自润滑式履带支重轮组件及使用该组件的机器.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200980127347.X

申请日:

2009.07.07

公开号:

CN102099241A

公开日:

2011.06.15

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):B62D 55/092申请公布日:20110615|||实质审查的生效IPC(主分类):B62D 55/092申请日:20090707|||公开

IPC分类号:

B62D55/092; B62D55/08; B62D55/15; E02F9/10

主分类号:

B62D55/092

申请人:

卡特彼勒公司

发明人:

J·S·万德韦恩

地址:

美国伊利诺伊州

优先权:

2008.07.14 US 12/218,322

专利代理机构:

北京市中咨律师事务所 11247

代理人:

吴鹏;马江立

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内容摘要

用于如挖掘机或拖拉机的履带式机器(500)的履带支重轮组件(10)包括不带流体孔的外表面(15)和无流体的内表面(18)。履带支重轮(10)包括自润滑式衬套(30a、30b),其包括具有润滑特性的基底,例如携带固体润滑剂的基底,该固体润滑剂允许履带支重轮(10)不需要导致定期维护的液体润滑。衬套(30a、30b)被密封以防止碎屑进入衬套(30a、30b)与轴(40)之间的间隙(65a、65b)并防止衬套的固体润滑剂选出。

权利要求书

1: 一种履带支重轮组件 (10), 包括 : 第一套环 (20a), 该第一套环包括由第一内壁表面 (23a) 限定出的第一内柱形孔 (25a) ; 第二套环 (20b), 该第二套环包括由第二内壁表面 (23b) 限定出的第二内柱形孔 (25b) ; 第一自润滑式衬套 (30a), 该第一自润滑式衬套具有第一内支承表面 (32a) 和第一外 表面 (34b), 所述第一外表面 (34b) 与所述第一套环 (20a) 的所述第一内壁表面 (23a) 接 触; 第二自润滑式衬套 (30b), 该第二自润滑式衬套具有第二内支承表面 (32b) 和第二外 表面 (34b), 所述第二外表面 (34b) 与所述第二套环 (20b) 的所述第二内壁表面 (23b) 接 触; 轴 (40), 该轴具有两个端部, 即由所述第一内支承表面 (32a) 接纳的第一端部 (42a) 和 由所述第二内支承表面 (32b) 接纳的第二端部 (42b), 所述轴 (40) 能相对于所述第一套环 (20a) 和第二套环 (20b) 转动。
2: 根据权利要求 1 的履带支重轮组件 (10), 其特征在于, 所述第一自润滑式衬套 (30a) 和第二自润滑式衬套 (30b) 包括一基底, 所述基底携带有固体润滑剂。
3: 根据权利要求 1 或 2 的履带支重轮组件 (10), 其特征在于, 所述履带支重轮组件 (10) 包括无孔的外表面 (15) 和无流体的内体积 (18)。
4: 根据权利要求 1、 2 或 3 的履带支重轮组件 (10), 其特征在于, 所述轴 (40) 是实心的。
5: 根据权利要求 1、 2、 3 或 4 的履带支重轮组件 (10), 其特征在于, 在所述第一套环 (20a) 的第一外表面 (21a) 中限定有至少一个栓孔 (22) 用以将所述 第一套环 (20a) 附接在履带框架 (550) 上 ; 以及 所述第二套环 (20b) 的第二外表面 (21b) 上设有至少一个栓孔 (22) 用以将所述第二 套环 (20b) 附接在所述履带框架 (550) 上 ; 以及 所述第一套环 (20a) 的所述第一内壁表面 (23a) 被刻痕以阻止在所述第一套环 (20a) 与所述第一自润滑式衬套 (30a) 之间的相对转动, 所述第二套环 (20b) 的所述第二内壁表 面 (23b) 被刻痕以阻止在所述第二套环 (20b) 与所述第二自润滑式衬套 (30b) 之间的相对 转动。
6: 根据权利要求 1、 2、 3、 4 或 5 的履带支重轮组件 (10), 进一步包括 : 沿着所述轴 (40) 的轴线 (45) 位于所述第一自润滑式衬套 (30a) 与所述轴 (40) 之间 的第一密封件 (55a) 以及沿着所述轴 (40) 的所述轴线 (45) 位于所述第二自润滑式衬套 (30b) 与所述轴 (40) 之间的第二密封件 (55b) ; 以及 在所述轴 (40) 的所述第一端部 (42a) 与所述第一套环 (20a) 之间的第一止推垫圈 (36a) 以及在所述轴 (40) 的所述第二端部 (42b) 与所述第二套环 (20b) 之间的第二止推垫 圈 (36b)。
7: 根据权利要求 1、 2、 3、 4、 5 或 6 的履带支重轮组件 (10), 其特征在于, 所述轴 (40) 包括通过一轴部 (47) 分隔开的第一边缘部 (43a) 和第二边缘部 (43b) ; 以及 所述第一套环 (20a) 与所述轴 (40) 的所述第一边缘部 (43a) 相距第一间距 (60a), 所 2 述第二套环 (20b) 与所述轴 (40) 的所述第二边缘部 (43b) 相距第二间距 (60b)。
8: 根据权利要求 7 的履带支重轮组件 (10), 其特征在于, 在所述第一自润滑式衬套 (30a) 与所述第一边缘部 (43a) 之间设有第一密封件 (55a), 在所述第二自润滑式衬套 (30b) 与所述第二边缘部 (43b) 之间设有第二密封件 (55b)。
9: 根据权利要求 8 的履带支重轮组件 (10), 进一步包括 : 位于所述第一套环 (20a) 与所述轴 (40) 的所述第一端部 (42a) 之间的第一止推垫圈 (36a) ; 位于所述第二套环 (20b) 与所述轴 (40) 的所述第二端部 (42b) 之间的第二止推垫圈 (36b) ; 在所述第一套环 (20a) 的第一外表面 (21a) 中限定的、 用于将所述第一套环 (20a) 附 接在履带框架 (550) 上的至少一个栓孔 (22) ; 以及 在所述第二套环 (20b) 的第二外表面 (21b) 上的、 用于将所述第二套环 (20b) 附接在 所述履带框架 (550) 上的至少一个栓孔 (22) ; 所述第一套环 (20a) 的所述第一内壁表面 (23a) 被刻痕以阻止在所述第一套环 (20a) 与所述第一自润滑式衬套 (30a) 之间的相对转动, 所述第二套环 (20b) 的所述第二内壁表 面 (23b) 被刻痕以阻止在所述第二套环 (20b) 与所述第二自润滑式衬套 (30b) 之间的相对 转动 ; 以及 所述第一自润滑式衬套 (30a) 和第二自润滑式衬套 (30b) 包括一基底, 所述基底携带 有固体润滑剂。
10: 一种组装履带支重轮组件 (10) 的方法, 包括以下步骤 : 将第一自润滑式衬套 (30a) 压配合到第一套环 (20a) 的第一内柱形孔 (25a) ; 将第二自润滑式衬套 (30b) 压配合到第二套环 (20b) 的第二内柱形孔 (25b) ; 将一轴 (40) 的第一端部 (42a) 插入所述第一套环 (20a) 的所述第一内柱形孔 (25a) 中以接触所述第一自润滑式衬套 (30a) 的第一内支承表面 (32a) ; 以及 将所述轴 (40) 的第二端部 (42b) 插入所述第二套环 (20b) 的所述第二内柱形孔 (25b) 中以接触所述第二自润滑式衬套 (30b) 的第二内支承表面 (32b)。
11: 根据权利要求 10 的组装履带支重轮组件 (10) 的方法, 其特征在于, 所述压配合的 步骤包括以下步骤 : 在将所述第一自润滑式衬套 (30a) 压配合到所述第一内柱形孔 (25a) 的所述步骤之 前, 将所述第一套环 (20a) 的第一内壁表面 (23a) 刻痕 ; 以及 在将所述第二自润滑式衬套 (30b) 压配合到所述第二内柱形孔 (25b) 的所述步骤之 前, 将所述第二套环 (20b) 的第二内壁表面 (23b) 刻痕。
12: 根据权利要求 10 或 11 的组装履带支重轮组件 (10) 的方法, 其特征在于, 所述插入 的步骤包括以下步骤 : 密封在所述轴 (40) 与所述第一自润滑式衬套 (30a) 之间的第一间隙 (65a) ; 以及 密封在所述轴 (40) 与所述第二自润滑式衬套 (30b) 之间的第二间隙 (65b)。
13: 根据权利要求 10、 11 或 12 的组装履带支重轮组件 (10) 的方法, 进一步包括形成实 心轴 (40) 的步骤。
14: 根据权利要求 10、 11、 12 或 13 的组装履带支重轮组件 (10) 的方法, 进一步包括 : 3 将第一止推垫圈 (36a) 插入所述第一套环 (20a) 的所述第一内柱形孔 (25a) ; 将第二止推垫圈 (36b) 插入所述第二套环 (20b) 的所述第二内柱形孔 (25b) ; 密封在所述轴 (40) 与所述第一自润滑式衬套 (30a) 之间的第一间隙 (65a) ; 以及 密封在所述轴 (40) 与所述第二自润滑式衬套 (30b) 之间的第二间隙 (65b)。
15: 根据权利要求 10、 11、 12、 13 或 14 的组装履带支重轮组件 (10) 的方法, 其特征在 于, 将所述轴 (40) 的所述第一端部 (42a) 插入所述第一内柱形孔 (25a) 的所述步骤包括 设定在所述第一套环 (20a) 与所述轴 (40) 的第一边缘部 (43a) 之间的第一间距 (60a) ; 以 及 将所述轴 (40) 的所述第二端部 (42b) 插入所述第二内柱形孔 (25b) 的所述步骤包括 设定在所述轴 (40) 与所述第二套环 (20b) 的第二边缘部 (43b) 之间的第二间距 (60b)。

说明书


自润滑式履带支重轮组件及使用该组件的机器

    技术领域 本发明涉及用于履带式机器 ( 机械 ) 的履带支重轮组件的领域, 更具体地涉及自 润滑式履带支重轮组件。
     背景技术 用在履带式机器例如挖掘机和拖拉机上的履带支重轮由于履带式机器经常处在 的工作条件而承受极高水平的应力和磨损。当在诸如山区和岩石地带的极端条件下工作 时, 履带支重轮更容易损坏。从而, 这种履带支重轮受困于维修成本较高、 磨损寿命较短和 众多其它与其工作有关的问题。 这些问题之一源于需要恒定地保持履带支重轮被良好地润 滑。使履带式机器在困难地带工作经常导致润滑流体从履带支重轮的支承组件泄漏到履 带支重轮的其它区域中。 这一点导致修复泄漏处或更换整个履带支重轮组件的维修成本增 加。过去与履带支重轮设计相关的其它问题包括构建组件的零件数量高、 制造工艺复杂以 及在构建期间处理液体润滑剂。
     美国专利 No.3,773,393 说明了液体润滑式履带支重轮组件设计的一个实例。一 对横向隔开的端盖接纳一轴, 并用于将该轴支撑在由柱形内壁和端壁限定出的盲孔内。支 承组件被安装在该孔内并被插入端盖与轴之间, 并且包括由内壁固定支撑的套筒型的柱形 衬套和固定到端壁上的盘型止推垫圈。形成在端壁内的竖直延伸的通道接纳液体润滑剂, 例如可经一孔口引导到支重轮组件的油。虽然该专利教导了衬套和止推垫圈的使用, 但它 未能解决长期存在的防止例如在极端工作条件下容易发生的润滑流体泄漏的问题。
     发明内容
     一方面, 一种履带支重轮组件包括第一套环, 该第一套环包括由第一内壁表面限 定的第一内柱形孔。第二套环包括由第二内壁表面限定的第二内柱形孔。第一自润滑式衬 套具有第一内支承表面和与第一套环的第一内壁表面接触的外表面。 第二自润滑式衬套具 有第二内支承表面和与第二套环的第二内壁表面接触的外表面。 轴具有由第一内支承表面 接纳的第一端部和由第二内支承表面接纳的第二端部。该轴相对于第一和第二套环转动。
     另一方面, 履带式机器包括履带支重轮框架, 该履带支重轮框架具有第一横档 (bar)、 通过支重轮接纳间隙与第一横档分隔开的第二横档、 以及多个履带支重轮组件。所 述多个履带支重轮各包括固定地附接在履带支重轮框架的第一横档上的第一套环。 第一套 环包括由第一内壁表面限定的第一内柱形孔。 第二套环包括由第二内壁表面限定的第二内 柱形孔。第二套环与第一套环相对地固定附接在履带支重轮框架的第二横档上。第一自润 滑式衬套具有第一内支承表面和与第一套环的第一内壁表面接触的外表面。 第二自润滑式 衬套具有第二内支承表面和与第二套环的第二内壁表面接触的外表面。 轴具有由第一内支 承表面接纳的第一端部和由第二内支承表面接纳的第二端部。 轴在第一横档与第二横档之 间相对于第一和第二套环转动。
     另一方面, 一种组装履带支重轮组件的方法包括以下步骤 : 将第一自润滑式衬套压配合到第一套环的第一内柱形孔, 将第二自润滑式衬套压配合到第二套环的第二内柱形 孔。 将轴的第一端部插入第一套环的第一内柱形孔以接触第一自润滑式衬套的第一内支承 表面。 将轴的第二端部插入第二套环的第二内柱形孔以接触第二自润滑式衬套的第二内支 承表面。 附图说明
     图 1 是根据本发明的履带式机器的侧视图 ; 图 2 是图 1 所示的履带式机器的履带框架组件的倒置透视图 ; 图 3 是图 1 所示的机器的履带支重轮的剖面正视图 ; 图 4 是图 3 所示的履带支重轮的分解的局部剖视图 ; 以及 图 5 是根据本发明的另一实施例的履带支重轮的剖视正视图。具体实施方式
     参考图 1 和图 2, 履带式机器 500 包括履带 520, 该履带 520 包括履带支重轮框架 组件 550 和沿履带 520 的长度 ( 彼此 ) 隔开的多个履带支重轮组件 10。履带支重轮框架组 件 550 包括第一横档 81 和通过支重轮接纳间隙 83 与第一横档 81 分隔的第二横档 82, 所述 支重轮接纳间隙 83 可以通过各履带支重轮组件 10 的尺寸确定。
     还参考图 3 和图 4, 履带支重轮组件 10 包括第一套环 20a 和第二套环 20b。第一 套环 20a 具有第一外表面 21a 和限定出第一内柱形孔 25a 的第一内壁表面 23。类似地, 第 二套环 20b 具有第二外表面 21b 和限定出第二内柱形孔 25b 的第二内壁表面 23b。第一套 环 20a 和第二套环 20b 二者皆可具有在它们各自的外表面 21a 和 21b 中限定出的至少一个 栓孔 22。 可以使用共同的附接装置、 例如穿过在第一套环 20a 内限定出的栓孔 22 的栓件将 第一套环 20a 附接在履带支重轮框架组件 550 的第一横档 81 上。类似地, 可以经由与用于 将第一套环 20a 附接在第一横档 81 上的附接装置类似的附接装置将第二套环 20b 附接在 履带支重轮框架组件 550 的第二横档 82 上。
     履带支重轮组件 10 包括由第一套环 20a 的第一内柱形孔 25a 接纳的第一自润滑 式衬套 30a。履带支重轮组件 10 还包括由第二套环 20b 的第二内柱形孔 25b 接纳的第二自 润滑式衬套 30b。第一自润滑式衬套 30a 和第二自润滑式衬套 30b 可以分别被紧配合到第 一内柱形孔 25a 和第二内柱形孔 25b 中, 并且可以通过压配合或采用可提供紧配合的其它 类似方法被插入孔 25a 和 25b 中。第一自润滑式衬套 30a 具有第一内支承表面 32a 和可接 触第一套环 20a 的第一内壁表面 23a 的第一外表面 34a。
     类似地, 第二自润滑式衬套 30b 具有第二内支承表面 32b 和可接触第二套环 20b 的第二内壁表面 23b 的第二外表面 34b。第一内壁表面 23a 和第二内壁表面 23b 可以被刻 痕 (scored) 以阻止第一自润滑式衬套 30a 和第二自润滑式衬套 30b 分别相对于第一套环 20a 和第二套环 20b 的转动运动。在所示的实施例中, 在第一套环 20a 的内壁表面 23a 和第 二套环 20b 的内壁表面 23b 已被刻痕之后, 自润滑式衬套 30a 和 30b 被压配合到它们相应 的内柱形孔 25a 和 25b 中。
     在本发明中, 自润滑式衬套是指无需外部液体润滑剂的任何转动负载支撑部件。 自润滑式衬套的若干实例包括基于聚合物润滑的衬套、 基于环氧树脂润滑的衬套、 粒料(Pellet) 润滑的衬套、 固体 ( 低摩擦 ) 润滑的衬套和基于石墨润滑的衬套, 它们可以在轴承 供应商例如 GGB Bearing Technology、 RCB Bearing 和 Lubron Bearing Systems 处买到。 第一自润滑式衬套 30a 和第二自润滑式衬套 30b 可包括携带固体润滑剂以在它们相应的内 支承表面 32a 和 32b 上提供润滑的基底 ( 载体 )。
     在如图 1、 2、 3 和 4 所示的履带支重轮组件的一个示例性实施例中, 轴 40 具有分别 由第一套环 20a 和第二套环 20b 接纳的第一端部 42a 和第二端部 42b。轴 40 的第一端部 42a 和第二端部 42b 可接触自润滑式衬套 30a 的第一内支承表面 32a 和自润滑式衬套 30b 的第二内支承表面 32b。在一个实施例中, 在轴 40 的第一端部 42a 与自润滑式衬套 30a 的 第一内支承表面 32a 之间存在间隙 65a, 使得轴 40 可相对于自润滑式衬套 30a 转动。在轴 40 的第二端部 42b 与自润滑式衬套 30b 的第二内支承表面 32b 之间存在间隙 65b。间隙 65a 和 65b 太小以致于这些间隙在所示图中不可见。 然而, 本领域的技术人员应理解这些间 隙对于允许轴端部 42a 和 42b 相对于它们相应的自润滑式衬套 30a 和 30b 转动足够大。
     在所示的实施例中, 轴 40 包括邻近轴 40 的第一端部 42a 的第一边缘部 43a 和邻 近轴 40 的第二端部 42b 的第二边缘部 43b。边缘部 43a 和 43b 由可具有各种不同轮廓的轴 部 47 分隔开, 所述轮廓包括与第一边缘部 43a 和第二边缘部 43b 的直径相比直径减小的一 种轮廓和具有突出的中央凸缘的另一种轮廓, 只要轴 40 能够使履带转动即可。 在本发明的一个示例性实施例中, 轴 40 是实心的且包括实心内体积, 可以通过成 型或其它类似方法例如铸造或车削制造。实心轴在某些应用中可能是优选的, 因为它比空 心轴更坚固并且其制造更简单、 更快。 在包含在本发明的精神之内的另一实施例中, 该轴可 以是空心的并且还可包括沿着轴 40 的轴线 45 延伸的柱形孔。在本发明的一个示例性实 施例中, 缩小或消除轴的空心段, 以使轴半体之间的总匹配面提高组件的强度, 使其在采石 业、 矿业或林业应用中的冲击载荷下更坚固。 因此, 未在此公开文本中说明的轴的备选设计 也在本发明的精神之内。
     可以使用密封件来分别阻止自润滑式衬套的任何固体润滑剂从自润滑式衬套 30a 与轴 40 的第一端部 42a 之间的间隙 65a 以及从自润滑式衬套 30b 与轴 40 的第二端部 42b 之间的间隙 65b 逸出, 另外阻止碎屑进入间隙 65a 和 65b。 在一个实施例中, 第一密封件 55a 可沿着轴 45 的轴线位于第一套环 20a 与轴 40 的第一边缘部 42a 之间以密封间隙 65a。第 二密封件 55b 可沿着轴 45 的轴线位于第二套环 20b 与轴 40 的第二边缘部 42b 之间以密封 间隙 65b。第一密封件 55a 和第二密封件 55b 可以选自各种不同的密封件, 例如机械密封 件、 双锥形密封件或盒式密封件。在一个实施例中, 密封件 55a 可包括置于第一轴端部 42a 上的第一部件以及置于第一套环 20a 上的第二部件, 其中这两个部件通过分别在第一轴端 部 42a 和套环 20a 上固定不动而相对于彼此转动 ; 而密封件 55b 可包括置于第二轴端部 42b 上的第一部件以及置于第二套环 20b 上的第二部件, 其中这两个部件通过分别在第二轴端 部 42b 和套环 20b 上固定不动而相对于彼此转动。此外, 密封件 55a 和 55b 可使用液体润 滑剂来保持润滑或由自润滑式材料制成。
     履带支重轮组件 10 限定出在轴 40 的第一边缘部 43a 与第一套环 20a 之间的第一 间距 60a 以及在轴 40 的第二边缘部 43b 与第二套环 20b 之间的第二间距 60b。间距 60a 和 60b 防止轴 40 或轴 40 的边缘部 43a 和 43b 当安装有履带支重轮组件 10 的机器在极端条件 下工作时抵靠在套环 20a 和 20b 上摩擦。
     间距 60a 和 60b 的尺寸不会过大而允许碎屑或其它颗粒物进入履带支重轮组件 10。因此, 间距 60a 和 60b 的尺寸可设计成即使在轴 40 弯曲的极端条件下也允许轴 40 相 对于套环 20a 和 20b 自由转动, 并且还阻止任何 ( 如果不是全部 ) 碎屑进入履带支重轮组 件 10。在本发明的其它实施例中, 可能因为轴可能不具备突出的边缘部或者因为套环与轴 接触的风险很低而不需要维持该间距。可通过使第一套环 20a 与轴 40 的第一边缘部 43a 分隔开一第一间隔距离来设定第一间距 60a。类似地, 可以通过使第二套环 20b 与轴 40 的 第二边缘部 43b 分隔开一第二间隔距离来设定第二间距 60b。
     本领域的技术人员可设想到, 使用密封件例如可在间距 60a 处放置或围绕其放置 的迷宫式密封件或 V 圈密封件来阻挡碎屑进入履带支重轮组件 10。
     履带支重轮组件 10 也可包括第一止推垫圈 36a 和第二止推垫圈 36b 以减少套环 20a 的内壁表面 23a 和套环 20b 的内壁表面 23b 以及轴端部 42a 和 42b 的磨损, 因为被磨 下的材料可能阻碍轴 40 相对于套环 20a 和 20b 的转动运动。在本发明的一个优选实施例 中, 第一止推垫圈 36a 被插入在第一套环 20a 的第一内壁表面 23a 与轴 40 的第一端部 42a 之间。第二止推垫圈 36b 被插入第二套环 20b 的第二内壁表面 23b 与轴 40 的第二端部 42b 之间。止推垫圈 36a 和 36b 可以附接在套环 20a 和 20b 上, 也可以不附接在套环 20a 和 20b 上。此外, 止推垫圈 36a 和 36b 可由用于自润滑衬套的相同或类似材料制成。本领域的技 术人员应理解, 止推垫圈 36a 和 36b 的使用是可选的 ( 非必须有的 ), 优选使用所述止推垫 圈以防止轴和套环的表面损坏。 履带支重轮组件 10 可具有无孔外表面 15 和无流体内体积 18。履带支重轮组件 10 的外表面 15 由包括轴外表面和套环外表面的履带支重轮组件的整个外表面限定。 “无 孔外表面” 是指履带支重轮的外表面不具有可用于对履带支重轮组件添加液体润滑剂的孔 口。履带支重轮组件 10 的内体积 18 由包封在履带支重轮组件内的整个内体积限定, 其包 括轴内的体积 ( 如果轴内具有体积 ) 以及自润滑式衬套内的任何体积。 “无流体内体积” 是 指履带支重轮组件的内体积根本不含有流体润滑剂。在图 3 所示的实施例中, 轴 40 由实心 件制成且轴 40 的内体积 18 不是空心的。
     现在参考图 5, 其示出本发明的另一个示例性实施例。 履带支重轮组件 110 类似于 图 1、 2、 3 和 4 中所示的履带支重轮组件 10, 但具有不同的轴构造。在图 5 所示的示例性实 施例中, 轴 140 包括通过摩擦焊接或其它类似的附接方法在轴接头 144 处附接在一起的两 个相同的轴半体 141a 和 141b。本领域的技术人员可以设想到, 该轴可采用不同的形状、 轮 廓并且还可采用不同的方式构成。例如, 轴 140 可制造成单件的或多件的, 其中一件或多件 甚至可以是实心或空心的。本领域的技术人员可以理解的是, 轴 140 也可以通过车削或其 它类似方法由构造成具有正确尺寸的一个实心件制成。 本发明的范围不应局限于在本公开 文本内描述的实施例, 而是应当包括备选轴设计的其它实施例, 所述轴用于移动在本发明 精神内的履带。
     在图 5 所示的实施例中, 轴 140 具有代替边缘部的中央导引凸缘 147。 中央导引凸 缘 147 可简化制造工艺并且可降低极端应用中损坏轴的风险。轴 140 是空心的并包括内体 积 118。轴 140 的外表面 115 是无孔的, 因为不存在可供流体进入履带支重轮组件的孔。此 外, 内体积 118 是无流体的, 因为体积 118 内不存在液体润滑剂。在所示的实施例中, 内体 积包括内支撑结构 52 例如支架以防止内体积腔体在应力作用下塌陷。第一密封件 155a 被
     置于第一套环 20a 与第一轴半体 141a 之间, 第二密封件 155b 被置于第二套环 20b 与第二 轴半体 141b 之间, 其中密封件 155a 和 155b 二者皆被沿着轴 145 的轴线安置。密封件 155a 和 155b 可以是机械密封件、 盒式密封件, 也可以包括阻止碎屑进入轴与自润滑式衬套之间 的间隙并阻止固体润滑剂离开间隙 65a 和 65b 的密封件的组合。所示实施例也可包括密封 件 170a 和 170b。这些密封件可为迷宫式密封件例如 V 圈密封件以阻止任何碎屑经由位于 套环 20a 与轴 140 之间的间距 160a 以及套环 20b 与轴 140 之间的间距 160b 进入履带支重 轮。第一间距密封件 170a 被置于轴 140 与第一套环 20a 之间, 第二间距密封件 170b 被置 于轴与第二套环 20b 之间。
     工业实用性
     本发明可应用于使用履带支重轮组件的任何履带式机器。本发明还可应用于大 多数类型的履带支重轮、 托轮、 空转轮 ( 惰轮 )、 挖掘机、 履带式装载机或具有底架的任何系 统。本发明旨在解决长期存在的、 当在极端条件下工作时容易在履带支重轮组件中发生的 润滑剂流体泄漏的问题。
     例如, 第一套环经由穿过第一套环栓孔的栓件附接到第一横档, 第二套环经由穿 过第二套环栓孔的栓件附接到第二横档。当履带式机器运动时, 履带支重轮组件的轴可相 对于第一和第二套环转动。 该轴的第一和第二端部分别在第一和第二自润滑式衬套内转动 同时抵靠在它们相应的内支承表面上摩擦。 自润滑式衬套相对于第一和第二套环进行很少 的转动或不进行转动, 这是因为自润滑式衬套被紧配合在它们相应的套环的内柱形孔内。 在一个优选实施例中, 因为第一和第二内壁表面被刻痕而进一步抑制在自润滑式衬套与套 环之间的相对转动。然而, 允许或甚至促进在自润滑式衬套与它们相应的套环之间的相对 转动的设计方案也在本发明的预期范围内。
     制造具有相同的轴半体的履带支重轮组件也在本发明的预期范围内。 即使制造过 程可能使两个半体之间具有很小的误差差异, 这两个轴半体相同地工作便在本发明的精神 内。 因此, 如果在履带支重轮组件的一半中描述轴的一个端部与一个衬套间的相互作用时, 本领域的技术人员应理解该描述也适用于轴的另一端部与另一衬套间的相互作用。
     当轴相对于第一自润滑式衬套的第一内支承表面转动时, 第一内支承表面磨损基 底, 所述基底携带固体润滑剂并使润滑剂暴露于轴的第一端部, 从而润滑在轴的第一端部 与自润滑式套环的第一内支承表面之间的区域。 可能磨损衬套的内支承表面的基底保持在 轴的第一端部与第一自润滑式衬套之间的间隙内, 这是因为密封件阻止润滑剂逸出到履带 支重轮组件的其它零件。 另外, 密封件阻止任何碎屑进入轴与自润滑式衬套之间的间隙。 密 封件可被置于轴的端部、 自润滑式衬套或套环上, 或者被置于轴、 自润滑式衬套和套环的任 何组合上。
     本领域的技术人员可理解, 履带支重轮组件中所使用的密封件的类型和组装密封 件的方法在常规技能和知识的标准内。此外, 密封件可能需要一些外部润滑剂例如油或油 脂, 也可以由自润滑材料、 例如用于自润滑式衬套的材料制成。 用于润滑密封件的润滑剂的 使用在本发明的预期范围内。 在一个实施例中, 可使所述轴以第一间距与第一套环分隔开 ; 使所述轴以第二间距与第二套环分隔开。 第一和第二间距可以是大到足以避免轴在工作期 间的任何时刻接触任一套环。 这样便可降低由于对履带支重轮组件的外表面和套环的磨损 而引起的任何损坏。本发明包括履带支重轮组件的不容纳流体润滑剂的实施例, 并且可解决流体润滑 剂在工作时从履带支重轮组件泄漏的问题。在一示例性实施例中, 履带支重轮组件可以不 包括用于润滑履带支重轮组件的润滑孔口并且可以不具有在履带支重轮组件内的流体润 滑剂。从本发明获得的益处不限于解决润滑剂泄漏问题。相反, 本发明提供了一种零件数 量更少、 制造工艺更简单的履带支重轮组件设计。在一个实施例中, 组件仅需 5 个不同零件 和总计 9 个零件 (2 个套环、 2 个衬套、 2 个轴承、 2 个密封件和一个轴 )。此外, 由于可以不 需要外部润滑, 该设计可以更耐用和可靠, 这是因为它降低了流体由于润滑孔口插塞变松 或者由于总体上对履带支重轮组件的损坏而出现任何泄漏的风险。此外, 该履带支重轮设 计不再需要润滑孔口, 这便能避免与制造具有孔口和润滑剂体积腔室的设计方案有关的成 本。 在本发明的一个实施例中, 由于履带支重轮组件可由两个相同的半体制成, 所以与过去 的履带支重轮组件设计相比, 这种履带支重轮设计的制造成本更低、 更加简单和更加坚固。 与维护具有液体润滑剂的履带支重轮组件相比, 履带支重轮组件中的自润滑式衬套的维护 更容易, 这是因为可以在不必处理由液体润滑剂造成的问题的情况下容易地将自润滑式衬 套从履带支重轮组件上拆下并更换。
     迷宫式密封件是很有效的, 这是由于它们能够使碎屑、 例如石子和泥浆难以通过 贯穿密封件的通行路径。迷宫式密封件可被附接在套环或轴上, 也可以使用各种不同的密 封件。本领域的技术人员可以理解的是, 在履带支重轮组件中使用和组装密封件被认为是 常规的技能。本发明的范围不应局限于文中所述的实施例, 具有形成本发明精神的技术特 征的其它实施例都包含在该范围内。例如, 在本发明的预期范围内的履带支重轮组件的一 个实施例中, 履带支重轮组件具有组合的液体油润滑剂和自润滑式衬套。

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1、10申请公布号CN102099241A43申请公布日20110615CN102099241ACN102099241A21申请号200980127347X22申请日2009070712/218,32220080714USB62D55/092200601B62D55/08200601B62D55/15200601E02F9/1020060171申请人卡特彼勒公司地址美国伊利诺伊州72发明人JS万德韦恩74专利代理机构北京市中咨律师事务所11247代理人吴鹏马江立54发明名称自润滑式履带支重轮组件及使用该组件的机器57摘要用于如挖掘机或拖拉机的履带式机器500的履带支重轮组件10包括不带流体孔的外表。

2、面15和无流体的内表面18。履带支重轮10包括自润滑式衬套30A、30B,其包括具有润滑特性的基底,例如携带固体润滑剂的基底,该固体润滑剂允许履带支重轮10不需要导致定期维护的液体润滑。衬套30A、30B被密封以防止碎屑进入衬套30A、30B与轴40之间的间隙65A、65B并防止衬套的固体润滑剂选出。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2011011486PCT申请的申请数据PCT/US2009/0498272009070787PCT申请的公布数据WO2010/008972EN2010012151INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书3页说明书6页附图4页C。

3、N102099252A1/3页21一种履带支重轮组件10,包括第一套环20A,该第一套环包括由第一内壁表面23A限定出的第一内柱形孔25A;第二套环20B,该第二套环包括由第二内壁表面23B限定出的第二内柱形孔25B;第一自润滑式衬套30A,该第一自润滑式衬套具有第一内支承表面32A和第一外表面34B,所述第一外表面34B与所述第一套环20A的所述第一内壁表面23A接触;第二自润滑式衬套30B,该第二自润滑式衬套具有第二内支承表面32B和第二外表面34B,所述第二外表面34B与所述第二套环20B的所述第二内壁表面23B接触;轴40,该轴具有两个端部,即由所述第一内支承表面32A接纳的第一端部4。

4、2A和由所述第二内支承表面32B接纳的第二端部42B,所述轴40能相对于所述第一套环20A和第二套环20B转动。2根据权利要求1的履带支重轮组件10,其特征在于,所述第一自润滑式衬套30A和第二自润滑式衬套30B包括一基底,所述基底携带有固体润滑剂。3根据权利要求1或2的履带支重轮组件10,其特征在于,所述履带支重轮组件10包括无孔的外表面15和无流体的内体积18。4根据权利要求1、2或3的履带支重轮组件10,其特征在于,所述轴40是实心的。5根据权利要求1、2、3或4的履带支重轮组件10,其特征在于,在所述第一套环20A的第一外表面21A中限定有至少一个栓孔22用以将所述第一套环20A附接在。

5、履带框架550上;以及所述第二套环20B的第二外表面21B上设有至少一个栓孔22用以将所述第二套环20B附接在所述履带框架550上;以及所述第一套环20A的所述第一内壁表面23A被刻痕以阻止在所述第一套环20A与所述第一自润滑式衬套30A之间的相对转动,所述第二套环20B的所述第二内壁表面23B被刻痕以阻止在所述第二套环20B与所述第二自润滑式衬套30B之间的相对转动。6根据权利要求1、2、3、4或5的履带支重轮组件10,进一步包括沿着所述轴40的轴线45位于所述第一自润滑式衬套30A与所述轴40之间的第一密封件55A以及沿着所述轴40的所述轴线45位于所述第二自润滑式衬套30B与所述轴40之。

6、间的第二密封件55B;以及在所述轴40的所述第一端部42A与所述第一套环20A之间的第一止推垫圈36A以及在所述轴40的所述第二端部42B与所述第二套环20B之间的第二止推垫圈36B。7根据权利要求1、2、3、4、5或6的履带支重轮组件10,其特征在于,所述轴40包括通过一轴部47分隔开的第一边缘部43A和第二边缘部43B;以及所述第一套环20A与所述轴40的所述第一边缘部43A相距第一间距60A,所权利要求书CN102099241ACN102099252A2/3页3述第二套环20B与所述轴40的所述第二边缘部43B相距第二间距60B。8根据权利要求7的履带支重轮组件10,其特征在于,在所述第。

7、一自润滑式衬套30A与所述第一边缘部43A之间设有第一密封件55A,在所述第二自润滑式衬套30B与所述第二边缘部43B之间设有第二密封件55B。9根据权利要求8的履带支重轮组件10,进一步包括位于所述第一套环20A与所述轴40的所述第一端部42A之间的第一止推垫圈36A;位于所述第二套环20B与所述轴40的所述第二端部42B之间的第二止推垫圈36B;在所述第一套环20A的第一外表面21A中限定的、用于将所述第一套环20A附接在履带框架550上的至少一个栓孔22;以及在所述第二套环20B的第二外表面21B上的、用于将所述第二套环20B附接在所述履带框架550上的至少一个栓孔22;所述第一套环20。

8、A的所述第一内壁表面23A被刻痕以阻止在所述第一套环20A与所述第一自润滑式衬套30A之间的相对转动,所述第二套环20B的所述第二内壁表面23B被刻痕以阻止在所述第二套环20B与所述第二自润滑式衬套30B之间的相对转动;以及所述第一自润滑式衬套30A和第二自润滑式衬套30B包括一基底,所述基底携带有固体润滑剂。10一种组装履带支重轮组件10的方法,包括以下步骤将第一自润滑式衬套30A压配合到第一套环20A的第一内柱形孔25A;将第二自润滑式衬套30B压配合到第二套环20B的第二内柱形孔25B;将一轴40的第一端部42A插入所述第一套环20A的所述第一内柱形孔25A中以接触所述第一自润滑式衬套3。

9、0A的第一内支承表面32A;以及将所述轴40的第二端部42B插入所述第二套环20B的所述第二内柱形孔25B中以接触所述第二自润滑式衬套30B的第二内支承表面32B。11根据权利要求10的组装履带支重轮组件10的方法,其特征在于,所述压配合的步骤包括以下步骤在将所述第一自润滑式衬套30A压配合到所述第一内柱形孔25A的所述步骤之前,将所述第一套环20A的第一内壁表面23A刻痕;以及在将所述第二自润滑式衬套30B压配合到所述第二内柱形孔25B的所述步骤之前,将所述第二套环20B的第二内壁表面23B刻痕。12根据权利要求10或11的组装履带支重轮组件10的方法,其特征在于,所述插入的步骤包括以下步骤。

10、密封在所述轴40与所述第一自润滑式衬套30A之间的第一间隙65A;以及密封在所述轴40与所述第二自润滑式衬套30B之间的第二间隙65B。13根据权利要求10、11或12的组装履带支重轮组件10的方法,进一步包括形成实心轴40的步骤。14根据权利要求10、11、12或13的组装履带支重轮组件10的方法,进一步包括权利要求书CN102099241ACN102099252A3/3页4将第一止推垫圈36A插入所述第一套环20A的所述第一内柱形孔25A;将第二止推垫圈36B插入所述第二套环20B的所述第二内柱形孔25B;密封在所述轴40与所述第一自润滑式衬套30A之间的第一间隙65A;以及密封在所述轴4。

11、0与所述第二自润滑式衬套30B之间的第二间隙65B。15根据权利要求10、11、12、13或14的组装履带支重轮组件10的方法,其特征在于,将所述轴40的所述第一端部42A插入所述第一内柱形孔25A的所述步骤包括设定在所述第一套环20A与所述轴40的第一边缘部43A之间的第一间距60A;以及将所述轴40的所述第二端部42B插入所述第二内柱形孔25B的所述步骤包括设定在所述轴40与所述第二套环20B的第二边缘部43B之间的第二间距60B。权利要求书CN102099241ACN102099252A1/6页5自润滑式履带支重轮组件及使用该组件的机器技术领域0001本发明涉及用于履带式机器机械的履带支。

12、重轮组件的领域,更具体地涉及自润滑式履带支重轮组件。背景技术0002用在履带式机器例如挖掘机和拖拉机上的履带支重轮由于履带式机器经常处在的工作条件而承受极高水平的应力和磨损。当在诸如山区和岩石地带的极端条件下工作时,履带支重轮更容易损坏。从而,这种履带支重轮受困于维修成本较高、磨损寿命较短和众多其它与其工作有关的问题。这些问题之一源于需要恒定地保持履带支重轮被良好地润滑。使履带式机器在困难地带工作经常导致润滑流体从履带支重轮的支承组件泄漏到履带支重轮的其它区域中。这一点导致修复泄漏处或更换整个履带支重轮组件的维修成本增加。过去与履带支重轮设计相关的其它问题包括构建组件的零件数量高、制造工艺复杂。

13、以及在构建期间处理液体润滑剂。0003美国专利NO3,773,393说明了液体润滑式履带支重轮组件设计的一个实例。一对横向隔开的端盖接纳一轴,并用于将该轴支撑在由柱形内壁和端壁限定出的盲孔内。支承组件被安装在该孔内并被插入端盖与轴之间,并且包括由内壁固定支撑的套筒型的柱形衬套和固定到端壁上的盘型止推垫圈。形成在端壁内的竖直延伸的通道接纳液体润滑剂,例如可经一孔口引导到支重轮组件的油。虽然该专利教导了衬套和止推垫圈的使用,但它未能解决长期存在的防止例如在极端工作条件下容易发生的润滑流体泄漏的问题。发明内容0004一方面,一种履带支重轮组件包括第一套环,该第一套环包括由第一内壁表面限定的第一内柱形。

14、孔。第二套环包括由第二内壁表面限定的第二内柱形孔。第一自润滑式衬套具有第一内支承表面和与第一套环的第一内壁表面接触的外表面。第二自润滑式衬套具有第二内支承表面和与第二套环的第二内壁表面接触的外表面。轴具有由第一内支承表面接纳的第一端部和由第二内支承表面接纳的第二端部。该轴相对于第一和第二套环转动。0005另一方面,履带式机器包括履带支重轮框架,该履带支重轮框架具有第一横档BAR、通过支重轮接纳间隙与第一横档分隔开的第二横档、以及多个履带支重轮组件。所述多个履带支重轮各包括固定地附接在履带支重轮框架的第一横档上的第一套环。第一套环包括由第一内壁表面限定的第一内柱形孔。第二套环包括由第二内壁表面限。

15、定的第二内柱形孔。第二套环与第一套环相对地固定附接在履带支重轮框架的第二横档上。第一自润滑式衬套具有第一内支承表面和与第一套环的第一内壁表面接触的外表面。第二自润滑式衬套具有第二内支承表面和与第二套环的第二内壁表面接触的外表面。轴具有由第一内支承表面接纳的第一端部和由第二内支承表面接纳的第二端部。轴在第一横档与第二横档之间相对于第一和第二套环转动。0006另一方面,一种组装履带支重轮组件的方法包括以下步骤将第一自润滑式衬套说明书CN102099241ACN102099252A2/6页6压配合到第一套环的第一内柱形孔,将第二自润滑式衬套压配合到第二套环的第二内柱形孔。将轴的第一端部插入第一套环的。

16、第一内柱形孔以接触第一自润滑式衬套的第一内支承表面。将轴的第二端部插入第二套环的第二内柱形孔以接触第二自润滑式衬套的第二内支承表面。附图说明0007图1是根据本发明的履带式机器的侧视图;0008图2是图1所示的履带式机器的履带框架组件的倒置透视图;0009图3是图1所示的机器的履带支重轮的剖面正视图;0010图4是图3所示的履带支重轮的分解的局部剖视图;以及0011图5是根据本发明的另一实施例的履带支重轮的剖视正视图。具体实施方式0012参考图1和图2,履带式机器500包括履带520,该履带520包括履带支重轮框架组件550和沿履带520的长度彼此隔开的多个履带支重轮组件10。履带支重轮框架组。

17、件550包括第一横档81和通过支重轮接纳间隙83与第一横档81分隔的第二横档82,所述支重轮接纳间隙83可以通过各履带支重轮组件10的尺寸确定。0013还参考图3和图4,履带支重轮组件10包括第一套环20A和第二套环20B。第一套环20A具有第一外表面21A和限定出第一内柱形孔25A的第一内壁表面23。类似地,第二套环20B具有第二外表面21B和限定出第二内柱形孔25B的第二内壁表面23B。第一套环20A和第二套环20B二者皆可具有在它们各自的外表面21A和21B中限定出的至少一个栓孔22。可以使用共同的附接装置、例如穿过在第一套环20A内限定出的栓孔22的栓件将第一套环20A附接在履带支重轮。

18、框架组件550的第一横档81上。类似地,可以经由与用于将第一套环20A附接在第一横档81上的附接装置类似的附接装置将第二套环20B附接在履带支重轮框架组件550的第二横档82上。0014履带支重轮组件10包括由第一套环20A的第一内柱形孔25A接纳的第一自润滑式衬套30A。履带支重轮组件10还包括由第二套环20B的第二内柱形孔25B接纳的第二自润滑式衬套30B。第一自润滑式衬套30A和第二自润滑式衬套30B可以分别被紧配合到第一内柱形孔25A和第二内柱形孔25B中,并且可以通过压配合或采用可提供紧配合的其它类似方法被插入孔25A和25B中。第一自润滑式衬套30A具有第一内支承表面32A和可接触。

19、第一套环20A的第一内壁表面23A的第一外表面34A。0015类似地,第二自润滑式衬套30B具有第二内支承表面32B和可接触第二套环20B的第二内壁表面23B的第二外表面34B。第一内壁表面23A和第二内壁表面23B可以被刻痕SCORED以阻止第一自润滑式衬套30A和第二自润滑式衬套30B分别相对于第一套环20A和第二套环20B的转动运动。在所示的实施例中,在第一套环20A的内壁表面23A和第二套环20B的内壁表面23B已被刻痕之后,自润滑式衬套30A和30B被压配合到它们相应的内柱形孔25A和25B中。0016在本发明中,自润滑式衬套是指无需外部液体润滑剂的任何转动负载支撑部件。自润滑式衬套。

20、的若干实例包括基于聚合物润滑的衬套、基于环氧树脂润滑的衬套、粒料说明书CN102099241ACN102099252A3/6页7PELLET润滑的衬套、固体低摩擦润滑的衬套和基于石墨润滑的衬套,它们可以在轴承供应商例如GGBBEARINGTECHNOLOGY、RCBBEARING和LUBRONBEARINGSYSTEMS处买到。第一自润滑式衬套30A和第二自润滑式衬套30B可包括携带固体润滑剂以在它们相应的内支承表面32A和32B上提供润滑的基底载体。0017在如图1、2、3和4所示的履带支重轮组件的一个示例性实施例中,轴40具有分别由第一套环20A和第二套环20B接纳的第一端部42A和第二端。

21、部42B。轴40的第一端部42A和第二端部42B可接触自润滑式衬套30A的第一内支承表面32A和自润滑式衬套30B的第二内支承表面32B。在一个实施例中,在轴40的第一端部42A与自润滑式衬套30A的第一内支承表面32A之间存在间隙65A,使得轴40可相对于自润滑式衬套30A转动。在轴40的第二端部42B与自润滑式衬套30B的第二内支承表面32B之间存在间隙65B。间隙65A和65B太小以致于这些间隙在所示图中不可见。然而,本领域的技术人员应理解这些间隙对于允许轴端部42A和42B相对于它们相应的自润滑式衬套30A和30B转动足够大。0018在所示的实施例中,轴40包括邻近轴40的第一端部42。

22、A的第一边缘部43A和邻近轴40的第二端部42B的第二边缘部43B。边缘部43A和43B由可具有各种不同轮廓的轴部47分隔开,所述轮廓包括与第一边缘部43A和第二边缘部43B的直径相比直径减小的一种轮廓和具有突出的中央凸缘的另一种轮廓,只要轴40能够使履带转动即可。0019在本发明的一个示例性实施例中,轴40是实心的且包括实心内体积,可以通过成型或其它类似方法例如铸造或车削制造。实心轴在某些应用中可能是优选的,因为它比空心轴更坚固并且其制造更简单、更快。在包含在本发明的精神之内的另一实施例中,该轴可以是空心的并且还可包括沿着轴40的轴线45延伸的柱形孔。在本发明的一个示例性实施例中,缩小或消除。

23、轴的空心段,以使轴半体之间的总匹配面提高组件的强度,使其在采石业、矿业或林业应用中的冲击载荷下更坚固。因此,未在此公开文本中说明的轴的备选设计也在本发明的精神之内。0020可以使用密封件来分别阻止自润滑式衬套的任何固体润滑剂从自润滑式衬套30A与轴40的第一端部42A之间的间隙65A以及从自润滑式衬套30B与轴40的第二端部42B之间的间隙65B逸出,另外阻止碎屑进入间隙65A和65B。在一个实施例中,第一密封件55A可沿着轴45的轴线位于第一套环20A与轴40的第一边缘部42A之间以密封间隙65A。第二密封件55B可沿着轴45的轴线位于第二套环20B与轴40的第二边缘部42B之间以密封间隙6。

24、5B。第一密封件55A和第二密封件55B可以选自各种不同的密封件,例如机械密封件、双锥形密封件或盒式密封件。在一个实施例中,密封件55A可包括置于第一轴端部42A上的第一部件以及置于第一套环20A上的第二部件,其中这两个部件通过分别在第一轴端部42A和套环20A上固定不动而相对于彼此转动;而密封件55B可包括置于第二轴端部42B上的第一部件以及置于第二套环20B上的第二部件,其中这两个部件通过分别在第二轴端部42B和套环20B上固定不动而相对于彼此转动。此外,密封件55A和55B可使用液体润滑剂来保持润滑或由自润滑式材料制成。0021履带支重轮组件10限定出在轴40的第一边缘部43A与第一套环。

25、20A之间的第一间距60A以及在轴40的第二边缘部43B与第二套环20B之间的第二间距60B。间距60A和60B防止轴40或轴40的边缘部43A和43B当安装有履带支重轮组件10的机器在极端条件下工作时抵靠在套环20A和20B上摩擦。说明书CN102099241ACN102099252A4/6页80022间距60A和60B的尺寸不会过大而允许碎屑或其它颗粒物进入履带支重轮组件10。因此,间距60A和60B的尺寸可设计成即使在轴40弯曲的极端条件下也允许轴40相对于套环20A和20B自由转动,并且还阻止任何如果不是全部碎屑进入履带支重轮组件10。在本发明的其它实施例中,可能因为轴可能不具备突出的。

26、边缘部或者因为套环与轴接触的风险很低而不需要维持该间距。可通过使第一套环20A与轴40的第一边缘部43A分隔开一第一间隔距离来设定第一间距60A。类似地,可以通过使第二套环20B与轴40的第二边缘部43B分隔开一第二间隔距离来设定第二间距60B。0023本领域的技术人员可设想到,使用密封件例如可在间距60A处放置或围绕其放置的迷宫式密封件或V圈密封件来阻挡碎屑进入履带支重轮组件10。0024履带支重轮组件10也可包括第一止推垫圈36A和第二止推垫圈36B以减少套环20A的内壁表面23A和套环20B的内壁表面23B以及轴端部42A和42B的磨损,因为被磨下的材料可能阻碍轴40相对于套环20A和2。

27、0B的转动运动。在本发明的一个优选实施例中,第一止推垫圈36A被插入在第一套环20A的第一内壁表面23A与轴40的第一端部42A之间。第二止推垫圈36B被插入第二套环20B的第二内壁表面23B与轴40的第二端部42B之间。止推垫圈36A和36B可以附接在套环20A和20B上,也可以不附接在套环20A和20B上。此外,止推垫圈36A和36B可由用于自润滑衬套的相同或类似材料制成。本领域的技术人员应理解,止推垫圈36A和36B的使用是可选的非必须有的,优选使用所述止推垫圈以防止轴和套环的表面损坏。0025履带支重轮组件10可具有无孔外表面15和无流体内体积18。履带支重轮组件10的外表面15由包括。

28、轴外表面和套环外表面的履带支重轮组件的整个外表面限定。“无孔外表面”是指履带支重轮的外表面不具有可用于对履带支重轮组件添加液体润滑剂的孔口。履带支重轮组件10的内体积18由包封在履带支重轮组件内的整个内体积限定,其包括轴内的体积如果轴内具有体积以及自润滑式衬套内的任何体积。“无流体内体积”是指履带支重轮组件的内体积根本不含有流体润滑剂。在图3所示的实施例中,轴40由实心件制成且轴40的内体积18不是空心的。0026现在参考图5,其示出本发明的另一个示例性实施例。履带支重轮组件110类似于图1、2、3和4中所示的履带支重轮组件10,但具有不同的轴构造。在图5所示的示例性实施例中,轴140包括通过。

29、摩擦焊接或其它类似的附接方法在轴接头144处附接在一起的两个相同的轴半体141A和141B。本领域的技术人员可以设想到,该轴可采用不同的形状、轮廓并且还可采用不同的方式构成。例如,轴140可制造成单件的或多件的,其中一件或多件甚至可以是实心或空心的。本领域的技术人员可以理解的是,轴140也可以通过车削或其它类似方法由构造成具有正确尺寸的一个实心件制成。本发明的范围不应局限于在本公开文本内描述的实施例,而是应当包括备选轴设计的其它实施例,所述轴用于移动在本发明精神内的履带。0027在图5所示的实施例中,轴140具有代替边缘部的中央导引凸缘147。中央导引凸缘147可简化制造工艺并且可降低极端应用。

30、中损坏轴的风险。轴140是空心的并包括内体积118。轴140的外表面115是无孔的,因为不存在可供流体进入履带支重轮组件的孔。此外,内体积118是无流体的,因为体积118内不存在液体润滑剂。在所示的实施例中,内体积包括内支撑结构52例如支架以防止内体积腔体在应力作用下塌陷。第一密封件155A被说明书CN102099241ACN102099252A5/6页9置于第一套环20A与第一轴半体141A之间,第二密封件155B被置于第二套环20B与第二轴半体141B之间,其中密封件155A和155B二者皆被沿着轴145的轴线安置。密封件155A和155B可以是机械密封件、盒式密封件,也可以包括阻止碎屑进。

31、入轴与自润滑式衬套之间的间隙并阻止固体润滑剂离开间隙65A和65B的密封件的组合。所示实施例也可包括密封件170A和170B。这些密封件可为迷宫式密封件例如V圈密封件以阻止任何碎屑经由位于套环20A与轴140之间的间距160A以及套环20B与轴140之间的间距160B进入履带支重轮。第一间距密封件170A被置于轴140与第一套环20A之间,第二间距密封件170B被置于轴与第二套环20B之间。0028工业实用性0029本发明可应用于使用履带支重轮组件的任何履带式机器。本发明还可应用于大多数类型的履带支重轮、托轮、空转轮惰轮、挖掘机、履带式装载机或具有底架的任何系统。本发明旨在解决长期存在的、当在。

32、极端条件下工作时容易在履带支重轮组件中发生的润滑剂流体泄漏的问题。0030例如,第一套环经由穿过第一套环栓孔的栓件附接到第一横档,第二套环经由穿过第二套环栓孔的栓件附接到第二横档。当履带式机器运动时,履带支重轮组件的轴可相对于第一和第二套环转动。该轴的第一和第二端部分别在第一和第二自润滑式衬套内转动同时抵靠在它们相应的内支承表面上摩擦。自润滑式衬套相对于第一和第二套环进行很少的转动或不进行转动,这是因为自润滑式衬套被紧配合在它们相应的套环的内柱形孔内。在一个优选实施例中,因为第一和第二内壁表面被刻痕而进一步抑制在自润滑式衬套与套环之间的相对转动。然而,允许或甚至促进在自润滑式衬套与它们相应的套。

33、环之间的相对转动的设计方案也在本发明的预期范围内。0031制造具有相同的轴半体的履带支重轮组件也在本发明的预期范围内。即使制造过程可能使两个半体之间具有很小的误差差异,这两个轴半体相同地工作便在本发明的精神内。因此,如果在履带支重轮组件的一半中描述轴的一个端部与一个衬套间的相互作用时,本领域的技术人员应理解该描述也适用于轴的另一端部与另一衬套间的相互作用。0032当轴相对于第一自润滑式衬套的第一内支承表面转动时,第一内支承表面磨损基底,所述基底携带固体润滑剂并使润滑剂暴露于轴的第一端部,从而润滑在轴的第一端部与自润滑式套环的第一内支承表面之间的区域。可能磨损衬套的内支承表面的基底保持在轴的第一。

34、端部与第一自润滑式衬套之间的间隙内,这是因为密封件阻止润滑剂逸出到履带支重轮组件的其它零件。另外,密封件阻止任何碎屑进入轴与自润滑式衬套之间的间隙。密封件可被置于轴的端部、自润滑式衬套或套环上,或者被置于轴、自润滑式衬套和套环的任何组合上。0033本领域的技术人员可理解,履带支重轮组件中所使用的密封件的类型和组装密封件的方法在常规技能和知识的标准内。此外,密封件可能需要一些外部润滑剂例如油或油脂,也可以由自润滑材料、例如用于自润滑式衬套的材料制成。用于润滑密封件的润滑剂的使用在本发明的预期范围内。在一个实施例中,可使所述轴以第一间距与第一套环分隔开;使所述轴以第二间距与第二套环分隔开。第一和第。

35、二间距可以是大到足以避免轴在工作期间的任何时刻接触任一套环。这样便可降低由于对履带支重轮组件的外表面和套环的磨损而引起的任何损坏。说明书CN102099241ACN102099252A6/6页100034本发明包括履带支重轮组件的不容纳流体润滑剂的实施例,并且可解决流体润滑剂在工作时从履带支重轮组件泄漏的问题。在一示例性实施例中,履带支重轮组件可以不包括用于润滑履带支重轮组件的润滑孔口并且可以不具有在履带支重轮组件内的流体润滑剂。从本发明获得的益处不限于解决润滑剂泄漏问题。相反,本发明提供了一种零件数量更少、制造工艺更简单的履带支重轮组件设计。在一个实施例中,组件仅需5个不同零件和总计9个零件。

36、2个套环、2个衬套、2个轴承、2个密封件和一个轴。此外,由于可以不需要外部润滑,该设计可以更耐用和可靠,这是因为它降低了流体由于润滑孔口插塞变松或者由于总体上对履带支重轮组件的损坏而出现任何泄漏的风险。此外,该履带支重轮设计不再需要润滑孔口,这便能避免与制造具有孔口和润滑剂体积腔室的设计方案有关的成本。在本发明的一个实施例中,由于履带支重轮组件可由两个相同的半体制成,所以与过去的履带支重轮组件设计相比,这种履带支重轮设计的制造成本更低、更加简单和更加坚固。与维护具有液体润滑剂的履带支重轮组件相比,履带支重轮组件中的自润滑式衬套的维护更容易,这是因为可以在不必处理由液体润滑剂造成的问题的情况下容。

37、易地将自润滑式衬套从履带支重轮组件上拆下并更换。0035迷宫式密封件是很有效的,这是由于它们能够使碎屑、例如石子和泥浆难以通过贯穿密封件的通行路径。迷宫式密封件可被附接在套环或轴上,也可以使用各种不同的密封件。本领域的技术人员可以理解的是,在履带支重轮组件中使用和组装密封件被认为是常规的技能。本发明的范围不应局限于文中所述的实施例,具有形成本发明精神的技术特征的其它实施例都包含在该范围内。例如,在本发明的预期范围内的履带支重轮组件的一个实施例中,履带支重轮组件具有组合的液体油润滑剂和自润滑式衬套。说明书CN102099241ACN102099252A1/4页11图1说明书附图CN102099241ACN102099252A2/4页12图2图3说明书附图CN102099241ACN102099252A3/4页13图4说明书附图CN102099241ACN102099252A4/4页14图5说明书附图CN102099241A。

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