压配合支重轮套环的制作方法

1.本公开涉及在使用环形履带驱动器的重型设备的底架中使用的履带支重轮。具体地，本公开涉及一种提供更坚固的履带支重轮组件的压配合支重轮套环。


背景技术：

2.在许多当前的应用中，履带支重轮支撑重型设备的重量，如在运土、建筑和采矿业等中使用环形履带驱动器的那些重型设备。通常，提供o形环或其他密封件作为履带支重轮组件的一部分以防止润滑泄漏。施加在履带支重轮组件上的压力可导致o形环或其他密封件随时间劣化。
3.最终，履带支重轮组件可能开始泄漏润滑。结果，机械经常停止使用，以更换经历磨损的履带支重轮组件的各种部件和/或更换密封件，或以其他方式对机械的底架进行维护。这对于使用该机械的经济努力可能导致不希望的增加的成本和减少的产量。
4.美国专利申请公布第2017/0050687a1号公开了一种用于履带支重轮组件中的固定套环，该固定套环包括孔，在该孔中固定套环可附接到履带支重轮的固定轴上。固定套环可具有独特的不对称设计，其中固定套环的第一部分不同于固定套环的第二部分。这种不对称设计有助于防止外来碎屑进入履带支重轮组件。另外，不对称设计可有助于在操作期间帮助履带支重轮排出外来碎屑。
5.可以理解，'687专利申请公布没有解决由于高负载等可能随时间发生的润滑泄漏。因此，在一些应用中可以保证更坚固的设计以防止润滑泄漏。


技术实现要素：

6.根据本公开的实施例的履带支重轮组件可包括履带支重轮外壳，该履带支重轮外壳包括回转主体，该回转主体限定旋转轴线、围绕旋转轴线设置的周向方向、垂直于旋转轴线延伸的径向方向、沿着旋转轴线设置的第一轴向末端和沿着旋转轴线设置的第二轴向末端。第一边缘部分可设置在靠近第一轴向末端的位置处，并且第二边缘部分可设置在靠近第二轴向末端的位置处。通孔可轴向延伸穿过回转主体，并且轴可设置在通孔中。压配合套环可以限定轴接纳钻孔，该轴接纳钻孔限定被配置成接纳该轴的压配合部分。
7.根据本公开的实施例的履带支重轮轴可包括主体，该主体包括限定旋转轴线、径向方向和围绕旋转轴线设置的周向方向的回转表面。该主体还可以限定沿旋转轴线设置的近侧轴向端、轴向邻近该近侧轴向端设置的径向延伸孔，以及比径向延伸孔更远离近侧轴向端而轴向设置的引导构件接纳凹座。
8.根据本公开的实施例的履带支重轮套环可包括主体，该主体包括限定旋转轴线、径向方向和围绕旋转轴线设置的周向方向的凹形回转表面。该主体可限定沿旋转轴线设置的第一轴向端和沿旋转轴线设置的第二轴向端，以及由轴向延伸穿过第一轴向端朝向第二轴向端的凹形回转表面形成的钻孔。凹形回转表面可包括限定压配合直径的压配合部分和限定大于压配合直径的滑动配合直径的滑动配合部分。
附图说明
9.结合在本说明书中并构成其一部分的附图绘示了本公开的数个实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。在附图中：
10.图1是采用根据本公开的实施例的压配合支重轮套环的履带式机械(例如液压挖掘机)的透视图。
11.图2是图1的具有履带支重轮组件的底架组件的侧视图，该履带支重轮组件具有根据本公开的实施例的压配合支重轮套环。
12.图3是与图2的底架组件分离示出的履带支重轮组件、惰轮和履带链组件的透视图。示出了顶部支重轮而不是托架。
13.图4是从图3的底架截取的具有压配合支重轮套环的履带支重轮组件的倾斜横截面图。
14.图5是与图4的倾斜横截面图类似的具有压配合支重轮套环的履带支重轮组件的倾斜横截面图，不同之处在于在支重轮轴中示出了引导构件和引导构件接纳凹座。
15.图6描绘了图5的履带支重轮组件，其中移除了支重轮轴，移除了定位销，并且该组件围绕旋转轴线旋转了90度，显示了支重轮套环的轴向延伸的引导构件接纳槽。
具体实施方式
16.现在将详细参考本公开的实施例，实施例的实例在附图中绘示。只要可能，在所有附图中使用相同的附图标记来表示相同或相似的部件。在一些情况下，附图标记将在本说明书中指示，并且附图将示出附图标记后面跟有字母，例如100a、100b，或者上标符号，例如100'、100”等。应当理解，紧跟在附图标记之后的字母或上标符号的使用指示这些特征类似地形成并且具有类似的功能，如当几何形状关于对称平面成镜像时通常是这种情况。为了便于在本说明书中进行解释，字母和上标符号通常不包括在本文中，而是可以在附图中示出，以指示在本书面说明书中讨论的具有类似或相同功能或几何形状的特征的重复。
17.现在将描述根据本公开的各种实施例的履带支重轮组件、履带支重轮套环和履带支重轮轴。在一些实施例中，履带支重轮外壳是实心主体(例如，具有整体构造)。在其他实施例中，履带支重轮外壳分成两个或更多个履带支重轮构件，这些履带支重轮构件组装在一起以形成履带支重轮外壳等。
18.在一些实施例中，公开了一种用于履带式作业机械的支重轮的压配合套环。压配合套环包括与支重轮销的切除部分(孔)对齐的两个轴向切除部分。套环和支重轮销的切除部分接纳定位销，定位销有助于支重轮销的保持/端隙控制(也称为支重轮轴)。压配合套环还包括与支重轮销的引导槽接合的引导块。引导块有助于保持螺栓孔的正确取向，以允许支重轮安装到支重轮框架上。
19.在本公开的其他实施例中，除了本文具体示出和描述的之外，履带支重轮组件、履带支重轮轴和履带支重轮套环的其他构型也是可能的。
20.图1示出了挖掘机形式的履带式机械20的实施例，该履带式机械20包括根据本公开的原理构造的履带支重轮组件200的实施例。在其他用途中，挖掘机可用于使用铲斗从作业现场移除材料。
21.更具体地，图1绘示了根据本公开的某些实施例的包括具有履带组件24的底架系
统22的机械20。应当理解，虽然机械20被绘示为液压挖掘机，但是机械20可以是包括履带式底架系统22的任何其他类型。如本文所用，术语“机械”是指执行驱动操作的移动式机械，驱动操作涉及与特定行业(如运土、建筑、景观美化、林业、采矿、农业等)相关联的物理移动。
22.虽然该装置是结合挖掘机来说明的，但是本文公开的装置在通常采用履带系统而不是车轮的各种其他类型的机械中具有普遍适用性。术语“机械”可指执行与如采矿、运土或建筑的行业或本领域已知的任何其他行业相关联的某种类型的操作的任何机械。例如，该机械可以是液压采矿铲、轮式装载机、电缆铲、履带式拖拉机、推土机或拉铲挖土机等。此外，一个或多个机具可连接到该机械。此类机具可用于多种任务，包括例如吊升和装载。
23.底架系统22可被配置成支撑机械20并沿地面、道路和其他类型的地形移动机械20。如图2和图3所示，底架系统22的履带组件24可包括履带支重轮框架26、连接到履带支重轮框架26的各种引导部件，以及接合这些引导部件的环形履带28。这些引导部件可引导履带28并包括驱动链轮30、惰轮32、支重轮200、履带引导件36和托架38，但也可使用其他部件。
24.履带28可包括链节组件40，其上固定有多个滑瓦42。链节组件40可形成履带28的柔性骨架，并且滑瓦42可以在各种类型的地形上提供附着摩擦。链节组件40可围绕驱动链轮30、支撑机械重负载的支重轮34、惰轮32和托架38在环形链中延伸。
25.如图3所示，履带滑瓦42可固定到链节组件40的周边。例如，一个滑瓦42可附接到每对横向间隔的链节44上。履带滑瓦42可经由各种方法(例如，如图3所示的焊接、紧固等)连接到链节44。
26.现在转到图4和图5，现在将讨论根据本公开的实施例构造的履带支重轮组件200。履带支重轮组件200可包括履带支重轮外壳202，该履带支重轮外壳202包括回转主体(这样称谓是因为履带支重轮外壳可在cad(计算机辅助绘图)中建模或至少部分地通过回转该主体的几何形状(例如使用车床等)来制造)，该回转主体限定旋转轴线204、围绕旋转轴线204设置的周向方向206、垂直于旋转轴线204延伸的径向方向208、沿旋转轴线204设置的第一轴向末端209和沿旋转轴线204设置的第二轴向末端210(在图3中最佳示出)。第一边缘部分212可设置在靠近第一轴向末端209的位置处，而第二边缘部分214可设置在靠近第二轴向末端210的位置处(在图3中最佳示出)。在本公开的其他实施例中可能不是这种情况。
27.仍然参照图4和图5，通孔216可以轴向延伸穿过履带支重轮外壳202的回转主体(在本公开的其他实施例中可能不是这种情况)。如图所示，履带支重轮轴300可设置在通孔216中，并且压配合套环400可限定轴接纳钻孔402，该轴接纳钻孔402限定压配合部分404(也见图6)，该压配合部分404被配置成以坚固的方式接纳和保持轴300。轴300旨在允许履带支重轮外壳202绕其轴线旋转，而套环400旨在将履带支重轮组件200附接到底架。
28.更具体地，轴300可以包括限定圆柱直径302的圆柱主体，而套环400的轴接纳钻孔402的压配合部分404可以限定小于或等于圆柱直径302的内径406(见图6)(因此可以产生过盈配合)。在本公开的各种实施例中，轴可以具有阶梯形圆柱主体、锥形主体等。
29.如图4中可见，履带支重轮外壳202的回转主体可限定从第一边缘部分212径向向内设置的第一端面密封件接纳空腔218，而压配合套环400可包括限定与第一端面密封件接纳空腔218连通的第二端面密封件接纳空腔410的l形凸缘408。端面密封件220(例如，金属对金属端面密封件、双锥端面密封件等)可设置在第一端面密封件接纳空腔218和第二端面
密封件接纳空腔410中。这种布置允许履带支重轮外壳202旋转，同时履带支重轮轴300和套环400保持静止，密封在润滑剂中以有助于履带支重轮外壳202的低摩擦旋转。
30.为此，轴承构件222可以径向设置在履带支重轮外壳202与轴300之间(见径向轴承部分222a)，并且轴向设置在压配合套环400与履带支重轮外壳202之间(见止推环部分222b)。
31.参见图6，压配合套环400的轴接纳钻孔402的压配合部分404可以邻近轴承构件222轴向设置，并且轴接纳钻孔402可以径向扩大以形成滑动配合部分412，该滑动配合部分412远离压配合部分404轴向延伸(例如朝向轴的轴向端，如本文稍后更详细地描述的)。
32.此外，压配合套环400可限定通孔414，通孔414径向延伸穿过轴接纳钻孔402的滑动配合部分412，以及与压配合套环400的轴接纳钻孔402的压配合部分404连通的轴向延伸槽416(这样称谓是因为槽的最大尺寸沿轴向方向)。
33.参见图5和图6，轴300可以限定与压配合套环400的轴向延伸槽416连通的引导构件接纳空腔304。引导构件224可设置在轴向延伸槽416和引导构件接纳空腔304中。
34.轴300还可限定与压配合套环400的通孔414径向且轴向对齐的横孔306。定位销226可设置在横孔306和通孔414中。
35.在组装过程中，轴插入套环中，同时引导构件与轴向延伸槽对齐。因此，引导构件的作用类似于键，而槽的作用类似于键槽。这有助于确保当轴压入套环中时，轴的横孔将与套环的通孔对齐，从而允许定位销插入以有助于在高负载下将组件保持在一起，降低了在使用中o形环或其他密封件损坏的风险。而且，这种对齐特征有助于确保螺栓孔垂直指向以允许履带支重轮组件附接到支重轮框架。
36.接下来，根据本公开的实施例，现在将描述可作为刚刚提到的履带支重轮组件200的一部分或作为替换部件供应的履带支重轮轴300。
37.在图5中，履带支重轮轴300可包括主体，该主体包括回转表面308(这样称谓是出于本文中以上给出的用于回转主体的相同原因，例如锥形表面、圆柱表面等)，该回转表面308限定旋转轴线(可与204重合)、径向方向(可与206重合)和围绕旋转轴线设置的周向方向(可与208重合)。该主体可限定沿旋转轴线设置的近侧轴向端310，以及邻近该近侧轴向端310轴向设置的径向延伸孔306a。此外，引导构件接纳凹座(例如，见304)比径向延伸孔306a更远离近侧轴向端310而轴向设置。
38.更具体地，引导构件接纳凹座(例如304)包括第一径向延伸壁312、与第一径向延伸壁312轴向间隔开的第二径向延伸壁314，以及在第一径向延伸壁312与第二径向延伸壁314之间轴向延伸的底壁316。第一结合件318(例如，半径)可以将第一径向延伸壁312连接到底壁316，并且第二结合件320将底壁316连接到第二径向延伸壁314。
39.如图5中可见并根据图6外推，引导构件接纳凹座可在平行于回转表面308的相切平面的平面中限定矩形周边322(与引导构件224互补成形)。此外，底壁316可以是平坦的，并且可以具有大于第一径向延伸壁312或第二径向延伸壁314的表面积的底壁表面积。
40.在一些实施例中，回转表面308可以限定从引导构件接纳凹座(例如304)到近侧轴向端310的恒定直径(例如302)。
41.现在，根据本公开的实施例，现在将描述可作为履带支重轮组件200的一部分或作为替换部件供应的履带支重轮套环400。
42.在图6中，履带支重轮套环可包括主体，该主体包括限定旋转轴线420、径向方向422和围绕旋转轴线420设置的周向方向424的凹形回转表面418。该主体还可具有沿旋转轴线420设置的第一轴向端426和沿旋转轴线420设置的第二轴向端428。钻孔(例如，见402)可以由凹形回转表面418形成，该凹形回转表面418轴向延伸穿过第一轴向端426朝向第二轴向端428。
43.如本文前面所述，凹形回转表面418可包括限定压配合直径(例如，见406)的压配合部分404和限定大于压配合直径(例如，406)的滑动配合直径430的滑动配合部分412。凹形回转表面418的滑动配合部分412可以从压配合部分404轴向延伸到第二轴向端428，但不一定如此。
44.继续参照图6，履带支重轮套环400的主体可以限定从第一轴向端426朝向第二轴向端428延伸的引导构件接纳槽(例如，参见416)。
45.此外，横孔(例如，见414)可以径向延伸穿过该主体，该横孔轴向设置在周向边界432处，该周向边界432轴向设置在压配合部分404与凹形回转表面418的滑动配合部分412之间。该引导构件接纳槽(例如416)可以延伸经过周向边界432，与横孔(例如414)连通。
46.引导构件接纳槽(例如416)可由第一平坦表面434和第二平坦表面436限定，第一平坦表面434平行于与凹形回转表面418相切的平面延伸，第二平坦表面436垂直于第一平坦表面434延伸。l形凸缘408可以轴向设置在第一轴向端426与周向边界432之间，并且可以从该主体径向向外延伸，终止于轴向面向第一轴向端426的自由端438。该凸缘可至少部分地形成径向设置在凹形回转表面418与l形凸缘408的自由端438之间的端面密封件接纳空腔(例如410)。
47.如本文所用，冠词“一种(a)/一个(an)”旨在包括一个或多个项目，并且可以与“一个或多个”互换使用。在仅意指一个项目的情况下，使用术语“一个”或类似语言。此外，如本文所用，术语“具有(has)”、“具有(have)”、“具有(having)”、“具有(with)”等旨在是开放式术语。此外，除非另有明确规定，短语“基于”旨在表示“至少部分地基于”。
48.前述特征中的任一个可被改变为不同于本文所述或附图所示。
49.对于许多实施例，履带支重轮组件的部件可以使用铁、灰铁、钢或其他合适的材料铸造。可以使用其他材料以及其他制造工艺，如任何类型的机加工、锻造等来制造这些部件。而且，本文讨论的任何特征的构型，以及它们的尺寸，和/或它们的尺寸比可以根据预期应用而变化。
50.工业实用性
51.实际上，根据本文所述的任何实施例的履带支重轮组件、履带支重轮套环和履带支重轮轴可在oem(原始设备制造商)或售后市场环境中出售、购买、制造或以其他方式获得。
52.履带支重轮组件、履带支重轮套环或履带支重轮轴的各种实施例可以通过提供更坚固的连接来改善组件或其各种部件的磨损寿命，该更坚固的连接降低了密封件损坏和相关联的润滑损失的可能性。这提供了一个好处，即可以减少维护的频率，增加了使用本文描述的机械的经济努力的利润。
53.对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可以对本文讨论的设备和组装方法的实施例进行各种修改和变化。考虑到说明书和本文公开
的各种实施例的实践，本公开的其他实施例对于本领域技术人员将是显而易见的。例如，一些设备可以不同于本文已经描述的而被构造和运转，并且任何方法的某些步骤可以省略，以与具体提到的顺序不同的顺序执行，或者在一些情况下同时执行或以子步骤执行。此外，可对各种实施例的某些方面或特征作出变化或修改以产生进一步的实施例，并且各种实施例的特征和方面可添加到其他实施例的其他特征或方面或者替代其他实施例的其他特征或方面，以便提供进一步的实施例。
54.因此，说明书和实例仅被认为是示例性的，本发明的真实范围和精神由所附权利要求及其等同物指示。