ЗАЩИТНЫЙ ЧЕХОЛ ШАРОВОЙ ОПОРЫ

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к уплотнительной технике, а именно к конструкции защитного чехла шаровой опоры демпфера ж\д тележки, используемой для повышения эффективности работы подвижных соединений в запыленной среде и широком диапазоне температур.
Из уровня техники известны различные решения уплотнительных систем для защиты от внешней среды подвижных соединений, в частности в опубликованной заявке №2003109557, в которой описана гофрированная манжета для подвижных трубопроводов разного диаметра.
Известно также гофрированное уплотнение сцепки подвижного состава ж/д транспортного средства - патент РФ №2347702, МПК B61G 7/00, в котором сообщается, что на наружной поверхности «стакана» закреплен гофрированный эластичный пыльник, противоположная сторона которого закреплена на цилиндрической поверхности гайки, размещенной на резьбовом участке цилиндрического стержня сферы - шаровой опоры.
К недостаткам известных решений относятся относительно не высокая эксплуатационная надежность. Другим недостатком является ограниченные технические возможности ввиду невозможности применения известных решений в ограниченных осевых габаритах и обеспечения при этом совершения угловых и осевых перемещений уплотняемых коаксиально расположенных цилиндрических поверхностей шаровой опоры.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение надежности эксплуатации чехла особенно в минимальных осевых габаритах и в широком диапазоне температур за счет обеспечения стабильного контакта при одновременно совершении угловых и осевых перемещений уплотняемых цилиндрических поверхностей.
Для решения поставленной задачи защитный чехол шаровой опоры, выполнен из двух посадочных кольцевых элементов, первый из кольцевых элементов выполнен с внутренней посадочной поверхностью, а второй - с наружной посадочной поверхностью, и с закрепленными в них металлическими кольцами, первое из которых является стягивающим в радиальном направлении, а второе - распирающим в радиальном направлении, при этом кольцевые элементы соединены между собой упругой, эластичной, тонкостенной оболочкой, имеющей цилиндрический участок, сопряженный с кольцевым гофрированным участком, выполненным, по меньшей мере, в виде одной гофры, при этом стягивающие металлические кольца выполнены прямоугольной формы в сечении, большей стороной расположенной в диаметральной плоскости с возможностью примыкания к ним торцевых участков тонкостенной оболочки, выполненной заодно целое с кольцевыми элементами из термопластичного полиэфирного эластомера.
Возможно и другие варианты выполнения полезной модели, согласно которым необходимо, чтобы:
- гофра гофрированного участка была бы выполнена в сечении в виде полукруга;
- металлические кольца были бы присоединены к кольцевым элементам по трем сторонам с использованием при этом метода литья под давлением в пресс-форме с предварительно установленными в нее цельными металлическими кольцами;
- ее наружная поверхность была бы выполнена гладкой и блестящей.
Указанные признаки полезной модели являются существенными и взаимосвязанными между собой причинно-следственной связью с образованием совокупности существенных признаков, достаточных для достижения технического результата, заключающегося, в частности, в обеспечении повышения надежности функционирования защитного чехла применительно к шаровым опорам гидравлического демпфера в минимальных осевых габаритах, обусловленных размерами шаровой опоры, и в широком диапазоне эксплуатационных температур, благодаря предложенной конструкции защитного чехла и выбора материала, а также за счет обеспечения одновременно угловых и осевых перемещений уплотняемых цилиндрических поверхностей.
На фиг.1 изображена конструкция шаровой опоры с защитным чехлом.
На фиг.2 - поперечное сечение защитного чехла, выполненного в виде одной гофры.
На фиг.3 - поперечное сечение защитного чехла, выполненного с двумя гофрами.
Полезная модель поясняется конкретным примером выполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения данной совокупностью существенных признаков заданного технического результата.
Согласно полезной модели (фиг.1, 2, 3, 4) защитный чехол установлен между двумя цилиндрическими поверхностями, совершающими сложное относительные перемещения, а именно в продольном и угловом направлениях одновременно, т.е. перемещение происходит по параболе. Защитный чехол 1 шаровой опоры выполнен из двух посадочных кольцевых элементов 2, 3, первый из кольцевых элементов 2 выполнен с внутренней посадочной поверхностью, а второй 3 - с наружной посадочной поверхностью. Для повышения стабильности контакта кольцевых элементов 2, 3 о цилиндрические поверхности в кольцевых элементах вместо пружинных браслетов закреплены цельные металлические кольца 4, 5, первое из которых 4 является стягивающим в радиальном направлении, а второе 5 - распирающим в радиальном направлении, т.е. кольцевые элементы 2 и 3 с закрепленными в них металлическими кольцами установлены с натягом по внутреннему диаметру и по внешнему диаметру относительно цилиндрических поверхностей. При этом металлические кольца 4, 5 выполнены прямоугольной формы в сечении, большей стороной расположенной в диаметральной плоскости с возможностью примыкания к ним торцевых участков тонкостенной оболочки 6 с трех сторон методом литья под давлением в пресс-форме с предварительно установленными кольцами. С целью расширения эксплуатационных возможностей, в частности обеспечения функционирования в широком диапазоне температур от - 60°С до +60°С, оболочка 6 выполнена заодно целое с кольцевыми элементами из термопластичного полиэфирного эластомера, например, марки «Ритефлекс», причем наружная поверхность чехла выполнена гладкой и блестящей.
Согласно полезной модели кольцевые элементы 2, 3 соединены между собой упругой, эластичной, тонкостенной оболочкой 6, имеющей цилиндрический участок 7, сопряженный с диаметрально расположенным кольцевым гофрированным участком 8, выполненным, по меньшей мере, в виде одной гофры (фиг.1, 2). В этом случае цилиндрический участок 7 с одной стороны присоединен к торцу гофры меньшего диаметра, другой торец гофры большего диаметра присоединен к кольцевому элементу 3, а с другой стороны цилиндрический участок 7 связан с кольцевым элементом 2, образуя единую деталь.
Целесообразно выполнение каждой гофры гофрированного участка 8 в сечении в виде полукруга (фиг.4).
Устанавливают защитный чехол в соответствии с установленной технологией, в частности, предварительно, учитывая, что кольцевые элементы 2 и 3 под натягом устанавливаются на цилиндрические поверхности, сначала деформируя упругую часть кольцевых элементов, натягивают на цилиндрическую поверхность большего диаметра, а вслед за ним одновременно насаживается на поверхность меньшего диаметра. Далее при помощи специальной оснастки в виде металлического цилиндра, упираясь в распирающее кольцо 5, заводят кольцевой элемент 3 в требуемое место до упора в ограничитель.
Следует отметить, что гофра гофрированного участка 8 не выступает за пределы кольцевого элемента, поскольку его размеры обусловлены конструкцией шаровой опоры и размерами ее подшипника скольжения.
Применение полезной модели обеспечивает повышение надежности функционирования защитного чехла в минимальных осевых габаритах и в широком диапазоне эксплуатационных температур, а также при одновременном совершении угловых и осевых перемещений уплотняемых цилиндрических поверхностей.
Полезная модель соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость», поскольку его реализация возможна при использовании существующих средств производства с применением известных технологических операций и материалов.