為與軸擴(kuò)大部分4配合并將墊環(huán)12保持在軸2上的固定的軸向位置。

更具體地，墊環(huán)12包括大致圓柱形的主體16，具有中心軸線A_R以及沿軸線A_R間隔開的第一和第二軸向端16a，16b。墊環(huán)主體16具有內(nèi)周表面15，限定了中心孔18，用于容納軸2的一部分，以及外周表面17，內(nèi)外表面15，17分別在端部16a，16b之間軸向延伸，并周向圍繞軸線A_R。優(yōu)選地，墊環(huán)內(nèi)表面15包括彎曲表面部分15a(最優(yōu)選整個(gè)表面15)，當(dāng)墊環(huán)12布置在軸2上時(shí)，倚靠軸圓角部分6并列設(shè)置，從而使墊環(huán)12能夠緊鄰軸2的擴(kuò)大部分4裝配。而且，墊環(huán)主體16優(yōu)選地構(gòu)成為使得主體第一軸向端16a大致位于通過軸擴(kuò)大部分4和軸圓角部分6的交叉點(diǎn)的徑向平面P內(nèi)或與之鄰近(圖1和2中虛線)使得墊環(huán)12不會(huì)延伸超過或“疊置”軸擴(kuò)大部分4。

此外，墊環(huán)12包括大致徑向延伸的肩部或保持面20，面向大致遠(yuǎn)離軸擴(kuò)大部分4的方向，從而當(dāng)墊環(huán)12和軸承3布置在軸2上時(shí)，大致面向軸承3。保持表面20優(yōu)選從與主體第二軸向端16b鄰近的環(huán)外表面17大致徑向向內(nèi)延伸，并且最優(yōu)選地構(gòu)成在主體第二端16b上。而且，肩部表面20優(yōu)選為基本上連續(xù)，大致環(huán)形的徑向表面(如所描繪的)，但也可以構(gòu)成為一個(gè)或多個(gè)大致弧形表面部分和/或可以相對于軸線A_R部分軸向延伸。優(yōu)選地，墊環(huán)主體16還具有大致環(huán)形的肩部19，從主體第二端16b軸向延伸，并限定了大致環(huán)形的腔部19a，圍繞軸以容納軸承組件3的環(huán)形磨損環(huán)或套筒7軸向端7a，如圖1和2所示。

此外，保持器14優(yōu)選包括大致環(huán)形主體22，可圍繞軸擴(kuò)大部分4布置，以及至少一個(gè)耦合器24，與環(huán)形主體22連接并配置為與墊環(huán)12配合。保持器環(huán)形主體22分別具有相對的外部和內(nèi)部軸向端22a，22b，內(nèi)周表面23A尺寸設(shè)置為與軸擴(kuò)大部分圓柱形表面5摩擦配合，以及相對的外周表面23B。至少一個(gè)保持耦合器24與環(huán)形主體內(nèi)端部22a連接，并且優(yōu)選地配置為與墊環(huán)徑向保持表20配合，以可釋放地連接保持器環(huán)形主體22與墊環(huán)12，以便由此將環(huán)12保持在軸2上的基本固定的軸向位置。也就是說，保持器環(huán)形主體22與軸擴(kuò)大部分4摩擦配合，以可釋放地將保持器14附連在軸2上，使得保持耦合器24與墊環(huán)12配合，從而起到將墊環(huán)12軸向固定/保持在軸2上。

特別參照圖1和2，至少保持器14的環(huán)形主體22，并且最優(yōu)選的如下所述的在整個(gè)保持器14，由基本上可膨脹材料構(gòu)成，例如，聚合物材料，金屬材料等。這樣，保持器14的中心孔18適于分別容納多個(gè)不同大小或尺寸的多個(gè)軸2中的一個(gè)。具體地，每個(gè)軸2包括擴(kuò)大部分4，具有外徑ODs(圖2)，其可具有與多個(gè)軸2中的另一個(gè)的擴(kuò)大部分外徑ODs的值不同的值。因此，保持器14能夠容納或與若干不同軸配合，每個(gè)軸構(gòu)成有擴(kuò)大部分4，具有值范圍內(nèi)的外徑ODs。這樣，墊環(huán)組件10可適用于各種軸2。

而且，至少部分由于保持器環(huán)形主體22的擴(kuò)展性，環(huán)形主體內(nèi)表面23配置為與軸擴(kuò)大部外表面5密封配合。優(yōu)選地，密封配合通過構(gòu)成至少聚合物材料的環(huán)形主體22，通過向金屬環(huán)形主體22提供聚合物內(nèi)襯，或通過增加環(huán)形主體22與軸擴(kuò)大部分4之間密封的任何其他合適的裝置來增強(qiáng)。在任何情況下，保持器14和軸2之間的密封配合功能為防止水或其他液體侵入軸2由墊環(huán)組件10封閉的部分，否則可導(dǎo)致金屬墊環(huán)12的氧化。

現(xiàn)在參考圖2，6-8，16和18-22，保持耦合器24優(yōu)選地包括大致管狀主體25，與保持器環(huán)形主體22連接，并可圍繞墊環(huán)圓柱形主體16布置?？蛇x地，保持耦合器24可由多個(gè)細(xì)長接片(未示出)構(gòu)成，分別具有與保持器主體22一體構(gòu)成的第一端和相對的第二，自由端，可與墊環(huán)加強(qiáng)表面20配合。通過該優(yōu)選構(gòu)造，管狀主體25具有與保持器環(huán)形主體第二端22b連接的第一端25a，可與墊環(huán)肩部表面20配合的第二端25b，可圍繞墊環(huán)外周表面17布置并限定了開放的中心孔29的內(nèi)周表面26，以及相對的外周表面27。當(dāng)優(yōu)選的保持器14安裝在墊環(huán)12上時(shí)，耦合器管狀主體第二端25b位于至少大致鄰近墊環(huán)第二軸向端16b的位置，并配置為與保持肩部表面20配合，如下面詳細(xì)描述的那樣。優(yōu)選地，保持耦合器管狀主體25與保持器環(huán)形主體22一體構(gòu)成，使得環(huán)形主體22和耦合器24為一體結(jié)構(gòu)保持器14的整體部分?？商娲?，耦合器管狀主體25可以通過任何適當(dāng)?shù)难b置(例如，緊固件，粘合劑，塑料焊接等)連接到分離的環(huán)形主體22。

在任何情況下，優(yōu)選的保持耦合器管狀主體25的至少一部分配置為當(dāng)將保持器14安裝到墊環(huán)12上時(shí)，大致徑向偏轉(zhuǎn)，并且可選地，當(dāng)保持器14從墊環(huán)12移除時(shí)，使得保持耦合器管狀主體25配置為緊密地圍繞墊環(huán)圓柱形主體16裝配。最優(yōu)選地，墊環(huán)圓柱形主體16優(yōu)選構(gòu)成有軸向延伸的錐形，使得外周表面17大致為截頭圓錐形。具體地說，主體外表面17優(yōu)選地在與墊環(huán)第一軸向端16a相鄰的第一，直徑較小軸向邊緣17a和與墊環(huán)第二軸向端16b相鄰的第二，直徑加大軸向邊緣17b之間大致軸向延伸，保持肩部表面從第二軸向邊緣17b徑向向內(nèi)延伸，如圖13和14所示。

對于這樣的墊環(huán)結(jié)構(gòu)，優(yōu)選的保持耦合器24的至少內(nèi)表面26，并且最優(yōu)選整個(gè)管狀主體25大致為截頭圓錐形，并且尺寸設(shè)置為圍繞墊環(huán)外表面17緊密地布置或并列設(shè)置。更具體地，保持耦合器管狀主體25的內(nèi)周表面26具有與保持器環(huán)形主體22相鄰的第一，直徑較小的軸向邊緣26a和相對的第二，直徑較大的軸向邊緣26b，如圖19所示。管狀主體內(nèi)表面26的較小邊緣尺寸比墊環(huán)外表面17的較小邊緣17a略大，而管狀主體內(nèi)表面26的較大邊緣26b比墊環(huán)外表面27的第二邊緣17b略大。

這樣，墊環(huán)12和保持器14構(gòu)成為使得保持耦合器24封裝墊環(huán)12，以防止液體侵入環(huán)12和耦合器24之間。另外，墊環(huán)12和保持耦合器24的互補(bǔ)截頭圓錐形結(jié)構(gòu)便于保持器14安裝到墊環(huán)12上，如下面詳細(xì)討論的那樣。優(yōu)選地，保持器14還包括多個(gè)周向間隔開的抗旋轉(zhuǎn)肋40，分別在耦合器主體內(nèi)表面27和耦合器主體22的內(nèi)端22b之間延伸。每個(gè)肋40可布置在構(gòu)成于墊環(huán)主體16的第一軸向端16上的多個(gè)定位器腔體42中單獨(dú)的一個(gè)內(nèi)，以防止保持器14和墊環(huán)12之間的相對角位移。

如于圖16和18-23中最佳所示，保持耦合器24優(yōu)選包括至少一個(gè)配合唇30，從管狀主體第二端25b徑向向內(nèi)延伸，并可倚靠墊環(huán)保持表面20布置。優(yōu)選地，保持耦合器24包括多個(gè)大致弧形的唇30，具有相對的周向端30a，30b，唇30圍繞環(huán)中心軸線A_R周向隔開?？商娲兀３竹詈掀髦黧w25可僅包括單個(gè)，連續(xù)的環(huán)形唇(未示出)。優(yōu)選地，管狀主體25具有多對平行的槽口32，在每個(gè)唇30的單獨(dú)的周向端30a，30b從主體第二端25b向內(nèi)軸向延伸。每對開口32限定了多個(gè)大致弧形的，大致矩形的安裝接片34中單獨(dú)的一個(gè)。每個(gè)安裝接片34承載單獨(dú)的一個(gè)弧形保持器唇30，并可大致相對于主體25的其余部分在大致徑向方向上偏轉(zhuǎn)，以將連接唇30移動(dòng)到與墊環(huán)保持表面20配合，并且可選地從墊環(huán)保持表面20脫開。具體地說，每個(gè)接片34具有內(nèi)端34a，與主體25的其余部分一體連接，并可繞其以懸梁臂的方式彎曲，以大致徑向地移動(dòng)相對的第二，外端34b，由此還移動(dòng)連接配合唇30，如圖23所示。

此外，管狀主體25優(yōu)選還具有多個(gè)大致弧形的腔部36，從主體第二端軸向向內(nèi)延伸，并位于從每個(gè)安裝接片34徑向向外的位置，每對槽口32徑向延伸到腔部36中相鄰的一個(gè)內(nèi)。腔部36使每個(gè)安裝接片34的徑向厚度大大地減小，從而促進(jìn)每個(gè)接片34徑向偏轉(zhuǎn)，并向相鄰的接片34的這種移動(dòng)提供封閉的空間，以防止其損壞。但是，管狀主體25可選的構(gòu)成有大大小于如圖16-21大致所示的徑向厚度，并且槽口32延伸通過整個(gè)主體厚度，使得安裝接片34不被任何腔部封閉，如圖22所示。

現(xiàn)在參考圖1-3，5，7，8和15-20，保持器環(huán)形主體22優(yōu)選在外軸端22a上具有大致徑向延伸的拆卸表面38。拆卸表面38優(yōu)選沿整個(gè)主體外端22a周向和徑向延伸，但也可僅構(gòu)成在外端22a的徑向部分上，或者甚至構(gòu)成在不連續(xù)的弧形表面部分上(均未示出)。此外，拆卸表面38可由拆卸工具(未示出)配合，以將保持器主體22軸向移動(dòng)離開軸擴(kuò)大部分4，由此墊環(huán)12沿著軸2以從其移除。優(yōu)選地，如圖17所示，拆卸表面38具有內(nèi)邊緣38a和外邊緣38b，內(nèi)邊緣38a具有第一直徑R₁，而外邊緣38b具有第二直徑R₂，第二直徑R₂的值和第一直徑R₁的值之間的差至少為千分之七百五十英尺(0.750″)。這樣，墊環(huán)組件10能夠?qū)崿F(xiàn)用戶拆卸的軌道車輛行業(yè)要求。

如圖3，5，15和17所示，保持器環(huán)形主體22優(yōu)選還具有至少一個(gè)，且最優(yōu)選多個(gè)減重空腔，從兩個(gè)軸向端22a或22b中的一個(gè)大致軸向向內(nèi)延伸。一個(gè)或多個(gè)空腔44設(shè)置為減少構(gòu)成環(huán)形主體22所需的材料的數(shù)量，其有利的采用某些制造技術(shù)，如注塑模制，并降低材料成本和產(chǎn)品重量。當(dāng)空腔44構(gòu)成為從外端22a向內(nèi)延伸時(shí)，如圖3，5，15和17所示，拆卸表面38由下部和上部圓周部分39A，39B以及圓周部分39A，39B之間延伸的多個(gè)徑向部分39C共同構(gòu)成。

參照圖1，2和23，墊環(huán)組件10優(yōu)選通常如下裝配。首先，墊環(huán)主體16的第一，較小直徑軸向端16a插入到優(yōu)選的保持器管狀主體25的中心孔29中，然后將墊環(huán)主體16軸向移動(dòng)通過保持器孔29，基本上整個(gè)主體16設(shè)置在孔29內(nèi)。這里，保持耦合器24的一個(gè)或多個(gè)優(yōu)選的配合唇30徑向向外偏轉(zhuǎn)，然后向內(nèi)以與墊環(huán)保持表面20配合。由于墊環(huán)外表面17和保持器管狀主體內(nèi)表面26的互補(bǔ)錐形，存在的間隙空間大大地促進(jìn)了墊環(huán)12插入到保持器14中，直到表面17，28變?yōu)榛旧喜⒘小?/p>

在任何情況下，當(dāng)保持器14安裝在墊環(huán)12上時(shí)，墊環(huán)組件10然后通過將軸2的一端2a(圖1)插入通過墊環(huán)孔18安裝到軌道車輛車橋軸2上，然后朝軸擴(kuò)大部分4移動(dòng)整個(gè)組件10，直到保持器環(huán)形主體22圍繞軸擴(kuò)大部分4周向配合，并且墊環(huán)12倚靠軸圓角部分6布置。這里，整個(gè)墊環(huán)組件10由保持器內(nèi)表面23A和軸外表面5的摩擦配合保持在軸2上。

可替代地，盡管不是優(yōu)選的，墊環(huán)組件10可以通過首先將保持器14安裝在軸2上來組裝(即，通過在軸擴(kuò)大部分4上配合環(huán)形主體22)。然后，墊環(huán)12安裝在軸2上，并朝軸擴(kuò)大部分4軸向移動(dòng)，直到環(huán)12布置在保持耦合器24的孔29內(nèi)。

當(dāng)希望拆卸墊環(huán)組件10時(shí)，拆卸工具(未示出)與保持器拆卸表面38配合，并施加拉力以軸向移動(dòng)整個(gè)墊環(huán)組件10，直到保持器內(nèi)表面23A從軸擴(kuò)大部4的外表面5脫開。這里，整個(gè)墊環(huán)組件10可以沿著軸線As軸向移動(dòng)或“滑動(dòng)”，直到墊環(huán)12從軸2分離。保持器24，其優(yōu)選由相對廉價(jià)的材料(如，尼龍，聚對苯二甲酸乙酯等)構(gòu)成，如果需要的話可能被丟棄并替換為新的保持器14，同時(shí)再利用墊環(huán)12，其可由相對更昂貴的材料制成，諸如金屬材料(例如，低碳鋼)。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可以變化上述實(shí)施例而不脫離本發(fā)明的廣義構(gòu)思。因此，可以理解本發(fā)明不局限于所公開的具體實(shí)施方案，而是其意在覆蓋在所附權(quán)利要求所通常定義本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的變形。