本發(fā)明涉及一種軌道交通工具牽引電機(jī)的軸承組合單元，包括至少一個滾動軸承，該滾動軸承包括內(nèi)圈和外圈，其中至少一列滾動體被設(shè)置在所述內(nèi)圈與外圈之間，其中該軸承組合單元至少在所述滾動軸承的一個軸向端部區(qū)域內(nèi)包括密封組合單元。

背景技術(shù)：

上述類型的軸承組合單元被用于軌道交通工具設(shè)備中，并且位于軌道交通工具的電動牽引電機(jī)內(nèi)。這些軸承組合單元通常被設(shè)置為圓柱滾子軸承或者深溝球軸承(deep groove ball bearing)。此處，密封組合單元在大多數(shù)情況下被設(shè)計為迷宮式密封件，從而使得在軸承工作期間保持低摩擦力。為了在工作條件下保持滾動軸承不間斷地工作，必須要為滾動軸承供應(yīng)潤滑劑，所提供的潤滑劑可能為潤滑脂或潤滑油。

根據(jù)常用的設(shè)計方案，潤滑油從鄰近的變速器被直接引導(dǎo)到軸承組合單元中，為了這一目的，從變速器收集潤滑油并將其供應(yīng)至軸承組合單元。過量的潤滑油再次從軸承組合單元中排出，并且被引導(dǎo)回變速器中。此處，具有在2mm到3mm范圍內(nèi)的網(wǎng)孔寬度的柵格(lattice)被設(shè)置在潤滑油流動通道中，以便至少將大的污染物過濾出來并且防止此類顆粒進(jìn)入到滾動軸承中。此處，來自于變速器的潤滑油能夠從變速器的一個區(qū)域中取得，在該區(qū)域中潤滑油內(nèi)的雜質(zhì)得以沉降(settle)。

特別是在高轉(zhuǎn)速并且對工作性能有高要求的情況下，常使用共用的潤滑油對變速器和牽引電機(jī)進(jìn)行潤滑。而共用的油路(oil circuit)和共用的潤滑油通常會受到污染。而牽引電機(jī)也會對變速器的潤滑油損耗非常敏感。隨著這種變速器的潤滑油損耗，通常還會由于潤滑劑的不足而導(dǎo)致軸承損壞。這也是現(xiàn)有解決方案的一個明顯的不足之處。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目標(biāo)在于，進(jìn)一步改進(jìn)上述類型的、軌道交通工具牽引電機(jī)的軸承組合單元，從而使得在特別說明的應(yīng)用中有可能將軸承組合單元與變速器潤滑油潤滑系統(tǒng)充分分開。滾動軸承組合單元應(yīng)當(dāng)能夠在很大程度上獨(dú)立于變速器一側(cè)來進(jìn)行潤滑。來自于變速器一側(cè)的以及來自于發(fā)動機(jī)一側(cè)的、由于磨損導(dǎo)致的污染物應(yīng)當(dāng)被盡可能地排除掉，或者至少在很大程度上被減少。因此，也可設(shè)想在高功率牽引電機(jī)中實(shí)現(xiàn)對滾動軸承的最佳密封。

本發(fā)明這一目標(biāo)的解決方案的特征在于，密封組合單元包含第一密封區(qū)域和第二密封區(qū)域，所述第一密封區(qū)域被設(shè)置成鄰近軸承圈，而相較于第一密封區(qū)域，第二密封區(qū)域與軸承圈的間隔較遠(yuǎn)，其中第一密封區(qū)域包括唇口密封件，其中第二密封區(qū)域包括迷宮式密封件，并且其中位于軸承圈之間的滾動體區(qū)域經(jīng)由流體連接部分與周邊環(huán)境相連接。

密封組合單元優(yōu)選僅設(shè)置在滾動軸承的兩個軸向端部區(qū)域中的一個區(qū)域內(nèi)，而在所述軸承的兩個軸向端部區(qū)域中的另一個區(qū)域內(nèi)僅設(shè)置唇口密封件。

唇口密封件優(yōu)選通過至少一個徑向軸密封件來形成。

流體連接部分優(yōu)選包括設(shè)置在與軸承圈鄰近的機(jī)械部件中的孔。

流體連接部分可包括閥門裝置(valve means)，該閥門裝置在滾動體區(qū)域與周邊環(huán)境之間的壓力差達(dá)到預(yù)定值時開起。

迷宮式密封件優(yōu)選包括兩個配合的機(jī)械部件，其中一個機(jī)械部件(直接或間接)連接到內(nèi)圈以便隨后者一起旋轉(zhuǎn)，而另一個機(jī)械部件(直接或間接)連接到外圈以便隨后者一起旋轉(zhuǎn)，其中所述一個機(jī)械部件具有若干軸向突出部分，這些突出部分與被并入到所述另一個機(jī)械部件中的相應(yīng)凹陷部分交錯。

此外，迷宮式密封件可包括一機(jī)械部件，該機(jī)械部件具有若干徑向突出部分，這些突出部分相對于承載內(nèi)圈的軸形成密封間隙。

金屬蓋板可被設(shè)置在(連接到內(nèi)圈從而隨著該內(nèi)圈一起旋轉(zhuǎn)的)組件上，所述金屬蓋板覆蓋迷宮式密封件。

密封唇口能夠通過承載圈(carrier ring)來保持，該承載圈與(連接到外圈從而隨著該外圈一起旋轉(zhuǎn)的)機(jī)械部件相連接。在這種情況下，優(yōu)選提出的是，承載圈通過螺絲連接或使用緊配合(press-fit)方式與該機(jī)械部件相連接。

因此，該按建議設(shè)計的軸承組合單元被用于軌道交通工具的牽引電機(jī)(TMBU-牽引電機(jī)軸承組合單元)。滾動軸承能夠被可靠地潤滑，從而使得軸承的使用壽命能夠延長，并因此牽引電機(jī)的使用壽命也能夠延長。作為一種選擇，計劃好的維護(hù)時間間隔能夠被提高。該建議的方案能夠特別用在具有150kW以上額定功率的高功率牽引電機(jī)中。

該滾動軸承被特別設(shè)計為圓柱滾子軸承或者深溝球軸承。

由于提供了至少一個接觸密封件，用于滾動軸承的潤滑油被可靠地保持在軸承空間中。此外，由于磨損導(dǎo)致的污物顆粒到滾動軸承區(qū)域中的滲透肯定能夠有所減少。

為此，為了均衡壓力差并由此確保至少一個摩擦密封件的可靠操作，滾動軸承空間的流通(ventilation)也是很重要的。

現(xiàn)在，有可能以有利的方式使用軸承潤滑油、軸承潤滑脂或其混合物對軸承組合單元進(jìn)行潤滑，并由此確保軸承組合單元的可靠操作。

由于確保了清潔潤滑油的可靠供應(yīng)，還有利地顯著增加了維護(hù)滾動軸承的維修時間間隔。

由此導(dǎo)致在軸承圈和滾動體上有較小的磨損。

污物顆粒和異物顆粒的進(jìn)入也顯著減少，從而使得在滾動軸承中能夠維持被改善的潤滑油狀態(tài)。

在鄰近的變速器中的潤滑油供應(yīng)出于某種原因有缺陷的情況下，仍能夠確保對軸承的潤滑油供應(yīng)。就這一點(diǎn)而言，軸承組合單元作為一個封閉的系統(tǒng)存在。

與軌道交通工具牽引電機(jī)的使用壽命相關(guān)的規(guī)格能夠因此得到改善并且更容易滿足。當(dāng)前關(guān)于維護(hù)時間間隔的標(biāo)準(zhǔn)要求部分地在600,000到1,000,000km范圍內(nèi)的工作性能或者5年的工作時間。因此，在使用本發(fā)明所建議的解決方案時可節(jié)省維護(hù)軸承組合單元的相應(yīng)成本。

這也適用于——并且特別是關(guān)于——由于過早磨損而導(dǎo)致需要對軸承組合單元徹底檢修這一情況下所需要的成本。

附圖說明

本發(fā)明的示例性實(shí)施方式在附圖中有所描述。

圖1以徑向截面圖顯示了如本發(fā)明的第一實(shí)施方式所述的軌道交通工具牽引電機(jī)的軸承組合單元，以及

圖2以徑向截面圖顯示了與圖1相關(guān)的本發(fā)明的一個替代實(shí)施方式。

參考標(biāo)記列表

1 軌道交通工具牽引電機(jī)的軸承組合單元

2 滾動軸承

3 內(nèi)圈

4 外圈

5 滾動體

6 密封組合單元(Seal assembly)

7 第一密封區(qū)域(唇口密封件)

8 第二密封區(qū)域(迷宮式密封件)

9 流體連接部分

10 唇口密封件

11 具有流體連接部分的機(jī)械部件

12 迷宮式密封件的第一機(jī)械部件

13 迷宮式密封件的第二機(jī)械部件

14 軸向突出部分

15 相應(yīng)凹部

16 徑向突出部分

17 軸

18 金屬蓋板

19 承載圈

U 周邊環(huán)境

a 軸向

r 徑向

具體實(shí)施方式

在兩個附圖中分別繪制了軌道交通工具牽引電機(jī)的軸承組合單元1，通過該軸承組合單元1能夠支撐(例如火車或電車的)旋轉(zhuǎn)軸17。

軸承組合單元1包括滾動軸承2，該滾動軸承2具有內(nèi)圈3和外圈4，在該內(nèi)圈3和外圈4之間設(shè)置有滾動體5。此外，密封組合單元分別被設(shè)置在滾動軸承2的兩個軸向端部區(qū)域中。

雖然在滾動軸承2右側(cè)上的密封組合單元被實(shí)現(xiàn)為(徑向軸密封件形式的)唇口密封件，但是在滾動軸承2左側(cè)上設(shè)置了設(shè)計更加復(fù)雜的密封組合單元6。

密封組合單元6包括第一密封區(qū)域7，該第一密封區(qū)域7被設(shè)置為唇口密封件。該唇口密封件是徑向軸密封件，其中密封唇口在(被安裝到軸17上的)襯套形滑環(huán)(slip ring)上滑動。除了該第一密封區(qū)域7之外，還設(shè)置有第二密封區(qū)域8，該第二密封區(qū)域8是迷宮式密封件。

重要的是，密封組合單元6包含第一密封區(qū)域7和第二密封區(qū)域8，所述第一密封區(qū)域7被設(shè)置成鄰近軸承圈3、4，而相較于第一密封區(qū)域7，第二密封區(qū)域8與軸承圈3、4的間隔較遠(yuǎn)。正如上文中所解釋的，第一密封區(qū)域7包括唇口密封件，而第二密封區(qū)域8包括迷宮式密封件。為了實(shí)現(xiàn)該密封組合單元可靠的工作還進(jìn)一步提出的是，位于軸承圈3、4之間的滾動體5的區(qū)域經(jīng)由流體連接部分9與周邊環(huán)境U相連接。

在示例性的實(shí)施方式中，流體連接部分9是設(shè)置在機(jī)械部件11中的孔，該機(jī)械部件11連接到滾動軸承2并且形成了保持該滾動軸承2的、軸承座類型結(jié)構(gòu)的一個部件。

唇口密封件7——被設(shè)置為徑向軸密封件——通過承載圈19來保持，該承載圈19安裝在第一機(jī)械部件12中，該第一機(jī)械部件12同樣也是保持滾動軸承2的、軸承座類型結(jié)構(gòu)的一個組件。第一機(jī)械部件12連接到滾動軸承2的外圈4上，從而隨后者一起旋轉(zhuǎn)。第二機(jī)械部件13連接到軸17，從而隨后者一起旋轉(zhuǎn)。根據(jù)如附圖1所示的示例性實(shí)施方式，兩個機(jī)械部件12和13形成了迷宮式密封件的兩個配合部件。出于這一目的，第一機(jī)械部件12包括在軸向a上定向的軸向突出部分14，這些軸向突出部分14與第二機(jī)械部件13中的相應(yīng)凹部15交錯，并由此形成了大量(迷宮式的)密封間隙。

根據(jù)如附圖2所示的示例性實(shí)施方式對這一設(shè)計思路進(jìn)行了進(jìn)一步的擴(kuò)展，使得第一機(jī)械部件12還包括大量在徑向r上突出的部分16，這些部分16的末端靠近軸17，因此形成了間隙，并因此產(chǎn)生了(迷宮式的)密封效果。

在如附圖1所示的解決方案中還進(jìn)一步提出的是，金屬蓋板18被安裝到(旋緊到)第二機(jī)械部件13上，所述金屬蓋板18額外覆蓋了所述迷宮式的間隙或到達(dá)這些間隙的通路。