БЛОК ХОДОВОГО КОЛЕСА
RUNING WHELL BLOCK

Изобретение касается блока ходового колеса с корпусом, имеющим, по меньшей мере, одну поверхность присоединения, воспринимающую полезную нагрузку, и посадочные поверхности, предназначенные для вращающихся подшипников, а именно для подшипников скольжения и/или подшипников качения ходового колеса, причем для осуществления демонтажа ходового колеса из корпуса подшипники скольжения и/или качения извлекают непосредственно наружу, а ходовое колесо демонтируют в поперечном направлении.
Известны разные конструктивные исполнения блоков ходового колеса, концепция исполнения которых предусматривает или дает возможность производить замену ходового колеса самыми разными способами.
Блоки ходового колеса, известные из описания изобретения к патенту ФРГ - DE 3134750 C2, образованы из двух сваренных вместе или же соединенных каким-либо другим способом половин корпусов подшипника и имеют выполненные запрессовкой посадочные поверхности, предназначенные для вращающихся подшипников, в которые упирается ступица ходового колеса. При этом к посадочным поверхностям, предназначенным для вращающихся подшипников, примыкают направленные к ступице буртики ограничителя хода для подшипников, а ступица ходового колеса доходит до подшипников и несколько выходит за их пределы, в результате чего ходовое колесо опирается непосредственно на корпус, а ступица имеет на своих расположенных по обеим сторонам наружных кольцах кольцевые пазы, предназначенные для пружинных стопорных колец, прилегающих к торцевым сторонам подшипников, а также посадочное отверстие под подшипник, выполненное с внутренним зацеплением, предназначенным для наружного зацепления ведущего вала.
Этот тип конструкции оправдывает себя на практике уже много лет. Однако потребность в сокращении расходов и совершенствовании процесса работы остается актуальной и сегодня. Процедура замены ходового колеса, которая известна из описания изобретения к патенту ФРГ - DE 3134750 C2, возможна лишь путем замены блока ходового колеса в комплекте. После проведения замены весь блок ходового колеса в комплекте нужно снова закрепить болтами на несущей конструкции, точно так, как это делается при первичном монтаже. При этом надо выполнить центровку положения данного блока ходового колеса относительно несущей конструкции, имеющей другие ходовые колеса, для того чтобы ось вращения ходового колеса проходила под прямым углом к траектории движения ходового колеса, по которой осуществляется его качение. Если процедуру центровки не производить, то существует опасность, что ходовые колеса будут подвержены истиранию за счет бокового увода на траектории движения ходовых колес, в результате чего они будут быстрее изнашиваться. Далее, в случае использования мостового крана имеется опасность, что вследствие бокового увода колеса, задевания за разные углы и износа обода колеса будет нарушаться работа механизмов. Растущий угол бокового увода будет испытывать дополнительные боковые усилия, которые за счет возникновения эксплуатационной нагрузки будут оказывать дополнительную нагрузку на несущую конструкцию и аналогичные механизмы. Эти проблемы подробно описаны в стандарте ДИН 15018.
Другая конструкция блока ходового колеса раскрыта в описании изобретения к патенту ФРГ - DE 19540220 C1. При этом блок ходового колеса имеет корпус, в котором предусмотрены посадочные поверхности, предназначенные для вращающихся подшипников, а именно подшипников скольжения и/или качения, для установки ходового колеса, которое, по меньшей мере, с одной стороны выступает наружу, причем для демонтажа ходового колеса корпус можно разобрать за счет снятия разъемной крышки, так что для замены ходового колеса нет необходимости отвинчивать корпус от несущей конструкции. Однако для монтажа или же демонтажа такого ходового колеса необходимо закрепить или снять множество деталей.
Еще одна конструкция блока ходового колеса известна из описания изобретения к патенту ФРГ - DE 19540217 C1. Эта конструкция предусматривает использование так называемых кольцевых деталей, которые служат для крепления подшипников в стенках корпуса блока ходового колеса. Для этой цели после введения ходового колеса с его ступицей в корпус кольцевые детали надевают на ступицу и ее подшипник по направлению снаружи, после чего закрепляют в корпусе. Но и у этой конструкции монтаж и/или демонтаж ходовых колес связан со съемом и соответственно с креплением множества деталей, в частности, надо удалять кольцевые детали и производить их центровку.
Но затраты на монтажные/демонтажные работы в случае односторонне закрепленных ходовых колес все-таки меньше, однако это связано с высокими затратами на конструкцию опорного узла, без чего нельзя выйти на необходимую жесткость.
Из описания изобретения к патенту ФРГ - DE 19540217 C1 дополнительно известна еще одна форма исполнения блока ходового колеса, которая, в сущности, отличается тем, что подшипники для ходового колеса вставляются непосредственно в посадочные поверхности, которые предусмотрены в выемках, выполненных в стенках корпуса. Для демонтажа ходового колеса после отвинчивания предохранительного кольца подшипники вытягивают из пазов сбоку. Но для того чтобы можно было удалить ходовое колесо из корпуса, надо открыть посадочную поверхность, окружающую подшипник. Для этого снимают пластину, закрывающую корпус сбоку. На этой пластине дополнительно расположены перемычки, которые выступают во внутрь корпуса, а в смонтированном состоянии пластины образуют часть посадочной поверхности для подшипников. Эти перемычки удаляют из корпуса вместе с пластиной. Таким образом, ходовое колесо можно вынуть из корпуса сбоку вместе с его выступающими с обеих сторон частями ступицы. При этом части ступицы проходят пространство, которое до этого было закрыто перемычками.
Далее, из описания изобретения к патенту ФРГ - DE М 19790 XI/35b известен закрепленный и легко разбираемый опорный узел ходовых колес для кранов. Ходовое колесо имеет выступающие с обеих сторон части вала, на которых соответственно установлен закрытый подшипник. Подшипники установлены на конце вала между упорами с возможностью ограниченного перемещения. Для закрепления ходового колеса между двумя размещенными параллельно и на расстоянии друг от друга несущими щитками крана на наружных сторонах несущих щитков располагаются соответственно два мощных плоских держателя, которые в собранном состоянии ходового колеса имеют углубления, выполненные в форме диска и концентрично направленные к выступам вала ходового колеса. В несущих щитках и держателях дополнительно размещены направленные вниз прорези. Их ширина больше, чем диаметр отрезков вала. В этом случае для монтажа ходового колеса при закрытых и выдвинутых наружу подшипниках отрезки вала можно ввести в прорези снизу. После этого закрытые подшипники натягиваются с геометрическим замыканием на отрезки вала в направлении соответствующих держателей до тех пор, пока не произойдет их зацепление с геометрическим замыканием с углублением в форме диска. Затем закрытые подшипники соединяются болтами с плоскими стопорными шайбами и несущими пластинами.
Кроме того, из выложенного описания изобретения к неакцептованной немецкой заявке DE 2818170 A1 известна так называемая несущая головная часть крана, которая, например, находит применение в качестве блока ходового механизма крановой тележки мостового крана. В противоположность описанным выше блокам ходового колеса, которые соответствуют уровню техники, в случае с несущими частями крана речь идет не о корпусах, которые открыты с одной стороны и имеют форму прямоугольного параллелепипеда, и чьи размеры незначительно больше, чем размеры установленных в них ходовых колес, а о трубообразных опорах с прямоугольным поперечным сечением, на противолежащих концах которых установлено ходовое колесо для перемещения по рельсам. Кроме того, несущие головные части крана, наряду с открытыми концами, дополнительно еще открыты по длине ходового колеса на своей нижней стороне, для того чтобы ходовое колесо могло выступать вниз из головных несущих частей. Ходовые колеса имеют соответственно вал ходового колеса, который посредством не изображенного подшипника качения установлен во фланцах крепления подшипников. Эти фланцы крепления подшипников полностью охватывают подшипники качения и вал ходового колеса, если смотреть по периметру. Для крепления ходовых колес внутри концов головных несущих частей крана в соответствующих боковых стенках этих несущих частей крана предусмотрены сверленые отверстия, к которым соответственно в горизонтальном направлении и в направлении конца головной несущей части примыкает паз. Этот паз служит для того, чтобы устанавливать ходовые колеса вместе с валом ходового колеса в головной несущей части крана. Для этого ходовые колеса вводятся в паз своими выступающими сбоку валами от торцевой стороны конца головной несущей части крана, пока они не достигнут отверстия в боковой стенке головной несущей части. После этого подшипники качения насаживаются фланцами крепления с обеих сторон соответственно на валы ходовых колес, пока фланцы крепления не придут в соприкосновение с наружными сторонами головной несущей части, а также в отверстии, выполненном в боковой стенке головной несущей части. Обычно эти фланцы крепления соединяются болтами с боковыми стенками головной несущей части, так осуществляется их крепление в этом месте. Таким образом, демонтаж и монтаж ходовых колес происходит по направлению к торцевым концам головной несущей части или соответственно от них, а ходовые колеса выступают из головной несущей части крана в смонтированном состоянии вниз в направлении рельсов, т.е. в данном случае со смещением на 90° к направлению монтажа и демонтажа.
Поэтому в основе настоящего изобретения лежит задача облегчения процедуры монтажа и соответственно демонтажа или замены ходового колеса в блоке ходового колеса.
Эта задача решается посредством изобретения, изложенного в основном пункте 1 формулы изобретения.
За счет того, что посадочные поверхности, предназначенные для вращающихся подшипников, выполнены таким образом, что они в форме полуокружности охватывают подшипники скольжения и/или качения и, образуя узкое место, являются со стороны открытыми по отношению к подшипникам скольжения и/или качения, а также за счет того, что ходовое колесо в собранном состоянии выступает из корпуса по направлению к этой стороне, создается возможность уменьшения затрат на сборочные работы. Далее, отпадает необходимость в дополнительной припасовке на каждую сторону подшипника, так что этим самым достигаются более высокая точность центровки ходового колеса и ее более высокая стабильность при замене ходового колеса. Как следствие возникают незначительные усилия торцевого биения и тем самым в приближенном рассмотрении незначительный износ ходового колеса.
Вследствие того что нет полного охвата выемок и соответственно мест для установки подшипников, появляется возможность установки в корпусе ходового колеса вместе со ступицей, после чего оно может быть там зафиксировано с помощью натягивания подшипников.
К тому же, преимущество состоит в том, что не полностью замкнутые выемки имеют узкое место, размеры которого незначительно больше, чем диаметр ступицы ходового колеса. Также и подшипники скольжения и/или качения могут быть при этом выполнены меньшего размера, чем не полностью замкнутые выемки, и большего размера, чем узкое место.
Соответственно и выемки являются открытыми с одной стороны таким образом, что после удаления подшипников скольжения и/или качения через доступ с этой стороны можно извлечь также и ходовое колесо. Когда речь идет о стороне, то имеется в виду, предпочтительным образом, открытая сторона, направленная вниз.
Выемки могут при этом иметь форму исполнения в виде замочной скважины, как это вытекает из поперечного сечения.
Выемки блока ходового колеса имеют, предпочтительным образом, приблизительно кругообразный верхний участок, предназначенный для крепления подшипников скольжения и/или качения, и расположенный внизу участок, образующий, в частности, открытый угол, который примыкает к узкому месту. Все это позволяет получить хорошее качество крепления подшипников, а также не только высокую стабильность и хорошее восприятие усилий, но надежную и простую процедуру монтажа и крепления ходового колеса.
При этом верхний участок выемок, имеющий приблизительно кругообразную форму, описывает приблизительно три четверти окружности, если смотреть на поперечное сечение.
Поверхность присоединения может быть предусмотрена на каждой стороне корпуса, на которой не выступает наружу ходовое колесо, в частности, речь идет о поверхности примыкания головной части, которая располагается на верхней стороне корпуса.
Другие признаки, подробности и преимущества изобретения поясняются на основании приводимого ниже описания чертежа.
На чертеже приведено перспективное изображение блока ходового колеса по изобретению.
Чертеж показывает выполненный как единое целое блок ходового колеса, обозначенный позицией 1, с коробчатым, неразъемным и открытым снизу корпусом 2, на верхней стороне которого предусмотрена головная поверхность 3А присоединения, которая образована двумя, соответственно расположенными снаружи, выпуклыми поверхностями, которые располагаются по ширине корпуса и в продольном направлении отделены утопленным участком верхней стенки 2А корпуса.
Далее, корпус 2 имеет продольные стороны 2В и 2С, которые также снабжены выпуклыми поверхностями 3В и 3С. Поверхности 3В, которые окружают отверстия для соединительных болтов, служат в качестве поверхностей соприкосновения. Поверхность 3С используется для крепления роликовых направляющих и амортизаторов. Нижняя сторона обозначена позицией 3D или же 8.
В корпусе 2 предусмотрено ходовое колесо 6, ступица 7 которого вращается вокруг оси А и частично выступает из корпуса 2 по направлению вниз к стороне 8. При обычной методике сборки ось А располагается горизонтально. Ступица 7 устанавливается сбоку соответственно на подшипниках 5 скольжения и/или качения, которые вставляются в корпус 2.
На обеих продольных сторонах 28 корпуса предусмотрены посадочные поверхности 4, предназначенные для вращающихся подшипников, которые образованы непосредственно в стенке корпуса поверхностями выемок 9. Выемки имеют верхний в сечении кругообразный участок 11 и расположенный внизу участок 12, образующий открытый со стороны 8 или соответственно с нижней стороной 3D угол. Таким образом, выемки 9 не полностью охватываются стенкой корпуса и имеют продольное сечение, имеющее приблизительно форму замочной скважины. Между верхним в сечении кругообразным участком 11 и нижним участком 12, образующим по направлению к нижней стороне 8 открытый угол, существует переходный участок или же узкое место 13, которое имеет размер, несколько больший, чем диаметр ступицы 7. Итак, ступицу 7 можно вводить снизу в выемки 9 или же в их верхние, имеющие кругообразное сечение, участки 11.
В верхний, имеющий кругообразное сечение участок 11 запрессовывают подшипники 5 скольжения и/или качения, которые служат для установки концов ступицы 7. В смонтированном состоянии концентрично к оси А вращения ходового колеса 6 производится центровка как подшипников 5 скольжения и/или качения, так и имеющих кругообразное сечение участков 11, в которые запрессовываются подшипники 5. Соответственно диаметры подшипников 5 скольжения и/или качения меньше, чем диаметр верхних, имеющих кругообразное сечение, участков 11, и больше, чем ширина узкого места 13. Таким образом, они не «выпадают» из корпуса.
Итак, с целью монтажа ходовое колесо 6 вместе со своей ступицей 7 вводится в корпус 2 снизу, т.е. со стороны 8, при этом концы ступицы 7 соответствующим образом вдаются вовнутрь выемок 9 и, в конце концов, в участки 11, имеющие кругообразное сечение.
После этого подшипники 5 скольжения и/или качения надеваются своим внутренним кольцом 5В на ступицу 7, а своим наружным кольцом 5А размещаются в выемках 9 или же в их верхних, имеющих кругообразное сечение, участках 11, а там производится запрессовка в посадочные поверхности 4 подшипников вращения.
И наконец, на концы ступицы 7 надеваются стопорные кольца 10, которые для обеспечения крепления входят в зацепление с пазами 14, предусмотренными на концах ступицы 7.
За счет формы выполнения блока 1 ходового колеса ходовое колесо 2 в комплекте со своей ступицей 7 устанавливается непосредственно в корпусе 2, при этом отпадает необходимость в использовании кольцевых деталей. Тем самым, во-первых, облегчается монтаж. Отпадает необходимость в использовании на каждой стороне опоры дополнительных деталей, таких как припасовки. Далее, за счет непосредственного монтажа достигается более высокая точность центровки колес, а также более высокая стабильность при выполнении замены колес. Следовательно, возникают меньшие усилия торцового биения, а тем самым ходовое колесо имеет значительно меньший износ.
Список ссылочных позиций
Блок ходового колеса
1
Корпус
2
Стенка корпуса
2А
Продольные стороны
2В
Торцевые стороны
2С
Нижняя сторона
3D
Присоединительная поверхность
3А
Подшипник
3В, 3С
Посадочные поверхности подшипников вращения
4
Подшипники скольжения и/или качения
5
Наружное кольцо
5А
Внутреннее кольцо
5В
Ходовое колесо
6
Ступица
7
Соединительная сторона
8
Выемки
9
Стопорное кольцо
10
Верхний участок
11
Нижний участок
12
Узкое место
13
Паз
14
Ось
А