КОНСТРУКЦИЯ ДЛЯ ПОДАЧИ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ К НАПРАВЛЯЮЩЕЙ ШИНЕ ЦЕПНОЙ ПИЛЫ
STRUCTURE FOR SUPPLY OF FLUID MEDIUM TO GUIDE TIRE OF CHAIN SAW

Уровень техники
[0001] Настоящее изобретение относится к конструкции, заявленной в ограничительной части пункта 1 формулы. Рассматриваемое здесь решение особенно пригодно для смазывания цепи пильного механизма, а конкретнее -для устройств смазывания цепей пильных механизмов лесозаготовительных машин.
[0002] Лесозаготовительные машины используют для валки и прореживания деревьев, а также обрезки сучьев. Валку и срез дерева осуществляют, как правило, с помощью пильного механизма, цепной пилы, предусмотренной в харвестерной головке лесозаготовительной машины. Следовательно, именно пильный механизм является одним из важнейших узлов с точки зрения эффективности работы и рентабельности лесозаготовительной машины.
[0003] При валке и срезе деревьев пильная цепь и направляющая шина цепной пилы контактируют друг с другом, когда пильная цепь движется по рельсу наружной кромки направляющей шины. Для уменьшения трения и износа, обуславливаемых процессами пиления и перемещения, к пильной цепи и направляющей шине подают смазочное вещество. При перемещении пильной цепи смазка растекается по всей направляющей шине, включая имеющуюся в ней концевую звездочку.
[0004] В цепных пилах описанного выше типа используются также автоматические устройства натяжения цепи. Натягивать пильную цепь требуется по той причине, что в процессе работы она вытягивается из-за, в числе прочего, нагрева и динамических факторов.
[0005] Натяжитель цепи перемещает направляющую шину в направлении ее продольной оси, в результате чего пильная цепь натягивается по мере увеличения расстояния между направляющей шиной и цепной звездочкой. Аналогичным образом, при прерывании или окончании процесса пиления натяжитель прекращает натягивание пильной цепи.
[0006] Учитывая довольно сложную механику цепных пил, направление смазки к направляющей шине представляет определенные трудности. Вместе с тем, известны различные конструкции для направления смазки к пильной цепи через подвижные компоненты натяжителя и крепежные детали направляющей шины. Один из примеров устройств для смазывания пильных механизмов лесозаготовительных машин приведен в публикации FI 124810 «Смазочное устройство для пильного механизма». В этой публикации описаны смазочное устройство для пильного механизма с емкостью для смазки и смазочный насос, имеющий насосную камеру. Описываемый в этом источнике насос имеет первое пространство и второе пространство для подачи смазки к пильной цепи пильного механизма по второму каналу, причем объем второго пространства меньше объема первого пространства. Насос под давлением подает смазку по каналу к пильной цепи.
[0007] Кроме того, из публикации FI 20106125 известна конструкция, используемая для смазывания пильной цепи с помощью консистентных смазок. В этой конструкции применены трубки, причем консистентная смазка подается под давлением из емкости в дозатор, откуда она подается далее по трубкам на пильную цепь.
[0008] Другое из известных технических решений состоит в том, что путь прохода смазочного масла формируется противолежащими каналами подачи, которые предусмотрены между поверхностями, движущимися в процессе натяжения пильной цепи. Зазор между каналами подачи герметизируется с помощью уплотнительного кольца, помещенного в имеющуюся на поверхности овальную канавку, при этом канал для прохода смазочного масла идет через середину кольцевого уплотнения.
[0009] Однако при использовании известных решений возникает ряд проблем. Учитывая особую конструкцию пильной цепи, каналы для смазки, и в частности их проходные пути, плохо поддаются герметизации. Поэтому в цепных пилах лесозаготовительных машин постоянно имеет место потеря значительных объемов смазочного масла, что порождает как экологические, так и финансовые проблемы.
Краткое изложение сущности изобретения
[0010] Таким образом, одна из целей изобретения состоит в разработке конструкции, которая позволяла бы добиться в целом решения вышеупомянутых проблем. Эта цель достигается благодаря конструкции для подачи текучей среды к направляющей шине цепной пилы, которая обладает, в соответствии с настоящим изобретением, отличительными признаками, заявленными в пунктах формулы.
[0011] Имеющиеся проблемы могут быть решены, в частности, благодаря комбинированию признаков, изложенных в отличительной части пункта 1 формулы изобретения. Что касается предпочтительных вариантов осуществления, то они излагаются в зависимых пунктах.
[0012] Изобретение основано на принципе, согласно которому подача смазки или какой-либо другой жидкой среды к пильной цепи может быть организована с помощью полого канального средства, перемещающегося одновременно с перемещением, направляющей шины, при котором происходит ее натяжение. Рассматриваемое устройство дает особые выгоды при герметизации цилиндрического канала, выполненного в корпусе пильного механизма. В результате удается предотвратить возникновение проблемы, свойственной известным решениям, в которых предпринимается попытка герметизации канала, образованного противолежащими плоскими поверхностями, совершающими скольжение относительно друг друга.
[0013] Изобретение дает ряд ощутимых преимуществ. Таким образом, предусмотрев проводящий канал в канале, образованном в описанном выше канальном средстве при том, что канальное средство образует соединение с возможностью скольжения между корпусом цепной пилы и крепежной конструкцией направляющей шины, становится возможным подавать смазку или какую-либо другую жидкую среду к направляющей шине с обеспечением герметизации одновременно с перемещением, соответствующим натяжению, которому подвергается шина.
[0014] Предложенное решение позволяет получить реальный проходной путь, являющийся более непроницаемым и нечувствительным к зазорам при скользящем перемещении направляющей шины и связанных с ней деталей.
[0015] Кроме того, предлагаемая конструкция проста в изготовлении, поскольку герметичное присоединение канального средства к конструкциям, в которых оно размещается, оказывается более легким и надежным, нежели при использовании известных технических решений.
[0016] Рассматриваемое здесь решение также обеспечивает возможность более длительного скользящего движения направляющей шины, чем это было ранее, без ухудшения при этом герметичности канала, ведущего от корпуса цепной пилы к направляющей шине.
[0017] По сравнению с предшествующими решениями, техобслуживание канального средства согласно изобретению оказывается заметно более легким, поскольку благодаря такой конструкции нет необходимости в разборке механизмов скольжения устройства натяжения цепи, например, для замены уплотнений.
[0018] Остальные преимущества изобретения описываются более детально ниже в ходе рассмотрения конкретных вариантов осуществления изобретения.
Перечень чертежей
[19] Ниже приводится более детальное разъяснение некоторых предпочтительных вариантов осуществления изобретения со ссылками на приложенные чертежи, где:
фиг. 1 представляет собой схематическое изображение лесозаготовительной машины с харвестерной головкой;
фиг. 2 иллюстрирует харвестерную головку, используемую в лесозаготовительной машине, с цепной пилой;
фиг. 3 представляет собой вид в аксонометрии цепной пилы, используемой в харвестерной головке;
фиг. 4 представляет собой вид с пространственным разделением деталей цепной пилы по фиг.3;
фиг. 5 иллюстрирует детальное изображение цепной пилы по фиг. 3 и 4;
фиг. 6 представляет собой поперечный разрез по линии А-А на фиг. 3;
фиг. 7 представляет собой детальный вид в разрезе по линии В-В на фиг. 6;
фиг. 8 представляет собой альтернативный детальный вид в разрезе по линии В-В на фиг. 6.
Детальное описание предпочтительных вариантов осуществления
[0020] На представленных здесь чертежах конструкция для подачи текучей среды к направляющей шине цепной пилы иллюстрируется не в масштабе, а лишь схематично, с демонстрацией общей структуры и функционирования конструкций согласно предпочтительным вариантам осуществления, при этом конструктивные компоненты, обозначенные на приложенных чертежах цифровыми позициями, соответствуют компонентам, обозначаемым цифровыми позициями в данном описании.
[0021] Рассматриваемая конструкция представляет собой реализацию технического решения, в соответствии с которым текучая среда в различных состояниях (газообразном, жидком или твердом) может подаваться, например, через корпус цепной пилы 3, находящейся в харвестерной головке 2 лесозаготовительной машины 1 по фиг.1, к направляющей шине цепной пилы, или в зону в непосредственной близости от нее.
[0022] Ниже предлагаемое решение рассматривается более конкретно в ситуации, когда смазка подается к пильной цепи 5, движущейся по направляющей шине 4 цепной пилы 3, находящейся в харвестерной головке 2 по фиг. 2. Однако предлагаемое решение не ограничивается указанной технической областью, и может быть применено в самых разнообразных ситуациях подачи какого-либо вещества, отличного от обычной смазки.
[0023] Существенные признаки рассматриваемого устройства явствуют из рассмотрения, в частности, фиг. 3, 4, 5 и 6. На этих чертежах показана цепная пила 3, включающая в себя силовой агрегат 6, предназначенный для приведения в действие цепной звездочки 7. Эта цепная звездочка, в свою очередь, приводит в действие пильную цепь, движущуюся по направляющей шине. Отдельно пильная цепь на чертежах не иллюстрируется. И вообще компоненты цепной пилы, как те широко известные компоненты, указанные выше, более детально здесь не изображаются, поскольку специалисты в данной области хорошо знакомы с ними.
[0024] Направляющая шина 4 крепится с возможностью поворота к корпусу 8 цепной пилы с помощью крепежной конструкции 9, смонтированной, по существу, неподвижно на направляющей шине. Кроме этого, имеется устройство натяжения, выполненное с возможностью такого воздействия на крепежную конструкцию направляющей шины, при котором обеспечивается перемещение направляющей шины в направлении ее продольной оси. Отдельно устройство натяжения на чертежах не иллюстрируется. Поступательное перемещение становится возможным благодаря механизму 10а и 10b скольжения, который обычно служит также для присоединения крепежной конструкции к корпусу 8 цепной пилы. В процессе дальнейшего перемещения направляющей шины наружу относительно цепной звездочки 7 в направлении ее продольной оси, то есть в положении, показанном на чертежах, - слева направо, пильную цепь, натяжение которой в процессе пиления ослабло, можно снова натянуть на направляющей шине.
[0025] Подобное устройство натяжения содержит, по меньшей мере, один передаточный элемент 11, располагающийся на корпусе 8 цепной пилы и вызывающий перемещение, по существу, в направлении продольной оси направляющей шины 4. Этот передаточный элемент можно увидеть на фиг. 5 за механизмом 10а скольжения. Обеспечивая возможность контакта передаточного элемента с ответной поверхностью 12, расположенной на направляющей шине или ее крепежной конструкции 9, и направляя действие силы к этой ответной поверхности, удается вызвать перемещение направляющей шины в направлении ее продольной оси. Передаточный элемент может быть образован, например, механизмом «поршень-цилиндр», включающим в себя, по меньшей мере, один поршень, располагающийся на корпусе цепной пилы и вызывающий перемещение, по существу, в направлении продольной оси направляющей шины. Конец поршня, выступающий за корпус цепной пилы, контактирует с имеющейся на крепежной конструкции ответной поверхностью, вследствие чего давящее движение поршня вызывает параллельное перемещение направляющей шины.
[0026] В соответствии с предлагаемым решением, корпус 8 цепной пилы соединен с крепежной конструкцией специальным канальным средством 13. Кроме того, канальное средство выполнено с полостью 14, проходящей через все это средство (см. фиг. 6, 7 и 8), причем первый конец полости соединен с подающим каналом 15, предусмотренным в корпусе 8 цепной пилы, а ее второй конец - с ответным каналом 16, предусмотренным в крепежной конструкции 9. В соответствии с одним из предпочтительных вариантов осуществления, выполненная в канальном средстве полость проходит, по существу, в направлении действия передаточного элемента 11, по существу, проходя от корпуса цепной пилы на первом конце 17 до крепежной конструкции на втором конце 18. Благодаря тому, что ответный канал 16 проходит вплоть до направляющей шины 4, можно использовать канальное средство 13 для подачи текучей среды, проходящей по подающему каналу, предусмотренному в корпусе цепной пилы, через канальное средство и крепежную конструкцию к направляющей шине.
[0027] Так, например, при смазывании пильной цепи, движущейся по направляющей шине 4, смазка, поступающая из имеющейся в харвестерной головке 2 емкости со смазкой, может быть направлена с помощью специального насоса к направляющей шине по группе каналов 15-14-16. В этом случае канал для подачи смазки из емкости со смазкой к направляющей шине проходит через корпус 8 цепной пилы, крепежную конструкцию 9 направляющей шины и саму направляющую шину 4 к пильной цепи.
[0028] Как показано на фиг. 6, 7 и 8, один из концов, 18, канального средства 13 может быть прикреплен к ответному каналу 16 на стороне крепежной конструкции 9. В соответствии с этим вариантом осуществления, канальное средство выполнено с возможностью перемещения, совершаемого одновременно с перемещением, вызванным устройством 11 натяжения пильной цепи. При этом первый конец 17 канального средства располагается в отверстии, предусмотренном в корпусе 8 цепной пилы и образующем собой наружный конец подающего канала 15, где он может скользить с сохранением в то же время достаточной герметичности каналов.
[0029] Разумеется, первый конец 17 канального средства 13 может также крепиться, по существу, неподвижно к подающему каналу 15 на стороне корпуса 8 цепной пилы. В этом случае второй конец 18 канального средства, в свою очередь, располагается в отверстии, предусмотренном в крепежной конструкции 9 и образующем собой наружный конец ответного канала 16, где он может скользить одновременно с перемещением, вызванным устройством 11 натяжения, с сохранением в то же время достаточной герметичности каналов.
[0030] Для достижения достаточной герметичности можно подобрать конструктивные допуски между отверстиями и канальным средством таким образом, чтобы сформировалась в достаточной степени беззазорная конструкция. Однако предпочтительнее было бы предусмотреть канальное средство 13, по меньшей мере, с одним уплотнением 19, 20 для герметизации зазора 15 или 16 между канальным средством и связанным с ним подающим и/или ответным каналом. В качестве указанного уплотнения можно использовать, например, уплотнительное кольцо, манжетное уплотнение или и то, и другое (см. в частности, фиг. 7).
[0031] Конец канального средства 13, неподвижно монтируемый на корпусе 8 цепной пилы или на крепежной конструкции 9, снабжен средством 21 для механической фиксации канального средства в положении соединения с подающим или ответным каналом. Лучше всего, чтобы оно было образовано резьбой (см., например, фиг. 7).
[0032] Конец канального средства 13 может также присоединяться к крепежной конструкции 9 с помощью фиксирующего винта, взаимодействующего с пазом 23, выполненным в корпусе 22 канального средства. Эта альтернативная конструкция показана на фиг. 8. Получаемое при этом механическое соединение предпочтительно герметизируется отдельно с помощью уплотнительного кольца. Такое решение позволяет сформировать больший зазор для механики перемещения, соответствующего натяжению пильной цепи, и, следовательно, получить более прочную конструкцию.
[0033] Вместо неподвижного крепления конца канального средства 13 к корпусу 8 цепной пилы или к крепежной конструкции 9 можно предусмотреть выполнение канального средства как неотъемлемой составной части корпуса пильного механизма или крепежной конструкции.
[0034] Можно также предусмотреть, чтобы концы подающего канала 15 и/или ответных каналов 16 были образованы не отверстиями, а трубчатыми элементами, выступающими из корпуса цепной пилы и/или крепежной конструкции, к наружной или внутренней стороне которых прикреплено канальное средство.
[0035] Аналогичным образом, можно предусмотреть, чтобы канальное средство 13 представляло собой телескопически деформируемое средство. Средство такого типа может крепиться на обоих своих концах, по существу, неподвижно как к корпусу 8 цепной пилы, так и к крепежной конструкции 9. Когда пильная цепь натягивается, длина канального средства будет устанавливаться в соответствии с величиной пройденного пути в результате указанного перемещения, соответствующего натяжению, благодаря чему будет поддерживаться жидкостная связь между подающим каналом 15 и ответным каналом 16.
[0036] Вместо неподвижного крепления конца канального средства 13 к корпусу 8 цепной пилы или к крепежной конструкции 9 можно также предусмотреть скользящее крепление канального средства по его концам к подающему каналу 15 на стороне корпуса цепной пилы, с одной стороны, и к противоположному ответному каналу крепежной конструкции, с другой стороны. В этом случае канальное средство предпочтительно содержит один или более ограничителей для ограничения длины пути движения в подающем канале и/или ответном канале. В качестве такого ограничителя можно использовать, например, механический ограничитель, а предпочтительнее - заплечик в канальном средстве.
[0037] Аналогично сказанному выше, можно подобрать конструктивные допуски между отверстиями и канальным средством таким образом, чтобы сформировалась в достаточной степени беззазорная конструкция, что позволит добиться достаточной герметичности. Однако предпочтительнее снабдить канальное средство, по меньшей мере, одним уплотнением для герметизации зазора между канальным средством и связанным с ним подающим и/или ответным каналом. В качестве указанного уплотнения можно использовать, например, уплотнительное кольцо, манжетное уплотнение или и то, и другое.
[0038] При использовании одного из частных вариантов выполнения цепной пилы 3 рассматриваемое канальное средство 13 выполняется с возможностью формирования направляющей скольжения, обеспечивающей передаточное перемещение между корпусом 8 цепной пилы и направляющей шиной 4. В результате удается получить эффективное средство уменьшения веса цепной пилы.
[0039] Как показано на фиг. 6, 7 и 8, канальное средство 13 может крепиться к крепежной конструкции 9 с помощью специальной ответной детали 24. При использовании этого варианта канальное средство присоединяется, по меньшей мере, к одному ответному каналу 16, предусмотренному в ответной детали 24, при этом канал формируется таким образом, чтобы впоследствии он имел сообщение с направляющей шиной 4. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления, та же ответная деталь может образовывать собой ответную поверхность 12 передаточного элемента 11. Поскольку продольная ось канального средства, по существу, параллельна направлению действия силы, создаваемой передаточным элементом, удается свести к минимуму силовые деформации, которым в противном случае было бы подвержено канальное средство.
[0040] Для специалистов в данной области должно быть очевидно, что в силу технологического прогресса основной принцип изобретения может быть реализован самыми разнообразными способами, поэтому изобретение и варианты его осуществления не ограничиваются приведенными выше примерами, а могут меняться в рамках объема изобретения, определяемого пунктами формулы.