用于地下开采应用的驱动单元的刮除元件

摘要

本发明涉及用于地下开采应用的适用于链条输送机(100)的驱动单元(2)的链轮(4)，其中链轮(4)包括具有正面(42)、旋转轴线(A‑A’)和侧向表面(43)的圆柱体(41)，且其中链轮(4)进一步包括刮除构件(20)，该刮除构件(20)设置在至少一个正面(42)上并配置为在链轮(4)的旋转期间刮除沉积物。

权利要求

1.一种用于地下开采应用的适用于链条输送机(100)的驱动单元(2)的链轮(4)，其中，在该链轮(4)和该驱动单元(2)的轴承壳体(8)之间设置有密封间隙(14)，所述链轮(4)包括：圆柱体(41)，该圆柱体具有正面(42)、旋转轴线(A-A’)和侧向表面(43)；

中心孔(44)，该中心孔从所述正面(42)延伸进入所述圆柱体(41)，所述中心孔(44)包括圆周内表面(44A)；和刮除构件(20)，该刮除构件设置在所述正面(42)上并且至少部分地延伸进入所述圆周内表面(44A)，所述刮除构件(20)设置在所述密封间隙(14)中以用于在所述链轮(4)的旋转期间刮除沉积物，并且所述刮除构件设置有刮除边缘(206A，208A；206C，208C；206B，208B；

210C，212C)，所述刮除边缘限定了沉积物去除路径以用于使刮掉的颗粒离开所述密封间隙(14)。

2.根据权利要求1所述的链轮(4)，其中所述刮除构件(20)进一步包括：设置在所述正面(42)上的至少一个径向刮除边缘(206A、208A；206C、208C)，所述至少一个径向刮除边缘(206A、208A；206C、208C)包括第一端(2061A、2081A；2061C、2081C)和第二端(2062A、2082A；2062C、2082C)，其中所述第一端(2061A、2081A；2061C、2081C)和所述第二端(2062A、2082A；2062C、

2082C)具有距离所述旋转轴线(A-A’)不同的径向距离，且其中所述第一端(2061A、2081A；2061C、2081C)和所述第二端(2062A、2082A；2062C、

2082C)限定0°≤α＜180°的极角α。

3.根据权利要求1或2所述的链轮(4)，其中所述刮除构件(20)进一步包括：设置在所述圆周内表面(44A)上的至少一个轴向刮除边缘(206B、208B；210C、212C)，所述至少一个轴向刮除边缘(206B、208B；210C、212C)包括第三端(2063B、2083B；2103C、

2123C)和第四端(2064B、2084B；2104C、2124C)，其中所述第三端(2063B、2083B；2103C、2123C)和所述第四端(2064B、2084B；2104C、

2124C)具有距离所述正面(42)不同的轴向距离，且

其中所述第三端(2063B、2083B；2103C、2123C)和所述第四端(2064B、2084B；2104C、

2124C)限定β≥0°的极角β。

4.根据权利要求3所述的链轮(4)，其中所述至少一个径向刮除边缘(206A、208A；206C、

208C)和所述至少一个轴向刮除边缘(206B、208B；210C、212C)共同限定沉积物去除路径，其中所述沉积物去除路径配置为沿轴向方向朝所述正面(42)以及沿径向方向朝所述侧向表面(43)引导所刮除的沉积物。

5.根据权利要求1或2所述的链轮(4)，其中所述刮除构件(20)是单片式刮除元件(20C)或一组多个刮除元件。

6.根据权利要求5所述的链轮(4)，其中所述一组多个刮除元件进一步包括：至少一个第一刮除元件(20A)，其中所述第一刮除元件(20A)设置在所述正面(42)上并包括所述至少一个径向刮除边缘(206A、208A；206C、208C)；和至少一个第二刮除元件(20B)，其中所述第二刮除元件(20B)设置在所述圆周内表面(44A)上并包括所述至少一个轴向刮除边缘(206B、208B；210C、212C)。

7.一种用于地下开采应用的适用于链条输送机(100)的驱动单元(2)的轴承壳体(8)，其中，在该轴承壳体(8)和适用于该驱动单元(2)的链轮(4)之间设置有密封间隙(14)，所述轴承壳体(8)包括：圆柱体(81)，该圆柱体包括正面(82)和侧向表面(83)；

从所述正面(82)延伸的环形突出部(84)，所述环形突出部(84)包括圆周外表面(84A)；

和

刮除构件(20)，该刮除构件设置在所述正面(82)上并且至少部分地延伸进到所述圆周外表面(84A)上，所述刮除构件(20)设置在所述密封间隙(14)中以用于在所述链轮(4)的旋转期间刮除沉积物，并且所述刮除构件设置有刮除边缘(206A，208A；206C，208C；206B，

208B；210C，212C)，所述刮除边缘限定了沉积物去除路径以用于使刮掉的颗粒离开所述密封间隙(14)。

8.根据权利要求7所述的轴承壳体(8)，进一步包括：

形成在所述正面(82)上的凹部(87)，所述凹部(87)包括凹部宽度(W)和凹部深度(D)，其中所述凹部宽度(W)和/或所述凹部深度(D)沿径向方向朝所述侧向表面(83)增加，且其中所述凹部(87)向外通向所述侧向表面(83)。

9.根据权利要求8所述的轴承壳体(8)，其中所述刮除构件(20)至少部分地伸入所述凹部(87)。

10.一种驱动单元(2)，其包括：

用于容纳轴承(85)的轴承壳体(8)，所述轴承(85)配置为支撑所述驱动单元(2)的驱动轴(6)；

能够操作地连接到所述驱动轴(6)的链轮(4)，所述链轮(4)包括具有圆周内表面(44A)的中心孔(44)，所述链轮(4)相对于所述轴承壳体(8)旋转且通过密封间隙(14)与所述轴承壳体(8)分离；

所述轴承壳体(8)进一步包括具有圆周外表面(84A)的环形突出部(84)，所述圆周外表面(84A)配置为至少部分地延伸进入所述链轮(4)的所述中心孔(44)，其中所述圆周外表面(84A)和所述圆周内表面(44A)重叠至少20mm，且其中所述链轮(4)根据权利要求1至6中任一项配置，和/或所述轴承壳体(8)根据权利要求7至9中任一项配置。

11.根据权利要求10所述的驱动单元(2)，其中所述圆周外表面(84A)和所述圆周内表面(44A)重叠30mm。

说明书

用于地下开采应用的驱动单元的刮除元件

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于地下开采应用的链条输送机的驱动单元，其包括链轮和轴承壳体。更具体地，本发明涉及设置在链轮和轴承壳体之间的密封间隙内用于刮除累积在密封间隙中的沉积物的刮除构件。

背景技术

[0002] 材料开采(比如岩石或煤矿开采)的已知问题是开采期间所产生的大量颗粒。这些颗粒常常有研磨作用且可对暴露于这些颗粒的开采部件(比如用于链条刮板输送机或刨式链条输送机的驱动单元)造成磨损。这种驱动单元通常包括轴承壳体，该轴承壳体容纳用于支撑驱动单元的驱动轴的轴承。驱动单元进一步包括链轮，该链轮驱动地连接到驱动轴并配置为驱动链条输送机的输送机链条。轴承壳体和链轮之间的狭窄间隙(通常称为密封间隙)使链轮相对于轴承壳体自由旋转动。在开采期间产生的颗粒可进入该密封间隙，遭捕获并且最终堵塞密封间隙。因此，轴承可经受材料磨损，这会导致寿命减少或者甚至该部件故障。

[0003] 从例如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可获知用于旋转轴承装置的各种密封布置。例如，后者示出了通过加入用于去除异物的结构来改进密封功能的滚子轴承装置。

[0004] 从例如US 4,346,938 A、US 3,946,859 A可获知用于驱动单元的链轮。

[0005] 本发明旨在至少部分地改进或克服现有系统的一个或多个方面。

发明内容

[0006] 根据本发明的一个方面，公开了一种用于地下开采应用的适用于链条输送机的驱动单元的链轮。该链轮包括具有正面、旋转轴线和侧向表面的圆柱体。该链轮进一步包括刮除构件，该刮除构件设置在正面上并配置为在链轮的旋转期间刮除沉积物。

[0007] 根据本发明的另一方面，公开了一种用于地下开采应用的适用于链条输送机的驱动单元的轴承壳体。该轴承壳体包括圆柱体，该圆柱体包括正面和侧向表面。轴承壳体进一步包括设置在正面上的刮除构件。

[0008] 根据本发明的另一方面，公开了一种设置在包括侧向表面、旋转轴线、正面和圆周内表面的圆柱体上的刮除构件。该刮除构件配置为在圆柱体的旋转期间刮除沉积物，并且包括设置在圆柱体的正面上的至少一个径向刮除边缘。该至少一个径向刮除边缘包括第一端和第二端，其中该第一端和第二端具有距离旋转轴线不同的径向距离，且其中第一端和第二端限定0°至小于180°的极角。

[0009] 根据本发明的另一方面，公开了一种驱动单元。该驱动单元包括用于容纳轴承的轴承壳体，其中该轴承配置为支撑驱动单元的驱动轴。驱动单元进一步包括可操作地连接到驱动轴的链轮，其中该链轮包括具有圆周内表面的中心孔，且其中该链轮相对于轴承壳体旋转，通过密封间隙与轴承壳体分离。该轴承壳体进一步包括具有圆周外表面的环形突出部。该圆周外表面配置为至少部分地延伸进入链轮的中心孔，其中圆周外表面与圆周内表面重叠至少20mm(比如30mm)，且其中链轮配置为如本文所示例性公开，和/或其中轴承壳体配置为如本文所示例性公开。

[0010] 本发明的其他特征和方面将从以下描述和附图中显而易见。

附图说明

[0011] 结合在本文中并构成说明书一部分的附图示出了本发明的示例性实施例，并与所作描述一起用于解释本发明的原理。在附图中，

[0012] 图1是包括驱动单元的示例性链条输送机的示意图；

[0013] 图2是包括轴承壳体和链轮的示例性驱动单元的透视图；

[0014] 图3是沿图2的驱动单元的轴线A-A’截取的示意性截面图；

[0015] 图4以透视图示出了其上设置有示例性刮除构件的链轮，以及示出了刮除构件的详图(用“X”表示)；

[0016] 图5是图4中所示的链轮的正视图；

[0017] 图6示出了设置在附接到链轮的紧固环上的另一个示例性刮除构件；

[0018] 图7示出了形成为设置在链轮上的单片式刮除元件的另一个示例性刮除构件；和[0019] 图8示出了具有在其上设置刮除构件的驱动单元的轴承壳体。

具体实施方式

[0020] 以下是本发明的示例性实施例的详细描述。本文描述的和附图中示出的示例性实施例旨在教导本发明的原理，使得本领域普通技术人员能够在不同的环境、针对不同的应用实施和使用本发明。因此，示例性实施例不是旨在，且不应视为专利保护范围的限制性描述。而是，专利保护范围应当由所附权利要求限定。

[0021] 本发明部分基于以下认识：经受驱动单元的链轮和轴承壳体之间的密封间隙的颗粒污染的驱动单元可以通过在密封间隙内设置刮除构件用于刮除所累积的颗粒(沉积物)而免受污染。

[0022] 本发明进一步部分基于以下认识：设置在刮除构件上的刮除边缘可限定用于刮除的颗粒的沉积物离开密封间隙的去除路径。

[0023] 本发明进一步部分基于以下认识：通过局部地增加密封间隙的宽度，刮除的颗粒可以在降低的流动阻力下去除。

[0024] 本发明进一步部分基于以下认识：通过朝局部加宽的密封间隙引导刮除的颗粒，可以改善刮除的颗粒的去除。

[0025] 现参照附图，图1示出了用于地下开采应用的示例性链条输送机100。链条输送机100包括配置为沿箭头所示的方向驱动输送机链条10的驱动单元2。输送机链条10可以是具有上行段10A和下行段10B的循环链。在工作面或漂移输送机的情形下，链条输送机100可以设计为链条刮板输送机，且输送机链条10可以为刮板链条。在刨机系统的情况下，输送机链条10可以是刨链并且配置为沿煤层的工作面将刨煤机(未示出)输送到上行段10A。然而，技术人员将认识到，链条输送机100可以是任何合适的链条输送机。

[0026] 驱动单元2包括配置为与输送机链条10接合的链轮4。链轮4驱动地连接到驱动单元2的驱动轴6。在图1中，驱动轴6示出为从链轮4的顶部连接到链轮4。然而，该布置仅仅是出于说明目的。在实践中，驱动轴6从链轮4的后面连接到链轮4，如图2所示。

[0027] 驱动单元2进一步包括轴承壳体8。轴承壳体8容纳配置为支撑驱动轴6的轴承。驱动单元2可以法兰连接到电动机(未示出)上，比如同步电动机或者频率变换器电动机。电动机使驱动轴6驱动并且可以附加地包括齿轮级、过载离合器等。

[0028] 在一些实施例中，第二驱动单元2’可以用作链条输送机100的辅助驱动。

[0029] 图2以透视图示出了驱动单元2。可以看出，链轮4和轴承壳体8围绕驱动轴6同轴地布置以形成紧凑型单元。链轮4和轴承壳体8进一步通过密封间隙14彼此分离。密封间隙14允许链轮4相对于轴承壳体8自由转动。

[0030] 链轮4包括具有侧向表面43、旋转轴线A-A’和正面42的圆柱体41。链轮4进一步包括具有多个相同构造的齿形元件46、47、48的三个环16、17、18。齿形元件46、47、48配置为与输送机链条10的链条链节(未示出)接合并各自以彼此间隔一定距离设置以容纳链条链节。

[0031] 环16、17、18进一步彼此轴向偏离设置使得链条链节可穿过环16、17、18之间的中间空间26、27，而不将其自身支撑在齿形元件46、47、48上。齿形元件46、47、48与链条链节在设置在齿形元件的侧面上的侧面凹部50中彼此接触。在图2中，齿形元件46、48示例性地示出为各自具有两个侧面凹部50A的单边齿形元件，然而齿形元件47示出为各自具有四个侧面凹部50B的双边齿形元件。所有的侧面凹部50可具有相同的几何形状，使得链轮4不具有优选的运行方向。

[0032] 在一些实施例中，链轮4可附加地包括耐磨镶件(未示出)。该耐磨镶件可设置在齿形元件46、47、48的侧面凹部50中并且可以由耐磨材料比如锰硬化钢制成。通过使用耐磨镶件，可以降低齿形元件46、47、48与链条链节之间的接触区域中的材料磨损。在一些实施例中，齿形元件46、47、48可以完全由耐磨材料制成且可以可拆卸地附接到圆柱体41，使得可以在无需更换链轮4的情况下更换磨损的齿。

[0033] 图3是图2的驱动单元2的示意性截面图且沿旋转轴线A-A’执行。为了清晰起见，仅示出了截面图的一部分，如截面图的左右端处的线300所示。

[0034] 图3更清楚地示出了链轮4和轴承壳体8之间的密封间隙14。链轮4可附加地包括从正面42延伸进入圆柱体41的中心孔44。中心孔44包括圆周内表面44A和肩面44B并可以延伸进入圆柱体41一定距离H。链轮4可以驱动地连接到驱动单元2的驱动轴6，使得在驱动轴6的操作期间，链轮4围绕旋转轴线A-A’旋转。

[0035] 轴承壳体8邻近链轮4定位，通过具有宽度J的密封间隙14分开。轴承壳体8容纳轴承85，该轴承85配置为支撑驱动单元2的驱动轴6。轴承85可以是适用于支撑驱动轴6(比如锥形滚子轴承、球形滚子轴承等)的任何已知类型的轴承。轴承壳体8可容纳图3中未示出的附加轴承装置。轴承85可进一步使用任何已知类型的轴密封件86(比如旋转机械密封件等)来密封以防止颗粒进入轴承85。

[0036] 轴承壳体8可进一步包括具有正面82和侧向表面83的圆柱体81。在正面82上可以形成包括圆周外表面84A和突出面84B的环形突出部84。环形突出部84可以至少部分地延伸进入链轮4的中心孔44，从而造成圆周外表面84A和圆周内表面44A之间的重叠I。重叠I可导致密封间隙14的有效长度增加，从而增加颗粒进入轴承85的可能性。

[0037] 重叠I可以是至少20mm比如约30mm，在一些实施例中大于30mm。正面42和正面82之间的密封间隙14可具有至少2mm比如3mm的宽度J。然而，圆周外表面84A和圆周内表面44A之间的密封间隙14可具有至少5mm比如6mm的稍大宽度K。此外，根据驱动单元2的类型，密封间隙14可在突出面84B和肩面44B之间具有6mm的宽度。在其他实施例中，密封间隙14可具有不同宽度J、K。

[0038] 链轮4进一步包括刮除构件20，该刮除构件20配置为刮除累积在链轮4和轴承壳体8之间的密封间隙14中的沉积物。刮除构件20可包括设置在链轮4的正面42上具有厚度M的第一刮除元件20A。刮除构件20可进一步包括设置在链轮4的圆周内表面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分别使密封间隙14的宽度J、K减小，从而防止大的颗粒进入密封间隙14。示例性地，第一刮除构件20A的厚度M可以是至少约1mm，比如约2mm，且第二刮除元件20B的厚度L可以是约3mm。在其他实施例中，第一和第二刮除元件20A、20B可具有不同厚度M、L。

[0039] 在一些实施例中，第一刮除元件20A可向上延伸到侧向表面43，从而沿径向方向从圆周内表面44A到侧向表面43几乎完全覆盖正面42。此外，第二刮除元件20B可向上延伸到肩面44B，从而沿轴向方向从肩面44B到正面42几乎完全覆盖圆周内表面44A。在一些实施例中，刮除构件20还可以是实心型刮除构件。

[0040] 图4以透视图示出了具有设置在正面42上的第一刮除元件20A和设置在圆周内表面44A上的第二刮除元件20B的示例性链轮4。为了更清楚地示出第一和第二刮除元件20A、20B，由“X”表示的详图示出在图4的左手侧。为了清楚起见，已经结合图1至3描述的元件具有相同的附图标记，比如齿形元件46、47、48和正面42。

[0041] 在图4中可以看出，第一刮除元件20A具有三角形形状。然而，本领域技术人员将认识到，第一刮除元件20A可具有适于刮除沉积材料的任何其他形状。

[0042] 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倾斜地彼此相对延伸以形成三角形形状。第一腿部202A可包括第一刮除边缘206A，该第一刮除边缘206A包括第一端2061A和第二端2062A。同样地，第二腿部204A可包括第二刮除边缘208A，该第二刮除边缘208A包括第一端2081A和2082A。由于第一刮除元件20A具有三角形形状，故第二端2062A、2082A可重合。然而，在其他实施例中可能不是这种情况。

[0043] 第一刮除边缘206A和第二刮除边缘208A沿径向方向从圆周内表面44A延伸到侧向表面43，这就是第一和第二刮除边缘206A、208A可以称为径向刮除边缘的原因。可以看出，径向刮除边缘206A、208A可附加地以一定角度朝侧向表面43延伸，但是再次在其他实施例中可能不是这种情况。

[0044] 类似于第一刮除元件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可倾斜地彼此相对延伸，但不是必然地。第三腿部
202B可包括第三刮除边缘206B，该第三刮除边缘206B包括第三端2063B和第四端2064B。同样地，第四腿部204B可包括第四刮除边缘208B，该第四刮除边缘208B包括第三端2083B和第四端2084B。在这里示出的实施例中，第二刮除元件20B具有梯形形状，这就是第四端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重合的其他形状。第三端2063B、2083B和第四端2064B、2084B进一步具有距离正面42不同的轴向距离。

[0045] 第三刮除边缘206B和第四刮除边缘208B沿轴向方向从肩面44B延伸到正面42，这就是第三和第四刮除边缘206B、208B可以称为轴向刮除边缘的原因。可以看出，轴向刮除边缘206B、208B可以附加地以一定角度朝正面42延伸，但这再次可能不是这种情况。

[0046] 第一和第二刮除元件20A、20B均可设置在链轮4上，使得径向刮除边缘206A、208A和轴向刮除边缘206B、208B一起形成沉积物去除路径。该沉积物去除路径配置为在轴向方向沿轴向刮除边缘206B、208B从肩面44B向正面42，并然后沿径向刮除边缘206A、208A在径向方向从圆周内表面44A向侧向表面43引导刮除的沉积物。

[0047] 在一些实施例中，多个第一刮除元件20A可以设置在正面42上，从而增加径向刮除边缘206A、208A的数量，并以此提高径向刮除效果。在图4所示的实施例中，示出了一个第二刮除元件20B，但其他实施例可包括多个第二刮除元件20B以同样提高轴向刮除效果。

[0048] 在一些实施例中，第一和第二刮除元件20A、20B可附加地包括内部凹口210A、210B。内部凹口210A、210B可降低形成这些刮除元件所必需的材料的量，从而减少摩擦力同时刮除沉积物，并以此将热量传递到4链轮中。

[0049] 为了更清楚地示出径向刮除边缘206A、208A和轴向刮除边缘206B、208B的前述角定向，图5示出了示于图4中的链轮4的正视图。再次，已经结合前述视图解释的元件具有相同的附图标记。为了清楚起见，在图5中，仅一个径向刮除边缘206A和一个轴向刮除边缘208B示例性地采用附图标记表示。

[0050] 在图5中可以看出，径向刮除边缘206A包括第一端2061A和第二端2062A。第一和第二端2061A、2062A具有距离旋转轴线A-A’不同的径向距离。此外，如果径向刮除边缘206A以一定角度朝侧向表面43延伸，则第一端2061A和第二端2062A可限定它们之间的极角α。极角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。本领域技术人员将认识到，等于0°的极角α导致径向刮除边缘206A沿径向方向从旋转轴线A-A’精确地延伸到侧向表面43。

[0051] 此外，如果第二刮除元件20B包括以一定角度朝正面42(比较图4)延伸的轴向刮除边缘208B，则轴向刮除边缘208B的第三和第四端2083B、2084B可限定它们之间的极角β。极角β可以等于或大于0°，即等于或大于0rad。根据链轮4和第二刮除元件20B的尺寸，极角β可以小于约10°，即小于约0.1745rad比如8.5°或0.1484rad。然而，在一些实施例中，极角β可具有较大或较小的上限。

[0052] 通常，刮除构件20，比如第一和第二刮除元件20A、20B可以由适用于刮除沉积物的任何材料制成。刮除构件20可由例如铁、不锈钢或其他耐磨损材料制成。刮除构件20可使用任何已知方法(比如焊接、钎焊)使用粘合剂等附接到正面42和/或圆周内表面44A。

[0053] 在一些实施例中，刮除构件20还可整体地形成在链轮4上，例如通过将凹口设置在正面42和/或圆周内表面44A上而整体地形成在链轮4上。凹口可适于接收刮除构件20，且刮除构件20可以使用前述方法附接在凹口内。

[0054] 在一些实施例中，刮除构件20可以例如以约4mm的厚度焊接到正面42和圆周内表面44A上，并且然后例如切削或研磨至厚度M、L。

[0055] 在一些实施例中，刮除构件20还可以可拆卸地附接到正面42和/或圆周内表面44A，使得刮除构件20可以容易地被更换，例如，当刮除构件20在刮除沉积物后被磨损时。刮除构件20可因此通过使用紧固件(比如螺栓、螺钉或提供刮除构件20的非破坏性拆卸和/或更换的其它已知紧固件)附接到正面42和/或圆周内表面44A。

[0056] 图6示出了包括紧固环22的链轮4的示例性实施例，该紧固环22具有设置在其上的刮除构件20。刮除构件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紧固环22，且紧固环22可以可拆卸地或不可拆卸地附接到正面42。在一个实施例中，第一刮除元件20A可以例如焊接到紧固环22上，且紧固环22可以旋拧到链轮4的正面42上。因此，第一刮除元件20A一旦被磨损，则可以通过更换紧固环22而被更换。

[0057] 在一些实施例中，第二紧固环可以与设置在其上的第二刮除元件20B(示于图6)一起使用。在该实施例中，第二刮除元件20B还可以通过更换第二紧固环而被更换。

[0058] 图7示出了本发明的另一个实施例，其中刮除构件20作为单片式刮除元件20C设置在链轮4上。类似于第一和第二刮除元件20A、20B，单片式刮除元件20C可以可拆卸地或不可拆卸地附接到链轮4。

[0059] 单片式刮除元件20C包括四个腿部。两个腿部设置在包括径向刮除边缘206C、208C的正面42上，且两个腿部设置在包括轴向刮除边缘210C、212C的圆周内表面44A上。径向刮除边缘206C、208C可进一步包括第一端2061C、2081C和第二端2062C、2082C，且轴向刮除边缘210C、212C可进一步包括第三端2103C、2123C和第四端2104C、2124C。由于径向刮除边缘206C、208C和轴向刮除边缘210C、212C包含在一个工件中，故单片式刮除元件20C可具有在径向刮除边缘206C、208C和轴向刮除边缘210C、212C之间的弯曲部。

[0060] 而且，径向刮除边缘206C、208C可以以一定角度朝侧向表面43延伸，且轴向刮除边缘210C、212C可以以一定角度朝正面42延伸，如图7所示。因此，单片式刮除元件20C的径向刮除边缘206C、208C和轴向刮除边缘210C、212C提供用于刮除的沉积物的沉积物去除路径，类似于结合图4解释的第一和第二刮除元件20A、20B提供的去除路径。

[0061] 通常，刮除构件20可附加地或替代地设置在轴承壳体8的正面82和/或圆周外表面84A上。图8示出了其中刮除构件20形成为设置在环形突出部84的圆周外表面84A上的刮除元件20D的实施例。与单片式刮除元件20C的带状形状相反，刮除元件20D为实心型刮除元件，类似于图6所示的第一刮除构件20A。

[0062] 刮除元件20D包括第一刮除边缘206D和第二刮除边缘208D。在示例性实施例中，第一刮除边缘206D以一定角度从突出面84B延伸到正面82，然而，第二刮除元件208D沿轴向方向从突出面84B延伸到正面82。根据链轮4的旋转方向，第一刮除边缘206D或第二刮除边缘208D任一可朝正面82运送刮除的沉积物。

[0063] 轴承壳体8可进一步包括形成在正面82上的凹部87，该凹部87向外通向侧向表面83。凹部87包括凹部宽度W(沿圆柱体81的圆周方向测定)和凹部深度D(沿圆柱体81的轴向方向测定)。可以看出，凹部宽度W可从圆周外表面84A朝侧向表面83增加，然而凹部深度D可基本上恒定。然而，在一些实施例中，凹部深度D还可从圆周外表面84A朝侧向表面83增加。

[0064] 在一些实施例中，刮除元件20D可进一步至少部分地伸入到凹部87。由于凹部87局部地增加密封间隙14的宽度J，故凹部87可用作用于刮除的沉积物的去除区域，从而允许刮除的材料离开密封间隙14。

[0065] 本领域技术人员将认识到，当将刮除构件20附接到轴承壳体8时，可以相应地应用将刮除构件20附接到链轮4的前述方法。

[0066] 工业实用性

[0067] 根据本发明，链轮4、轴承壳体8和刮除构件20可以用于由Caterpillar Global Mining Europe GmbH制造的MR65和MR115系列的驱动单元，以及应用于例如地下开采应用的链条刮板输送机。在这种工作环境中，由于这些工作环境的高颗粒污染，驱动单元常常暴露于大量研磨颗粒。因此，颗粒可进入链轮4和轴承壳体8之间的密封间隙14。一旦颗粒到达轴承85，可以导致驱动单元2的轴承85和其他部件的严重损坏，从而导致驱动单元2的寿命降低以及链条输送机100的尽可能地少的正常运行时间。然而，刮除构件20还可用于暴露于大量颗粒的其他驱动单元，其中旋转体和驱动单元的静压轴承壳体之间的密封间隙不得不不断地清除累积在密封间隙内的沉积物。

[0068] 以下结合图3解释了基于密封间隙的颗粒污染，导致对驱动单元的部件的潜在损坏的示例性机制。

[0069] 首先，颗粒进入轴承壳体8和链轮4之间的密封间隙14。颗粒被捕获在相对窄的间隙中，压缩并最终堵塞密封间隙14。然后，捕获的颗粒吸收环境空气的湿气，使材料粘附到圆周内外表面44A、84A。这导致轴密封件86附近的永久性磨损环境，最终破坏轴密封件86。一旦轴密封件86被损坏，则颗粒可进入轴承85，导致对轴承85的进一步损坏，这可最终导致驱动单元2的轴承85和/或其他部件的故障。

[0070] 在一些情况下，可以通过以迷宫的形状形成密封间隙14来降低轴承85的污染。密封间隙14的迷宫式设计增加密封间隙14的有效长度，从而降低颗粒到达轴密封件86以及随后到达轴承85的可能性。通过使用密封间隙14的迷宫式设计，可以降低轴密封件86和/或轴承85的材料磨损且可以增加驱动单元2的寿命。

[0071] 根据本发明，密封间隙14的迷宫式设计可以通过形成具有环形突出部84的轴承壳体8获得，该环形突出部84配置为至少部分地延伸进入中心孔44。环形突出部84和中心孔44可具有约30mm的重叠I，其大于电流驱动单元的重叠。

[0072] 然而，在一些情况下，密封间隙14的迷宫式设计可能不足以防止颗粒污染轴密封件86和/或轴承85。因此，根据本发明，刮除构件20可附接地设置在链轮4和/或轴承壳体8上。刮除构件20配置为刮除累积在密封间隙14内的沉积物，从而在驱动单元2的操作期间不断地清理密封间隙14。

[0073] 在以下，示例性地结合图3至5解释包括刮除构件20的驱动单元2的操作程序。

[0074] 在第一步，第一刮除元件20A可附接到例如链轮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。

[0075] 在下一步，第二刮除元件20B可以附接到链轮4的圆周内表面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。在一些实施例中，根据制造实践，第二刮除元件20B可在附接第一刮除元件20A之前被附接。

[0076] 然后，装配驱动单元2。驱动单元2的装配是通过以宽度J同轴地围绕旋转轴线A-A’将链轮4与轴承壳体8对齐以形成密封间隙14来执行的。

[0077] 在驱动单元2的操作期间，链轮4相对于轴承壳体8旋转。在驱动单元2的操作期间，当颗粒进入密封间隙14时，颗粒可粘附到轴承壳体8的正面82和/或圆周外表面84A并随时间累积。一旦累积的颗粒到达第一和第二刮除元件20A、20B，径向刮除边缘206A、208A和轴向刮除边缘206、208B可持续地刮除沉积的颗粒。由于轴向刮除边缘206B、208B和径向刮除边缘206A、208A的先前解释的角定向，故沿着轴向刮除边缘206B、208B朝链轮的正面42并然后沿径向刮除边缘206A、208A朝侧向表面43引导刮除的颗粒。通过以先前解释的角定向设置轴向刮除边缘206B、208B和径向刮除边缘206A、208A，形成使颗粒从圆周内外表面44A、84A之间的环形空间内离开密封间隙14的沉积物去除路径。因此，几乎整个密封间隙14(包括圆周内外表面44A、84A之间的迷宫状部分)可以使用第一和第二刮除元件20A、20B清除颗粒。

[0078] 在刮除构件20形成为单片式刮除元件20C的一些实施例中，沉积物可以通过轴向刮除边缘210C、212C和径向刮除边缘206C、208C(见图7)以类似方式引导出密封间隙14。

[0079] 当刮除构件20设置在链轮4上时，由于径向刮除边缘206A、208A；206C、208C和轴向刮除边缘206B、208B；210C、212C在链轮4相对于轴承壳体8的旋转期间主动地刮除颗粒，故主动地执行刮除沉积物以及刮除的颗粒的去除。

[0080] 在刮除构件20(比如图8中的刮除元件20D)设置在轴承壳体8的正面82和/或圆周外表面84A上的一些实施例中，可以被动地执行刮除，因为轴承壳体8不旋转。在这些实施例中，链轮4沿顺时针方向的旋转可朝第一刮除边缘206D运送刮除的颗粒，且链轮4沿逆时针方向的旋转可朝第二刮除边缘208D运送刮除的颗粒，从而产生刮除效果。

[0081] 在一些实施例中，如图8所示，轴承壳体8可进一步包括形成在正面82上的凹部87。在一些实施例中，刮除元件20D可附加地至少部分地伸入凹部87，从而朝凹部87引导刮除的颗粒。在驱动单元2的操作期间，当例如通过第一刮除边缘206D朝凹部87引导颗粒时，这些颗粒可以更容易地从密封间隙14去除，因为凹部87局部地增加密封间隙14的宽度J，从而降低密封间隙14中的流动阻力。

[0082] 通过使用本发明的一些方面，比如在地下开采应用中，暴露于高颗粒污染的驱动单元可以得到对这些颗粒的增强保护。因此，可以降低这些驱动单元的部件(比如轴承或密封件)的潜在损坏，且可以增加驱动单元的正常运行时间。

[0083] 尽管本文已经描述了本发明的优选实施例，但在不背离以下权利要求书的保护范围的情况下可以加入改进和修改。