本發(fā)明涉及一種具有傳感器結(jié)構(gòu)的緊湊型雙列圓錐滾子軸承。

背景技術(shù)：

軸箱軸承是高鐵客車最重要的部件之一，許多高鐵客車都采用圓錐滾子軸承設(shè)計，其結(jié)構(gòu)基本尺寸TBU130×230，其部結(jié)構(gòu)包括外圈、內(nèi)圈、滾子、塑料保持架、中隔圈和密封結(jié)構(gòu)。該類型軸承尺寸專為高鐵專用設(shè)計，由于其特殊的應(yīng)用環(huán)境，要求軸承具備以下特點：防污染、使用壽命長、運行性能高、可靠性高、維護周期短，現(xiàn)有圓錐滾子軸承仍然存在潤滑劑的分布不均勻、保持架工作溫度更高、運轉(zhuǎn)不穩(wěn)定、潤滑脂的壽命短、軸承工作溫度易升高以及帶有微型傳感器的軸承獲取的信號種類少的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有圓錐滾子軸承存在潤滑劑的分布不均勻、保持架工作溫度高、運轉(zhuǎn)不穩(wěn)定、潤滑脂的壽命短、軸承工作溫度易升高的問題，提出一種具有傳感器結(jié)構(gòu)的緊湊型雙列圓錐滾子軸承

一種具有傳感器結(jié)構(gòu)的緊湊型雙列圓錐滾子軸承，包括兩個內(nèi)圈、一個共用外圈、兩列圓錐滾子、保持架、一個中心隔圈和兩個端面密封結(jié)構(gòu)；

所述兩個端面密封結(jié)構(gòu)中，其中一個端面密封結(jié)構(gòu)為迷宮式唇形密封結(jié)構(gòu)，另一個端面密封結(jié)構(gòu)為迷宮密封結(jié)構(gòu)，迷宮密封結(jié)構(gòu)與其中一個內(nèi)圈之間設(shè)置有與該內(nèi)圈同軸的脈沖輪，迷宮密封結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)置有傳感器；所述迷宮密封結(jié)構(gòu)為非接觸式迷宮密封結(jié)構(gòu)；所述傳感器為速度傳感器；

所述保持架為聚合物保持架；所述聚合物保持架材質(zhì)為玻璃纖維增強尼龍66材料，該聚合物保持架由玻璃纖維增強尼龍66材料一體注塑成型；所述保持架由保持架第一邊框、保持架第二邊框和保持架過梁組成，保持架第一邊框和保持架第二邊框同軸設(shè)置，保持架過梁設(shè)置于保持架第一邊框和保持架第二邊框之間，保持架過梁垂直于保持架第一邊框和保持架第二邊框的共有軸線；所述保持架過梁由左部過梁、右部過梁和增強過梁組成，左部過梁為長條狀且截面為梯形，左部過梁一端與保持架第一邊框固接，左部過梁另一端遠離保持架中心一側(cè)為斜面，斜面的端部與保持架第二邊框固接，增強過梁為長條狀且截面為方形，增強過梁設(shè)置于左部過梁靠近離保持架中心一側(cè)，增強過梁兩端分別與保持架第一邊框和保持架第二邊框固接；右部過梁為楔形，右部過梁的楔形尖部一端朝向左部過梁設(shè)置，右部過梁的楔形斜面與左部過梁斜面固接，右部過梁的楔形另一端與保持架第二邊框固接；

其中脈沖輪為現(xiàn)有裝置，脈沖輪的主體為金屬圈，金屬圈的圓周外表面為含有磁粉的硫化橡膠涂層，圓周分布的磁粉可以在金屬圈的圓周外表面產(chǎn)生N極和S極交錯的磁場；速度傳感器感應(yīng)交錯的磁場后產(chǎn)生傳感器輸出信號。

本發(fā)明裝置的原理和有益效果如下：

1、本發(fā)明保持架為彈性結(jié)構(gòu)設(shè)計，保持架質(zhì)量均勻分布在保持架過梁的每個質(zhì)量中心，保持架為彈性結(jié)構(gòu)具有徑向、切向和彎曲剛度；在保持架邊框和過梁之間結(jié)合處結(jié)構(gòu)的優(yōu)化提高了力的密度和減小應(yīng)力峰值，減小與滾子之間滑動摩擦，保持架梁結(jié)構(gòu)型式還可以使?jié)櫥瑒┑姆植己捅３指佑行?，使保持架工作溫度更低、運轉(zhuǎn)更穩(wěn)定；

2、軸承的兩個端面的密封結(jié)構(gòu)的作用是為軸承的潤滑脂提供保護，防止外物污染和防止?jié)櫥椭魇?，與傳統(tǒng)密封方式不同，本發(fā)明軸承端面的密封方案為迷宮式唇形密封和非接觸式迷宮密封，迷宮式唇形密封與傳統(tǒng)卡緊密封相比，摩擦力矩可減少75％，從而降低軸承的工作溫度，延長潤滑脂的壽命并節(jié)省能量；非接觸式迷宮密封結(jié)構(gòu)能夠減少牽引高鐵客車的能耗，降低接觸區(qū)溫度，適合高轉(zhuǎn)速環(huán)境；

3、本發(fā)明圓錐滾子軸承采用整體式密封，改善防污染并延長軸承的使用壽命；使用更佳性能的新型長效潤滑脂，延長維護周期；優(yōu)化設(shè)計的聚合物保持架，提高了安全和性能；

4、本發(fā)明軸承緊湊型設(shè)計，有助于減輕重量和節(jié)省空間，配套的軸箱設(shè)計更為簡化，延長了設(shè)備的維護周期，提高了安全性，減少了機器重量、承載能力高、高效防污染、使用壽命長、運行性能高、安全可靠性高等優(yōu)點；

5、本發(fā)明傳感器脈沖輪的外表面設(shè)置有含有磁粉的硫化橡膠涂層，圓周分布的磁粉可以在金屬圈的圓周外表面產(chǎn)生N極和S極交錯的磁場；速度傳感器感應(yīng)交錯的磁場后產(chǎn)生傳感器輸出信號；傳感器以非接觸式磁通量和每圈脈沖數(shù)測量為基礎(chǔ)，根據(jù)每圈脈沖數(shù)和車輪直徑確定弧線，傳感器輸出信號為等幅正弦波形，其頻率與旋轉(zhuǎn)軸速度成比例，這種微型傳感器在高鐵客車中的應(yīng)用非常普遍，傳感器獲得的信號可以測量速度。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明具有傳感器結(jié)構(gòu)的緊湊型雙列圓錐滾子軸承結(jié)構(gòu)圖；

圖2為保持架的結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式：

本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉具體實施方式，還包括各具體實施方式間的任意合理組合。

具體實施方式一：結(jié)合圖1和圖2說明本實施方式；本實施方式具有傳感器結(jié)構(gòu)的緊湊型雙列圓錐滾子軸承，包括兩個內(nèi)圈2、一個共用外圈1、兩列圓錐滾子3、保持架4、一個中心隔圈5和兩個端面密封結(jié)構(gòu)；

所述兩個端面密封結(jié)構(gòu)中，其中一個端面密封結(jié)構(gòu)為迷宮式唇形密封結(jié)構(gòu)6，另一個端面密封結(jié)構(gòu)為迷宮密封結(jié)構(gòu)7，迷宮密封結(jié)構(gòu)7與其中一個內(nèi)圈之間設(shè)置有與該內(nèi)圈同軸的脈沖輪9，迷宮密封結(jié)構(gòu)7內(nèi)部設(shè)置有傳感器8；

所述保持架4由保持架第一邊框13、保持架第二邊框14和保持架過梁組成，保持架第一邊框13和保持架第二邊框14同軸設(shè)置，保持架過梁設(shè)置于保持架第一邊框13和保持架第二邊框14之間，保持架過梁垂直于保持架第一邊框13和保持架第二邊框14的共有軸線；所述保持架過梁由左部過梁10、右部過梁11和增強過梁12組成，左部過梁10為長條狀且截面為梯形，左部過梁10一端與保持架第一邊框13固接，左部過梁10另一端遠離保持架4中心一側(cè)為斜面，斜面的端部與保持架第二邊框14固接，增強過梁12為長條狀且截面為方形，增強過梁12設(shè)置于左部過梁10靠近離保持架4中心一側(cè)，增強過梁12兩端分別與保持架第一邊框13和保持架第二邊框14固接；右部過梁11為楔形，右部過梁11的楔形尖部一端朝向左部過梁10設(shè)置，右部過梁11的楔形斜面與左部過梁10斜面固接，右部過梁11的楔形另一端與保持架第二邊框14固接。

本實施方式裝置的原理和有益效果如下：

1、本實施方式保持架為彈性結(jié)構(gòu)設(shè)計，保持架質(zhì)量均勻分布在保持架過梁的每個質(zhì)量中心，保持架為彈性結(jié)構(gòu)具有徑向、切向和彎曲剛度；在保持架邊框和過梁之間結(jié)合處結(jié)構(gòu)的優(yōu)化提高了力的密度和減小應(yīng)力峰值，減小與滾子之間滑動摩擦，保持架梁結(jié)構(gòu)型式還可以使?jié)櫥瑒┑姆植己捅３指佑行?，使保持架工作溫度更低、運轉(zhuǎn)更穩(wěn)定；

2、本實施方式軸承的兩個端面的密封結(jié)構(gòu)的作用是為軸承的潤滑脂提供保護，防止外物污染和防止?jié)櫥椭魇?，與傳統(tǒng)密封方式不同，本實施方式軸承端面的密封方案為迷宮式唇形密封和非接觸式迷宮密封，迷宮式唇形密封與傳統(tǒng)卡緊密封相比，摩擦力矩可減少75％，從而降低軸承的工作溫度，延長潤滑脂的壽命并節(jié)省能量；非接觸式迷宮密封結(jié)構(gòu)能夠減少牽引高鐵客車的能耗，降低接觸區(qū)溫度，適合高轉(zhuǎn)速環(huán)境；

3、本實施方式圓錐滾子軸承采用整體式密封，改善防污染并延長軸承的使用壽命；使用更佳性能的新型長效潤滑脂，延長維護周期；優(yōu)化設(shè)計的聚合物保持架，提高了安全和性能；

4、本實施方式軸承緊湊型設(shè)計，有助于減輕重量和節(jié)省空間，配套的軸箱設(shè)計更為簡化，延長了設(shè)備的維護周期，提高了安全性，減少了機器重量、承載能力高、高效防污染、使用壽命長、運行性能高、安全可靠性高等優(yōu)點；

5、本實施方式傳感器脈沖輪的外表面設(shè)置有含有磁粉的硫化橡膠涂層，圓周分布的磁粉可以在金屬圈的圓周外表面產(chǎn)生N極和S極交錯的磁場；速度傳感器感應(yīng)交錯的磁場后產(chǎn)生傳感器輸出信號；傳感器以非接觸式磁通量和每圈脈沖數(shù)測量為基礎(chǔ)，根據(jù)每圈脈沖數(shù)和車輪直徑確定弧線，傳感器輸出信號為等幅正弦波形，其頻率與旋轉(zhuǎn)軸速度成比例，這種微型傳感器在高鐵客車中的應(yīng)用非常普遍，傳感器獲得的信號可以測量速度。

具體實施方式二：本實施方式與具體實施方式一不同的是：所述保持架4為聚合物保持架。其他步驟和參數(shù)與具體實施方式一相同。

具體實施方式三：本實施方式與具體實施方式二不同的是：所述聚合物保持架材質(zhì)為玻璃纖維增強尼龍66材料，該聚合物保持架由玻璃纖維增強尼龍66材料一體注塑成型。其他步驟和參數(shù)與具體實施方式二相同。

具體實施方式四：本實施方式與具體實施方式一至三之一不同的是：所述迷宮密封結(jié)構(gòu)7為非接觸式迷宮密封結(jié)構(gòu)。其他步驟和參數(shù)與具體實施方式一至三之一相同。

具體實施方式五：本實施方式與具體實施方式一至四之一不同的是：所述傳感器8為速度傳感器。其他步驟和參數(shù)與具體實施方式一至四之一相同。