КАТОК ГУСЕНИЧНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения, а именно к производству гусеничных машин. Она может быть использована на промышленных тракторах и других гусеничных машинах.
Известен каток гусеничного транспортного средства, содержащий ролик, установленный на неподвижной оси с кольцевым выступом посредством расположенных по его обе стороны двух подшипников скольжения, каждый из которых включает корпус с фланцем, в котором выполнены отверстия под болты крепления к ролику, и закрепленную в корпусе антифрикционную втулку с фланцем, контактирующим с кольцевым выступом оси, на концах которой закреплены крышки с торцевыми уплотнениями. В ролике над кольцевым выступом оси установлена дистанционная втулка с возможностью упора ее торцев в торцы корпусов подшипников скольжения, выполненные заподлицо с фланцами антифрикционных втулок. Длина дистанционной втулки определяется суммой длин кольцевого выступа оси и гарантированного осевого зазора между последним и торцем корпуса подшипника скольжения. Фланец и корпус подшипников скольжения могут быть выполнены раздельно друг от друга. Торцевые уплотнения имеют кольца, установленные в проточках крышек и упорных шайб и прижатые посредством подпружиненных обойм, прокладок и манжет (см. патент на изобретение РФ №2235034, МПК: B62D 55/14, B62D 55/15, опубл. 27.08.2004).
Наличие кольцевого выступа в средней части неподвижной оси требует изготовления ее заготовки с помощью горячей штамповки, что в свою очередь, требует изготовления штамповой оснастки, делает невыгодным использование стального проката. Наличие кольцевого выступа на неподвижной оси, дистанционной втулки и закрепленных в корпусах антифрикционных втулок с фланцами, контактирующими с кольцевым выступом оси, обеспечивают гарантированный осевой зазор. Однако это требует повышения точности изготовления деталей катка, усложняет его конструкцию, что приводит к увеличению трудоемкости и затрат на изготовление. Кроме того, в известной конструкции катка резинотехнические манжеты и прокладки торцевых уплотнений выполнены из натуральных каучуков, имеющих значительную остаточную деформацию, достигающую в некоторых случаях пятидесяти процентов. Это в значительной степени снижает герметичность торцевых уплотнений катка и, следовательно, уменьшает его надежность. В современных условиях возникает необходимость перехода на резинотехнические изделия, изготовленные из силиконовых и фторсиликоновых смесей на основе кремнеорганических каучуков. Они имеют следующие преимущества: стойкость ко всем маслам и смазкам; стойкость к влаге; упругость на всем протяжении срока службы; стойкость к механическим повреждениям от абразивных материалов обычного грунта, шлаковых и угольных отвалов и т.д.; стойкость к высоким и низким температурам и скорости ее изменения. Стойкость к механическим повреждениям достигается не только химическим составом, но и твердостью материала. Для надежной работы катка необходимо эффективное уплотнение, т.е. чтобы поверхность уплотнителя повторяла микро и макропрофиль уплотняемой детали. При высокой твердости уплотнителя требуется либо высокое усилие поджатия, либо высокий класс точности и шероховатости поверхности, что не всегда возможно, либо не оправдано.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому устройству является каток гусеничного транспортного средства, содержащий ролик, установленный в средней части неподвижной оси посредством двух подшипников скольжения, на концах оси расположены крышки с торцевыми уплотнениями, каток снабжен двумя упорными шайбами с наружными и внутренними фланцами и двумя промежуточными шайбами, размещенными на конечных частях оси, подшипники скольжения выполнены в виде втулок с антифрикционными вкладышами, наружный фланец каждой из упорных шайб прикреплен к ролику через регулировочные прокладки, а внутренний - установлен на конечной части оси с лыской, каждая промежуточная шайба установлена на упомянутой лыске между наружным торцем втулки подшипника скольжения и торцем внутреннего фланца опорной шайбы, причем средняя часть оси выполнена без кольцевого выступа (см. патент на полезную модель РФ №153099, МПК B62D 55/14, опубл. 10.07.2015). Ближайший аналог за счет выполнения средней части оси без кольцевого выступа обеспечивает возможность изготовления оси из проката, что способствует достижению максимального коэффициента использования материала. Изготовление подшипников скольжения в виде втулок с антифрикционными вкладышами упрощает конструкцию самого подшипника. При этом минимально необходимый гарантированный осевой зазор катка определяется расстоянием между торцевыми поверхностями промежуточных шайб и втулок подшипников скольжения, которое обеспечивается регулировочными прокладками. Однако проведенные испытания конструкции катка показали, что выполнение средней части его неподвижной оси без кольцевого выступа с одновременным исключением из конструкции дистанционной втулки приводит к недопустимому смещению и перекашиванию подшипников скольжения относительно оси. При этом происходит ускоренный износ катка из-за неправильного контакта рабочих поверхностей неподвижной оси и подшипников скольжения, что снижает надежность и долговечность катка. Кроме того, как и в предыдущем аналоге, конструкция резинотехнических манжет и прокладок торцевых уплотнений, выполненных из натуральных каучуков, снижает герметичность торцевых уплотнений катка и, следовательно, уменьшает его надежность и долговечность.
Предлагаемая полезная модель решает задачи повышения надежности катка гусеничного транспортного средства и его долговечности.
Для достижения указанного технического результата известный каток гусеничного транспортного средства, содержащий ролик, установленный в средней части неподвижной оси посредством двух подшипников скольжения, на концах оси расположены крышки с торцевыми уплотнениями, две упорные шайбы с наружными и внутренними фланцами и две промежуточные шайбы, размещенные на конечных частях оси, подшипники скольжения выполнены в виде втулок с антифрикционными вкладышами, наружный фланец каждой из упорных шайб прикреплен к ролику через регулировочные прокладки, а внутренний - установлен на конечной части оси с лыской, каждая промежуточная шайба установлена на упомянутой лыске между наружным торцем втулки подшипника скольжения и торцем внутреннего фланца опорной шайбы, торцевые уплотнения включают кольца, установленные в проточках крышек и упорных шайб и прижатые посредством подпружиненных обойм, прокладок и манжет, а средняя часть оси выполнена без кольцевого выступа, снабжен втулкой, установленной на средней части оси между подшипниками скольжения, манжеты и прокладки торцевых уплотнений выполнены с выступающими концентрическими поясками, расположенными на уплотняющих поверхностях манжет и прокладок противоположно приложению усилий пружин.
Отличительными признаками предлагаемого катка от указанного выше известного являются: наличие втулки, установленной на средней части оси между подшипниками скольжения, выполнение манжет и прокладок торцевых уплотнений с выступающими концентрическими поясками, расположенными на уплотняющих поверхностях манжет и прокладок противоположно приложению усилий пружин.
Благодаря наличию втулки, установленной на средней части оси между подшипниками скольжения, исключающей смещение подшипников по оси на недопустимую величину, повышается надежность и долговечность катка за счет обеспечения правильного контакта рабочих поверхностей оси и подшипников скольжения. Выполнение манжет и прокладок торцевых уплотнений с выступающими концентрическими поясками, расположенными на уплотняющих поверхностях манжет и прокладок противоположно приложению усилий пружин способствует увеличению удельного давления в зоне контакта и в конечном итоге повышает надежность катка за счет улучшения герметичности. При этом манжеты и прокладки торцевых уплотнений, изготовленные из современных силиконовых и фторсиликоновых смесей на основе кремнеорганических каучуков приобретают все преимущества этих материалов.
Заявляемое устройство может быть изготовлено в промышленных условиях цехов заводов или специализированных малых предприятий на стандартном оборудовании, которое выпускается как отечественной, так и зарубежной промышленностью. Следовательно, оно соответствует критерию "промышленная применимость".
Каток гусеничного транспортного средства поясняется чертежами: на фиг. 1 изображено заявляемое устройство в разрезе; на фиг. 2 - увеличенное изображение I на фиг. 1.
Каток гусеничного транспортного средства, содержит ролик 1, установленный в средней части неподвижной оси 2 посредством двух подшипников скольжения, выполненных в виде втулок 3 с антифрикционными, например бронзовыми, вкладышами 4. Средняя часть оси выполнена без кольцевого выступа. На концах оси 2 размещены упорные шайбы 5 с наружными 6 и внутренними 7 фланцами, промежуточные шайбы 8 и крышки 9. В наружных фланцах 6 упорных шайб выполнены отверстия (не обозначены) под болты 10 крепления упорных шайб к ролику 1. Наружные фланцы упорных шайб прикреплены к ролику через регулировочные прокладки 11, обеспечивающие минимально необходимый осевой зазор в катке. Промежуточные шайбы 8 установлены на лысках 12 конечных частей оси. В крышках 9 и упорных шайбах 5 выполнены проточки, в которых установлены кольца 13 и 14 торцевых уплотнений, прижатых посредством обойм 15, манжет 16 и прокладок 17 с помощью пружин 18 и пружинных колец 19, охватывающих манжеты 16. Каток снабжен втулкой 20, установленной на средней части оси между подшипниками скольжения. Манжеты 16 и прокладки 17 торцевых уплотнений выполнены с выступающими концентрическими поясками 21, 22 и 23, 24 соответственно, расположенными на уплотняющих поверхностях манжет и прокладок противоположно приложению усилий пружин. Манжеты 16 и прокладки 17 с поясками 21, 22 и 23, 24 и резиновые кольца 25 обеспечивают герметичность внутренней полости катка. Они препятствуют вытеканию смазки наружу и попаданию внутрь абразива.
Каток гусеничного транспортного средства используется следующим образом. Ролик 1 поворачивается вокруг неподвижной оси 2 с помощью подшипников скольжения. При этом минимально необходимый осевой зазор «Б» в катке обеспечивается с помощью регулировочных прокладок 11, которые устанавливаются под наружные фланцы упорных шайб с обеих сторон опорного ролика. Наличие гарантированного осевого зазора позволяет обеспечить плавное вращение опорного ролика, а его минимальная величина - надежность стыка уплотнительных колец торцевых уплотнений, который не раскрывается, надежно защищая каток от вытекания из него смазки и проникновения внутрь грязи. Герметичность конструкции улучшается за счет увеличения удельного давления в зоне контакта выступающих концентрических поясков на уплотняющих поверхностях манжет 16 и прокладок 17, расположенных противоположно приложению усилий пружин 18 и пружинных колец 19. При этом, наличие втулки 20 не позволяет смещаться подшипникам скольжения по оси на недопустимую величину, обеспечивая правильный контакт рабочих поверхностей подшипников скольжения и оси.
Заявляемая полезная модель позволяет повысить надежность и долговечность катка.