[发明专利]密封的辊组件

说明书

本发明涉及辊组件，它包括支承在轴上的转动壳体，该壳体最好是园柱形的。本发明特别针对这样的辊组件，该辊组件在正常使用中其水平方向大致保持不变。

辊组件一般至少包括两个相互转动的部件，还包括支承这个部件的若干个轴承。

辊组件广泛应用于各种场合。在最普通的应用中，用辊组件提供一条滚动通道。在典型的滚动通道或辊式输送系统中，用一连串适当旋转的数以百计或更多的辊组件提供一条滚动通道或导轨，以便在装配、制造或加工过程中运送物品。某些应用需要数哩的输送通道和许许多多的辊组件。辊组件也常用作车轮。辊组件用作支承重物的车轮的一个例子就是高架输送系统，在系统中载荷被悬挂在支架上，支架是由两个典型的托辊在一根工字梁的两相对端滚动支承的。辊组件也可以用作拖车、翻斗车或类似车辆的轮子。

过去辊组件最普通的形式是由一个金属轴支承一个滚柱轴承、滚柱轴承又支承一个金属的、塑料的、或橡胶的轮子构成的。用这种普通的轮子、实际上会产生不少问题。其中，上述普通的装配件磨损太快，会卡住和破损，轮子成本相对较高而且会产生很大的噪音。这些问题都会出现，至少部分问题会出现在上述辊组件中用滚柱轴承的时候。上述滚柱轴承在系统中无疑是最贵的元件。除非在特殊条件（高成本）下使用上述滚柱轴承、该轴承很可能会产生噪音，况且，即使最好的滚柱轴承磨损也相对较快。金属的过分磨损当然会导致损坏。而且在许多装配件中，磨损的金属是锌表面，该表面保护钢轴以防止腐蚀。采用滚柱轴承也使辊组件的装配复杂化，这是因为要把滚柱轴承固定于轴和轴承座二者之间。

伴随含普通滚柱轴承的辊组件的另一缺点是在该装置中总是有用润滑脂或油润滑的金属轴承。金属和润滑脂或油的实际应用产生了问题，使用中的辊组件的材料很可能遭到腐蚀，在物品的生产设备里要花费额外投资以满足对环境的要求。

为了克服由滚柱轴承带来的缺点提供了一个改进的滚柱，它被称为全塑辊。已知的例子是采用一种自润滑塑料，如用一种阿利米特（aramid）纤维增强的尼龙，该纤维用来增加塑料的刚度和负荷承载能力。上述相对运动的轴和壳相互是直接接触的，不需要润滑。

由于采用了高性能的工程塑料，可期望这种全塑不经润滑的辊组件相对于润滑的金属辊组件能增长使用寿命并减少维修。但它在实际使用中出现了大量的问题，如，不经润滑系统中的磨擦系数太高，结果驱动该辊组件所需动力过多。最后，由于没有润滑使塑料磨损太快，限制了辊组件的使用寿命，最终使该塑料件只具有有限的承载能力。

至今，仍反对试图在全塑辊组件中或具有全塑壳体的辊组件中使用润滑，这是因为在全塑辊组件中润滑的密封是困难的。曾经考虑过一个适当的密封，该密封需要复杂的密封装置，因而增加了该辊组件的总成本。还有，在像材料加工过程这样特定的应用中，还没有实践能确保所要求的密封的完善，在很大程度上，反对采用润滑，是因为假如在一切都能行的情况下，当两个相对运动表面的接触面起到流体坝（fluid  dam）的作用时，在该相对运动的两表面之间密封被公认为是非常困难的。

当考虑到大型的制造或食品加工设备无疑包含大量的辊组件时，就可了解上述辊组件已公知的问题的意义。如果辊组件磨损太快，则需要替换大量的辊组件，这会使制造延迟，而且这当然是很昂贵的。更进一步，当大量应用辊组件时，甚至每个辊组件的成本减少的很小时，也可急剧降低输送系统的总成本。同样，减少辊组件的成本和减少装配单个辊子的时间及减少装配使用这种辊子的输送系统的时间是很有意义的。更进一步，每个单独的辊组件产生的任何噪音，在大量辊组件用在一台设备上时是大大增强了。

因而需要一种辊组件，该辊组件具有成本低、耐用、防漏不腐蚀和无噪音的性能。

本发明提供了一种辊组件，它能用来支承辊式输送机，或者作为轮子用于高架输送系统或拖车及类似车上。该组件成本低、耐用、无噪音、不腐蚀和防漏。

本发明的辊组件至少包括一个轴，一个固定在轴上的辊体，一个包容辊体的壳，壳上有一个用来装一根或更多根轴的安装孔。一种予定数量的润滑剂装在壳内，所以当辊组件处在它的正常位置上时（该轴沿水平方向延伸），润滑剂给相对于壳圆柱形内表面转动的辊体提供润滑，该润滑剂最好是轻油（锭子油、润滑液等）。这种润滑使辊体相对于壳体的磨擦系数从0.1降低到0.04，（至少减少到2.5分之一）。因此，显著地减少了磨损，延长了寿命。