本發(fā)明涉及一種用于地下開采應(yīng)用的鏈條輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)單元，其包括鏈輪和軸承殼體。更具體地，本發(fā)明涉及設(shè)置在鏈輪和軸承殼體之間的密封間隙內(nèi)用于刮除累積在密封間隙中的沉積物的刮除構(gòu)件。

背景技術(shù)：

材料開采(比如巖石或煤礦開采)的已知問(wèn)題是開采期間所產(chǎn)生的大量顆粒。這些顆粒常常有研磨作用且可對(duì)暴露于這些顆粒的開采部件(比如用于鏈條刮板輸送機(jī)或刨式鏈條輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)單元)造成磨損。這種驅(qū)動(dòng)單元通常包括軸承殼體，該軸承殼體容納用于支撐驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)軸的軸承。驅(qū)動(dòng)單元進(jìn)一步包括鏈輪，該鏈輪驅(qū)動(dòng)地連接到驅(qū)動(dòng)軸并配置為驅(qū)動(dòng)鏈條輸送機(jī)的輸送機(jī)鏈條。軸承殼體和鏈輪之間的狹窄間隙(通常稱為密封間隙)使鏈輪相對(duì)于軸承殼體自由旋轉(zhuǎn)動(dòng)。在開采期間產(chǎn)生的顆粒可進(jìn)入該密封間隙，遭捕獲并且最終堵塞密封間隙。因此，軸承可經(jīng)受材料磨損，這會(huì)導(dǎo)致壽命減少或者甚至該部件故障。

從例如US 2,395,147 A、US 8,245,837 B2、US 1,163,045 A、US 3,545,582 A、US 3,476,396 A、US 4,913,279 A、JP 2009287785 A和JP 2010196830 A可獲知用于旋轉(zhuǎn)軸承裝置的各種密封布置。例如，后者示出了通過(guò)加入用于去除異物的結(jié)構(gòu)來(lái)改進(jìn)密封功能的滾子軸承裝置。

從例如US 4,346,938 A、US 3,946,859 A可獲知用于驅(qū)動(dòng)單元的鏈輪。

本發(fā)明旨在至少部分地改進(jìn)或克服現(xiàn)有系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)方面。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，公開了一種用于地下開采應(yīng)用的適用于鏈條輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)單元的鏈輪。該鏈輪包括具有正面、旋轉(zhuǎn)軸線和側(cè)向表面的圓柱體。該鏈輪進(jìn)一步包括刮除構(gòu)件，該刮除構(gòu)件設(shè)置在正面上并配置為在鏈輪的旋轉(zhuǎn)期間刮除沉積物。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，公開了一種用于地下開采應(yīng)用的適用于鏈條輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)單元的軸承殼體。該軸承殼體包括圓柱體，該圓柱體包括正面和側(cè)向表面。軸承殼體進(jìn)一步包括設(shè)置在正面上的刮除構(gòu)件。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，公開了一種設(shè)置在包括側(cè)向表面、旋轉(zhuǎn)軸線、正面和圓周內(nèi)表面的圓柱體上的刮除構(gòu)件。該刮除構(gòu)件配置為在圓柱體的旋轉(zhuǎn)期間刮除沉積物，并且包括設(shè)置在圓柱體的正面上的至少一個(gè)徑向刮除邊緣。該至少一個(gè)徑向刮除邊緣包括第一端和第二端，其中該第一端和第二端具有距離旋轉(zhuǎn)軸線不同的徑向距離，且其中第一端和第二端限定0°至小于180°的極角。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，公開了一種驅(qū)動(dòng)單元。該驅(qū)動(dòng)單元包括用于容納軸承的軸承殼體，其中該軸承配置為支撐驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)軸。驅(qū)動(dòng)單元進(jìn)一步包括可操作地連接到驅(qū)動(dòng)軸的鏈輪，其中該鏈輪包括具有圓周內(nèi)表面的中心孔，且其中該鏈輪相對(duì)于軸承殼體旋轉(zhuǎn)，通過(guò)密封間隙與軸承殼體分離。該軸承殼體進(jìn)一步包括具有圓周外表面的環(huán)形突出部。該圓周外表面配置為至少部分地延伸進(jìn)入鏈輪的中心孔，其中圓周外表面與圓周內(nèi)表面重疊至少20mm(比如30mm)，且其中鏈輪配置為如本文所示例性公開，和/或其中軸承殼體配置為如本文所示例性公開。

本發(fā)明的其他特征和方面將從以下描述和附圖中顯而易見。

附圖說(shuō)明

結(jié)合在本文中并構(gòu)成說(shuō)明書一部分的附圖示出了本發(fā)明的示例性實(shí)施例，并與所作描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中，

圖1是包括驅(qū)動(dòng)單元的示例性鏈條輸送機(jī)的示意圖；

圖2是包括軸承殼體和鏈輪的示例性驅(qū)動(dòng)單元的透視圖；

圖3是沿圖2的驅(qū)動(dòng)單元的軸線A-A’截取的示意性截面圖；

圖4以透視圖示出了其上設(shè)置有示例性刮除構(gòu)件的鏈輪，以及示出了刮除構(gòu)件的詳圖(用“X”表示)；

圖5是圖4中所示的鏈輪的正視圖；

圖6示出了設(shè)置在附接到鏈輪的緊固環(huán)上的另一個(gè)示例性刮除構(gòu)件；

圖7示出了形成為設(shè)置在鏈輪上的單片式刮除元件的另一個(gè)示例性刮除構(gòu)件；和

圖8示出了具有在其上設(shè)置刮除構(gòu)件的驅(qū)動(dòng)單元的軸承殼體。

具體實(shí)施方式

以下是本發(fā)明的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述。本文描述的和附圖中示出的示例性實(shí)施例旨在教導(dǎo)本發(fā)明的原理，使得本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠在不同的環(huán)境、針對(duì)不同的應(yīng)用實(shí)施和使用本發(fā)明。因此，示例性實(shí)施例不是旨在，且不應(yīng)視為專利保護(hù)范圍的限制性描述。而是，專利保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)由所附權(quán)利要求限定。

本發(fā)明部分基于以下認(rèn)識(shí)：經(jīng)受驅(qū)動(dòng)單元的鏈輪和軸承殼體之間的密封間隙的顆粒污染的驅(qū)動(dòng)單元可以通過(guò)在密封間隙內(nèi)設(shè)置刮除構(gòu)件用于刮除所累積的顆粒(沉積物)而免受污染。

本發(fā)明進(jìn)一步部分基于以下認(rèn)識(shí)：設(shè)置在刮除構(gòu)件上的刮除邊緣可限定用于刮除的顆粒的沉積物離開密封間隙的去除路徑。

本發(fā)明進(jìn)一步部分基于以下認(rèn)識(shí)：通過(guò)局部地增加密封間隙的寬度，刮除的顆粒可以在降低的流動(dòng)阻力下去除。

本發(fā)明進(jìn)一步部分基于以下認(rèn)識(shí)：通過(guò)朝局部加寬的密封間隙引導(dǎo)刮除的顆粒，可以改善刮除的顆粒的去除。

現(xiàn)參照附圖，圖1示出了用于地下開采應(yīng)用的示例性鏈條輸送機(jī)100。鏈條輸送機(jī)100包括配置為沿箭頭所示的方向驅(qū)動(dòng)輸送機(jī)鏈條10的驅(qū)動(dòng)單元2。輸送機(jī)鏈條10可以是具有上行段10A和下行段10B的循環(huán)鏈。在工作面或漂移輸送機(jī)的情形下，鏈條輸送機(jī)100可以設(shè)計(jì)為鏈條刮板輸送機(jī)，且輸送機(jī)鏈條10可以為刮板鏈條。在刨機(jī)系統(tǒng)的情況下，輸送機(jī)鏈條10可以是刨鏈并且配置為沿煤層的工作面將刨煤機(jī)(未示出)輸送到上行段10A。然而，技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，鏈條輸送機(jī)100可以是任何合適的鏈條輸送機(jī)。

驅(qū)動(dòng)單元2包括配置為與輸送機(jī)鏈條10接合的鏈輪4。鏈輪4驅(qū)動(dòng)地連接到驅(qū)動(dòng)單元2的驅(qū)動(dòng)軸6。在圖1中，驅(qū)動(dòng)軸6示出為從鏈輪4的頂部連接到鏈輪4。然而，該布置僅僅是出于說(shuō)明目的。在實(shí)踐中，驅(qū)動(dòng)軸6從鏈輪4的后面連接到鏈輪4，如圖2所示。

驅(qū)動(dòng)單元2進(jìn)一步包括軸承殼體8。軸承殼體8容納配置為支撐驅(qū)動(dòng)軸6的軸承。驅(qū)動(dòng)單元2可以法蘭連接到電動(dòng)機(jī)(未示出)上，比如同步電動(dòng)機(jī)或者頻率變換器電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)使驅(qū)動(dòng)軸6驅(qū)動(dòng)并且可以附加地包括齒輪級(jí)、過(guò)載離合器等。

在一些實(shí)施例中，第二驅(qū)動(dòng)單元2’可以用作鏈條輸送機(jī)100的輔助驅(qū)動(dòng)。

圖2以透視圖示出了驅(qū)動(dòng)單元2。可以看出，鏈輪4和軸承殼體8圍繞驅(qū)動(dòng)軸6同軸地布置以形成緊湊型單元。鏈輪4和軸承殼體8進(jìn)一步通過(guò)密封間隙14彼此分離。密封間隙14允許鏈輪4相對(duì)于軸承殼體8自由轉(zhuǎn)動(dòng)。

鏈輪4包括具有側(cè)向表面43、旋轉(zhuǎn)軸線A-A’和正面42的圓柱體41。鏈輪4進(jìn)一步包括具有多個(gè)相同構(gòu)造的齒形元件46、47、48的三個(gè)環(huán)16、17、18。齒形元件46、47、48配置為與輸送機(jī)鏈條10的鏈條鏈節(jié)(未示出)接合并各自以彼此間隔一定距離設(shè)置以容納鏈條鏈節(jié)。

環(huán)16、17、18進(jìn)一步彼此軸向偏離設(shè)置使得鏈條鏈節(jié)可穿過(guò)環(huán)16、17、18之間的中間空間26、27，而不將其自身支撐在齒形元件46、47、48上。齒形元件46、47、48與鏈條鏈節(jié)在設(shè)置在齒形元件的側(cè)面上的側(cè)面凹部50中彼此接觸。在圖2中，齒形元件46、48示例性地示出為各自具有兩個(gè)側(cè)面凹部50A的單邊齒形元件，然而齒形元件47示出為各自具有四個(gè)側(cè)面凹部50B的雙邊齒形元件。所有的側(cè)面凹部50可具有相同的幾何形狀，使得鏈輪4不具有優(yōu)選的運(yùn)行方向。

在一些實(shí)施例中，鏈輪4可附加地包括耐磨鑲件(未示出)。該耐磨鑲件可設(shè)置在齒形元件46、47、48的側(cè)面凹部50中并且可以由耐磨材料比如錳硬化鋼制成。通過(guò)使用耐磨鑲件，可以降低齒形元件46、47、48與鏈條鏈節(jié)之間的接觸區(qū)域中的材料磨損。在一些實(shí)施例中，齒形元件46、47、48可以完全由耐磨材料制成且可以可拆卸地附接到圓柱體41，使得可以在無(wú)需更換鏈輪4的情況下更換磨損的齒。

圖3是圖2的驅(qū)動(dòng)單元2的示意性截面圖且沿旋轉(zhuǎn)軸線A-A’執(zhí)行。為了清晰起見，僅示出了截面圖的一部分，如截面圖的左右端處的線300所示。

圖3更清楚地示出了鏈輪4和軸承殼體8之間的密封間隙14。鏈輪4可附加地包括從正面42延伸進(jìn)入圓柱體41的中心孔44。中心孔44包括圓周內(nèi)表面44A和肩面44B并可以延伸進(jìn)入圓柱體41一定距離H。鏈輪4可以驅(qū)動(dòng)地連接到驅(qū)動(dòng)單元2的驅(qū)動(dòng)軸6，使得在驅(qū)動(dòng)軸6的操作期間，鏈輪4圍繞旋轉(zhuǎn)軸線A-A’旋轉(zhuǎn)。

軸承殼體8鄰近鏈輪4定位，通過(guò)具有寬度J的密封間隙14分開。軸承殼體8容納軸承85，該軸承85配置為支撐驅(qū)動(dòng)單元2的驅(qū)動(dòng)軸6。軸承85可以是適用于支撐驅(qū)動(dòng)軸6(比如錐形滾子軸承、球形滾子軸承等)的任何已知類型的軸承。軸承殼體8可容納圖3中未示出的附加軸承裝置。軸承85可進(jìn)一步使用任何已知類型的軸密封件86(比如旋轉(zhuǎn)機(jī)械密封件等)來(lái)密封以防止顆粒進(jìn)入軸承85。

軸承殼體8可進(jìn)一步包括具有正面82和側(cè)向表面83的圓柱體81。在正面82上可以形成包括圓周外表面84A和突出面84B的環(huán)形突出部84。環(huán)形突出部84可以至少部分地延伸進(jìn)入鏈輪4的中心孔44，從而造成圓周外表面84A和圓周內(nèi)表面44A之間的重疊I。重疊I可導(dǎo)致密封間隙14的有效長(zhǎng)度增加，從而增加顆粒進(jìn)入軸承85的可能性。

重疊I可以是至少20mm比如約30mm，在一些實(shí)施例中大于30mm。正面42和正面82之間的密封間隙14可具有至少2mm比如3mm的寬度J。然而，圓周外表面84A和圓周內(nèi)表面44A之間的密封間隙14可具有至少5mm比如6mm的稍大寬度K。此外，根據(jù)驅(qū)動(dòng)單元2的類型，密封間隙14可在突出面84B和肩面44B之間具有6mm的寬度。在其他實(shí)施例中，密封間隙14可具有不同寬度J、K。

鏈輪4進(jìn)一步包括刮除構(gòu)件20，該刮除構(gòu)件20配置為刮除累積在鏈輪4和軸承殼體8之間的密封間隙14中的沉積物。刮除構(gòu)件20可包括設(shè)置在鏈輪4的正面42上具有厚度M的第一刮除元件20A。刮除構(gòu)件20可進(jìn)一步包括設(shè)置在鏈輪4的圓周內(nèi)表面44A上具有厚度L的第二刮除元件20B。第一和第二刮除元件20A、20B的厚度M和L分別使密封間隙14的寬度J、K減小，從而防止大的顆粒進(jìn)入密封間隙14。示例性地，第一刮除構(gòu)件20A的厚度M可以是至少約1mm，比如約2mm，且第二刮除元件20B的厚度L可以是約3mm。在其他實(shí)施例中，第一和第二刮除元件20A、20B可具有不同厚度M、L。

在一些實(shí)施例中，第一刮除元件20A可向上延伸到側(cè)向表面43，從而沿徑向方向從圓周內(nèi)表面44A到側(cè)向表面43幾乎完全覆蓋正面42。此外，第二刮除元件20B可向上延伸到肩面44B，從而沿軸向方向從肩面44B到正面42幾乎完全覆蓋圓周內(nèi)表面44A。在一些實(shí)施例中，刮除構(gòu)件20還可以是實(shí)心型刮除構(gòu)件。

圖4以透視圖示出了具有設(shè)置在正面42上的第一刮除元件20A和設(shè)置在圓周內(nèi)表面44A上的第二刮除元件20B的示例性鏈輪4。為了更清楚地示出第一和第二刮除元件20A、20B，由“X”表示的詳圖示出在圖4的左手側(cè)。為了清楚起見，已經(jīng)結(jié)合圖1至3描述的元件具有相同的附圖標(biāo)記，比如齒形元件46、47、48和正面42。

在圖4中可以看出，第一刮除元件20A具有三角形形狀。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，第一刮除元件20A可具有適于刮除沉積材料的任何其他形狀。

第一刮除元件20A可包括第一腿部202A和第二腿部204A，第一和第二腿部202A、204A傾斜地彼此相對(duì)延伸以形成三角形形狀。第一腿部202A可包括第一刮除邊緣206A，該第一刮除邊緣206A包括第一端2061A和第二端2062A。同樣地，第二腿部204A可包括第二刮除邊緣208A，該第二刮除邊緣208A包括第一端2081A和2082A。由于第一刮除元件20A具有三角形形狀，故第二端2062A、2082A可重合。然而，在其他實(shí)施例中可能不是這種情況。

第一刮除邊緣206A和第二刮除邊緣208A沿徑向方向從圓周內(nèi)表面44A延伸到側(cè)向表面43，這就是第一和第二刮除邊緣206A、208A可以稱為徑向刮除邊緣的原因?？梢钥闯?，徑向刮除邊緣206A、208A可附加地以一定角度朝側(cè)向表面43延伸，但是再次在其他實(shí)施例中可能不是這種情況。

類似于第一刮除元件20A，第二刮除元件20B可包括第三腿部202B和第四腿部204B。再次，第三和第四腿部202B、204B可傾斜地彼此相對(duì)延伸，但不是必然地。第三腿部202B可包括第三刮除邊緣206B，該第三刮除邊緣206B包括第三端2063B和第四端2064B。同樣地，第四腿部204B可包括第四刮除邊緣208B，該第四刮除邊緣208B包括第三端2083B和第四端2084B。在這里示出的實(shí)施例中，第二刮除元件20B具有梯形形狀，這就是第四端2064B、2084B不重合的原因。然而，第二刮除元件20B可具有其中第四端2064B、2084B重合的其他形狀。第三端2063B、2083B和第四端2064B、2084B進(jìn)一步具有距離正面42不同的軸向距離。

第三刮除邊緣206B和第四刮除邊緣208B沿軸向方向從肩面44B延伸到正面42，這就是第三和第四刮除邊緣206B、208B可以稱為軸向刮除邊緣的原因?？梢钥闯觯S向刮除邊緣206B、208B可以附加地以一定角度朝正面42延伸，但這再次可能不是這種情況。

第一和第二刮除元件20A、20B均可設(shè)置在鏈輪4上，使得徑向刮除邊緣206A、208A和軸向刮除邊緣206B、208B一起形成沉積物去除路徑。該沉積物去除路徑配置為在軸向方向沿軸向刮除邊緣206B、208B從肩面44B向正面42，并然后沿徑向刮除邊緣206A、208A在徑向方向從圓周內(nèi)表面44A向側(cè)向表面43引導(dǎo)刮除的沉積物。

在一些實(shí)施例中，多個(gè)第一刮除元件20A可以設(shè)置在正面42上，從而增加徑向刮除邊緣206A、208A的數(shù)量，并以此提高徑向刮除效果。在圖4所示的實(shí)施例中，示出了一個(gè)第二刮除元件20B，但其他實(shí)施例可包括多個(gè)第二刮除元件20B以同樣提高軸向刮除效果。

在一些實(shí)施例中，第一和第二刮除元件20A、20B可附加地包括內(nèi)部凹口210A、210B。內(nèi)部凹口210A、210B可降低形成這些刮除元件所必需的材料的量，從而減少摩擦力同時(shí)刮除沉積物，并以此將熱量傳遞到4鏈輪中。

為了更清楚地示出徑向刮除邊緣206A、208A和軸向刮除邊緣206B、208B的前述角定向，圖5示出了示于圖4中的鏈輪4的正視圖。再次，已經(jīng)結(jié)合前述視圖解釋的元件具有相同的附圖標(biāo)記。為了清楚起見，在圖5中，僅一個(gè)徑向刮除邊緣206A和一個(gè)軸向刮除邊緣208B示例性地采用附圖標(biāo)記表示。

在圖5中可以看出，徑向刮除邊緣206A包括第一端2061A和第二端2062A。第一和第二端2061A、2062A具有距離旋轉(zhuǎn)軸線A-A’不同的徑向距離。此外，如果徑向刮除邊緣206A以一定角度朝側(cè)向表面43延伸，則第一端2061A和第二端2062A可限定它們之間的極角α。極角α可以等于或大于0°，即等于或大于0rad，且可以小于180°，即，小于πrad≈3.1416rad。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，等于0°的極角α導(dǎo)致徑向刮除邊緣206A沿徑向方向從旋轉(zhuǎn)軸線A-A’精確地延伸到側(cè)向表面43。

此外，如果第二刮除元件20B包括以一定角度朝正面42(比較圖4)延伸的軸向刮除邊緣208B，則軸向刮除邊緣208B的第三和第四端2083B、2084B可限定它們之間的極角β。極角β可以等于或大于0°，即等于或大于0rad。根據(jù)鏈輪4和第二刮除元件20B的尺寸，極角β可以小于約10°，即小于約0.1745rad比如8.5°或0.1484rad。然而，在一些實(shí)施例中，極角β可具有較大或較小的上限。

通常，刮除構(gòu)件20，比如第一和第二刮除元件20A、20B可以由適用于刮除沉積物的任何材料制成。刮除構(gòu)件20可由例如鐵、不銹鋼或其他耐磨損材料制成。刮除構(gòu)件20可使用任何已知方法(比如焊接、釬焊)使用粘合劑等附接到正面42和/或圓周內(nèi)表面44A。

在一些實(shí)施例中，刮除構(gòu)件20還可整體地形成在鏈輪4上，例如通過(guò)將凹口設(shè)置在正面42和/或圓周內(nèi)表面44A上而整體地形成在鏈輪4上。凹口可適于接收刮除構(gòu)件20，且刮除構(gòu)件20可以使用前述方法附接在凹口內(nèi)。

在一些實(shí)施例中，刮除構(gòu)件20可以例如以約4mm的厚度焊接到正面42和圓周內(nèi)表面44A上，并且然后例如切削或研磨至厚度M、L。

在一些實(shí)施例中，刮除構(gòu)件20還可以可拆卸地附接到正面42和/或圓周內(nèi)表面44A，使得刮除構(gòu)件20可以容易地被更換，例如，當(dāng)刮除構(gòu)件20在刮除沉積物后被磨損時(shí)。刮除構(gòu)件20可因此通過(guò)使用緊固件(比如螺栓、螺釘或提供刮除構(gòu)件20的非破壞性拆卸和/或更換的其它已知緊固件)附接到正面42和/或圓周內(nèi)表面44A。

圖6示出了包括緊固環(huán)22的鏈輪4的示例性實(shí)施例，該緊固環(huán)22具有設(shè)置在其上的刮除構(gòu)件20。刮除構(gòu)件20比如第一刮除元件20A可以使用任何已知方法(比如前述方法)可拆卸地或不可拆卸地附接到緊固環(huán)22，且緊固環(huán)22可以可拆卸地或不可拆卸地附接到正面42。在一個(gè)實(shí)施例中，第一刮除元件20A可以例如焊接到緊固環(huán)22上，且緊固環(huán)22可以旋擰到鏈輪4的正面42上。因此，第一刮除元件20A一旦被磨損，則可以通過(guò)更換緊固環(huán)22而被更換。

在一些實(shí)施例中，第二緊固環(huán)可以與設(shè)置在其上的第二刮除元件20B(示于圖6)一起使用。在該實(shí)施例中，第二刮除元件20B還可以通過(guò)更換第二緊固環(huán)而被更換。

圖7示出了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，其中刮除構(gòu)件20作為單片式刮除元件20C設(shè)置在鏈輪4上。類似于第一和第二刮除元件20A、20B，單片式刮除元件20C可以可拆卸地或不可拆卸地附接到鏈輪4。

單片式刮除元件20C包括四個(gè)腿部。兩個(gè)腿部設(shè)置在包括徑向刮除邊緣206C、208C的正面42上，且兩個(gè)腿部設(shè)置在包括軸向刮除邊緣210C、212C的圓周內(nèi)表面44A上。徑向刮除邊緣206C、208C可進(jìn)一步包括第一端2061C、2081C和第二端2062C、2082C，且軸向刮除邊緣210C、212C可進(jìn)一步包括第三端2103C、2123C和第四端2104C、2124C。由于徑向刮除邊緣206C、208C和軸向刮除邊緣210C、212C包含在一個(gè)工件中，故單片式刮除元件20C可具有在徑向刮除邊緣206C、208C和軸向刮除邊緣210C、212C之間的彎曲部。

而且，徑向刮除邊緣206C、208C可以以一定角度朝側(cè)向表面43延伸，且軸向刮除邊緣210C、212C可以以一定角度朝正面42延伸，如圖7所示。因此，單片式刮除元件20C的徑向刮除邊緣206C、208C和軸向刮除邊緣210C、212C提供用于刮除的沉積物的沉積物去除路徑，類似于結(jié)合圖4解釋的第一和第二刮除元件20A、20B提供的去除路徑。

通常，刮除構(gòu)件20可附加地或替代地設(shè)置在軸承殼體8的正面82和/或圓周外表面84A上。圖8示出了其中刮除構(gòu)件20形成為設(shè)置在環(huán)形突出部84的圓周外表面84A上的刮除元件20D的實(shí)施例。與單片式刮除元件20C的帶狀形狀相反，刮除元件20D為實(shí)心型刮除元件，類似于圖6所示的第一刮除構(gòu)件20A。

刮除元件20D包括第一刮除邊緣206D和第二刮除邊緣208D。在示例性實(shí)施例中，第一刮除邊緣206D以一定角度從突出面84B延伸到正面82，然而，第二刮除元件208D沿軸向方向從突出面84B延伸到正面82。根據(jù)鏈輪4的旋轉(zhuǎn)方向，第一刮除邊緣206D或第二刮除邊緣208D任一可朝正面82運(yùn)送刮除的沉積物。

軸承殼體8可進(jìn)一步包括形成在正面82上的凹部87，該凹部87向外通向側(cè)向表面83。凹部87包括凹部寬度W(沿圓柱體81的圓周方向測(cè)定)和凹部深度D(沿圓柱體81的軸向方向測(cè)定)?？梢钥闯觯疾繉挾萕可從圓周外表面84A朝側(cè)向表面83增加，然而凹部深度D可基本上恒定。然而，在一些實(shí)施例中，凹部深度D還可從圓周外表面84A朝側(cè)向表面83增加。

在一些實(shí)施例中，刮除元件20D可進(jìn)一步至少部分地伸入到凹部87。由于凹部87局部地增加密封間隙14的寬度J，故凹部87可用作用于刮除的沉積物的去除區(qū)域，從而允許刮除的材料離開密封間隙14。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，當(dāng)將刮除構(gòu)件20附接到軸承殼體8時(shí)，可以相應(yīng)地應(yīng)用將刮除構(gòu)件20附接到鏈輪4的前述方法。

工業(yè)實(shí)用性

根據(jù)本發(fā)明，鏈輪4、軸承殼體8和刮除構(gòu)件20可以用于由Caterpillar Global Mining Europe GmbH制造的MR65和MR115系列的驅(qū)動(dòng)單元，以及應(yīng)用于例如地下開采應(yīng)用的鏈條刮板輸送機(jī)。在這種工作環(huán)境中，由于這些工作環(huán)境的高顆粒污染，驅(qū)動(dòng)單元常常暴露于大量研磨顆粒。因此，顆?？蛇M(jìn)入鏈輪4和軸承殼體8之間的密封間隙14。一旦顆粒到達(dá)軸承85，可以導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)單元2的軸承85和其他部件的嚴(yán)重?fù)p壞，從而導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)單元2的壽命降低以及鏈條輸送機(jī)100的盡可能地少的正常運(yùn)行時(shí)間。然而，刮除構(gòu)件20還可用于暴露于大量顆粒的其他驅(qū)動(dòng)單元，其中旋轉(zhuǎn)體和驅(qū)動(dòng)單元的靜壓軸承殼體之間的密封間隙不得不不斷地清除累積在密封間隙內(nèi)的沉積物。

以下結(jié)合圖3解釋了基于密封間隙的顆粒污染，導(dǎo)致對(duì)驅(qū)動(dòng)單元的部件的潛在損壞的示例性機(jī)制。

首先，顆粒進(jìn)入軸承殼體8和鏈輪4之間的密封間隙14。顆粒被捕獲在相對(duì)窄的間隙中，壓縮并最終堵塞密封間隙14。然后，捕獲的顆粒吸收環(huán)境空氣的濕氣，使材料粘附到圓周內(nèi)外表面44A、84A。這導(dǎo)致軸密封件86附近的永久性磨損環(huán)境，最終破壞軸密封件86。一旦軸密封件86被損壞，則顆?？蛇M(jìn)入軸承85，導(dǎo)致對(duì)軸承85的進(jìn)一步損壞，這可最終導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)單元2的軸承85和/或其他部件的故障。

在一些情況下，可以通過(guò)以迷宮的形狀形成密封間隙14來(lái)降低軸承85的污染。密封間隙14的迷宮式設(shè)計(jì)增加密封間隙14的有效長(zhǎng)度，從而降低顆粒到達(dá)軸密封件86以及隨后到達(dá)軸承85的可能性。通過(guò)使用密封間隙14的迷宮式設(shè)計(jì)，可以降低軸密封件86和/或軸承85的材料磨損且可以增加驅(qū)動(dòng)單元2的壽命。

根據(jù)本發(fā)明，密封間隙14的迷宮式設(shè)計(jì)可以通過(guò)形成具有環(huán)形突出部84的軸承殼體8獲得，該環(huán)形突出部84配置為至少部分地延伸進(jìn)入中心孔44。環(huán)形突出部84和中心孔44可具有約30mm的重疊I，其大于電流驅(qū)動(dòng)單元的重疊。

然而，在一些情況下，密封間隙14的迷宮式設(shè)計(jì)可能不足以防止顆粒污染軸密封件86和/或軸承85。因此，根據(jù)本發(fā)明，刮除構(gòu)件20可附接地設(shè)置在鏈輪4和/或軸承殼體8上。刮除構(gòu)件20配置為刮除累積在密封間隙14內(nèi)的沉積物，從而在驅(qū)動(dòng)單元2的操作期間不斷地清理密封間隙14。

在以下，示例性地結(jié)合圖3至5解釋包括刮除構(gòu)件20的驅(qū)動(dòng)單元2的操作程序。

在第一步，第一刮除元件20A可附接到例如鏈輪4的正面42。如上所述，第一刮除元件20A可以首先焊接到正面42并然后切削或研磨至厚度M。

在下一步，第二刮除元件20B可以附接到鏈輪4的圓周內(nèi)表面44A。再次，第二刮除元件20B可首先被焊接然后被切削或研磨至厚度L。在一些實(shí)施例中，根據(jù)制造實(shí)踐，第二刮除元件20B可在附接第一刮除元件20A之前被附接。

然后，裝配驅(qū)動(dòng)單元2。驅(qū)動(dòng)單元2的裝配是通過(guò)以寬度J同軸地圍繞旋轉(zhuǎn)軸線A-A’將鏈輪4與軸承殼體8對(duì)齊以形成密封間隙14來(lái)執(zhí)行的。

在驅(qū)動(dòng)單元2的操作期間，鏈輪4相對(duì)于軸承殼體8旋轉(zhuǎn)。在驅(qū)動(dòng)單元2的操作期間，當(dāng)顆粒進(jìn)入密封間隙14時(shí)，顆?？烧掣降捷S承殼體8的正面82和/或圓周外表面84A并隨時(shí)間累積。一旦累積的顆粒到達(dá)第一和第二刮除元件20A、20B，徑向刮除邊緣206A、208A和軸向刮除邊緣206、208B可持續(xù)地刮除沉積的顆粒。由于軸向刮除邊緣206B、208B和徑向刮除邊緣206A、208A的先前解釋的角定向，故沿著軸向刮除邊緣206B、208B朝鏈輪的正面42并然后沿徑向刮除邊緣206A、208A朝側(cè)向表面43引導(dǎo)刮除的顆粒。通過(guò)以先前解釋的角定向設(shè)置軸向刮除邊緣206B、208B和徑向刮除邊緣206A、208A，形成使顆粒從圓周內(nèi)外表面44A、84A之間的環(huán)形空間內(nèi)離開密封間隙14的沉積物去除路徑。因此，幾乎整個(gè)密封間隙14(包括圓周內(nèi)外表面44A、84A之間的迷宮狀部分)可以使用第一和第二刮除元件20A、20B清除顆粒。

在刮除構(gòu)件20形成為單片式刮除元件20C的一些實(shí)施例中，沉積物可以通過(guò)軸向刮除邊緣210C、212C和徑向刮除邊緣206C、208C(見圖7)以類似方式引導(dǎo)出密封間隙14。

當(dāng)刮除構(gòu)件20設(shè)置在鏈輪4上時(shí)，由于徑向刮除邊緣206A、208A；206C、208C和軸向刮除邊緣206B、208B；210C、212C在鏈輪4相對(duì)于軸承殼體8的旋轉(zhuǎn)期間主動(dòng)地刮除顆粒，故主動(dòng)地執(zhí)行刮除沉積物以及刮除的顆粒的去除。

在刮除構(gòu)件20(比如圖8中的刮除元件20D)設(shè)置在軸承殼體8的正面82和/或圓周外表面84A上的一些實(shí)施例中，可以被動(dòng)地執(zhí)行刮除，因?yàn)檩S承殼體8不旋轉(zhuǎn)。在這些實(shí)施例中，鏈輪4沿順時(shí)針?lè)较虻男D(zhuǎn)可朝第一刮除邊緣206D運(yùn)送刮除的顆粒，且鏈輪4沿逆時(shí)針?lè)较虻男D(zhuǎn)可朝第二刮除邊緣208D運(yùn)送刮除的顆粒，從而產(chǎn)生刮除效果。

在一些實(shí)施例中，如圖8所示，軸承殼體8可進(jìn)一步包括形成在正面82上的凹部87。在一些實(shí)施例中，刮除元件20D可附加地至少部分地伸入凹部87，從而朝凹部87引導(dǎo)刮除的顆粒。在驅(qū)動(dòng)單元2的操作期間，當(dāng)例如通過(guò)第一刮除邊緣206D朝凹部87引導(dǎo)顆粒時(shí)，這些顆?？梢愿菀椎貜拿芊忾g隙14去除，因?yàn)榘疾?7局部地增加密封間隙14的寬度J，從而降低密封間隙14中的流動(dòng)阻力。

通過(guò)使用本發(fā)明的一些方面，比如在地下開采應(yīng)用中，暴露于高顆粒污染的驅(qū)動(dòng)單元可以得到對(duì)這些顆粒的增強(qiáng)保護(hù)。因此，可以降低這些驅(qū)動(dòng)單元的部件(比如軸承或密封件)的潛在損壞，且可以增加驅(qū)動(dòng)單元的正常運(yùn)行時(shí)間。

盡管本文已經(jīng)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但在不背離以下權(quán)利要求書的保護(hù)范圍的情況下可以加入改進(jìn)和修改。