[发明专利]密封装置和轴承组件

说明书

本发明涉及一种密封装置和轴承组件。密封装置用于在第一构件(1)和第二构件(2)之间进行密封，密封装置包括骨架(3)和密封件(4)，密封件(4)与密封面相互抵靠并且形成密封，其中，骨架(3)固定于第一构件(1)并且夹持密封件(4)，其中，密封件(4)由薄金属层(42)和在薄金属层(42)两侧包覆的导电聚四氟乙烯层(41、43)构成。轴承组件包括轴承和上述密封装置。

技术领域

本发明涉及密封装置，特别涉及导电密封装置。本发明还涉及包括该密封装置的轴承组件。

背景技术

对于一些应用于电机轴上轴承，尤其滚动轴承，例如经常应用于铁路领域的牵引电机的电机轴上的轴承，当电机工作时，可能会由于变频器等因素引发轴承电流。具体地说，由于在轴承内部通过润滑油或润滑脂进行润滑，由此在滚动元件和内滚道或外滚道之间形成润滑膜。因此当收集足够电荷，电压非常大时，才能传导电流。这种高压会产生火花放电，燃烧润滑油或润滑脂，并在滚道上引起点蚀和类似搓板状的隆起损坏，这将极大地影响轴承的质量，导致高噪音并且缩短轴承的使用寿命。在某些情况下，除轴承损坏或故障外，电流还会影响与轴承相关联的设备，例如其他设备可能会受到杂散电流或甚至少量静电的负面影响。由于机器故障，可能会产生大量成本和收入损失。除与机器故障相关的维修成本外，成本还因维修期间机器停机时间的收入损失和由此导致的生产损失而增加。

因此，这种轴承电流是应当避免的。为此针对变频器设置的滤波器可能无法完全滤波，残余电压依然会影响轴承。因此，在轴承上的电流难以消除的情况下，可通过采取预防措施来防止或至少显著地减少对轴承的损坏。已知的预防措施包括几类方法：

一类方法是使轴承与外部残余电压隔离。例如采用陶瓷滚动元件来防止电流通过的轴承。由于陶瓷具有非常高的电阻，因此相比于标准轴承，电流更难通过这些具有陶瓷滚动元件的轴承。但是，陶瓷滚动元件一方面非常昂贵，另一方面还是存在电流导致轴承失效的可能性。又例如采用陶瓷涂层的外圈来防止电流通过的轴承。然而，将绝缘陶瓷涂层施加到外圈的工艺步骤非常昂贵并且涂层也可能会磨损失效。此外，这种情况下的绝缘仅限于外圈，而不是整个轴承。

另一类方法是在轴承上建立一个利用滚动元件的电流通路，其能够容易地释放电荷。例如采用填充有导电油脂的轴承，如在专利文件CN100347460C中所公开的。然而，当导电油脂用作润滑剂时，其润滑性能具有不利的一面，从而会干扰轴承功能并且形成污染物。此外，在大多数情况下，导电油脂不能提供令人满意的电流传导。

还有一类方法是在轴承上建立一个不同于第二类方法所述的替代的电流通路，以引导大部分电流通过该电流通路，因此润滑膜和滚道之间没有电压，轴承可以得到保护，例如采用特殊的导电环或在密封时喷涂导电涂层。然而特殊的导电环也很昂贵，并且需要更多的轴承空间来固定它。而对于在密封时喷涂导电涂层的方案，如在专利文件DE102010018270A1中所公开的，在密封件上的导电涂层昂贵且易于磨损。

发明内容

基于上述存在的问题，本发明所要解决的技术问题是：提供一种替代的电流通路、尤其导电密封装置，其具有良好的导电性能、较长的使用寿命以及较低的成本；此外还提供一种轴承组件，其能有效地防止轴承因火花放电而损坏，具有较长的使用寿命，同时轴承组件的成本也较低。

上述技术问题可以通过一种密封装置解决，该密封装置用于在第一构件和第二构件之间进行密封，密封装置包括骨架和密封件，密封件与密封面相互抵靠并且形成密封，其中，骨架固定于第一构件并且夹持密封件，其中，密封件由薄金属层和在薄金属层两侧包覆的导电聚四氟乙烯层构成。