УПЛОТНЕННЫЙ ШАРНИР ЗВЕНЬЕВ ГУСЕНИЧНОЙ ЦЕПИ

Предполагаемая полезная модель относится к транспортным средствам на гусеничном ходу, в частности, к ходовой части, а именно, к шарнирным соединениям звеньев гусеничной цепи с уплотнительными средствами.
Известен шарнир гусеничной цепи, содержащий проушины с отверстиями, палец и уплотнения лабиринтного типа (Россия, ПМ №14370, B 62 D 55/00, от 01.01.2000 г., опубл., 20.07.2000 г.). В наружных проушинах установлены игольчатые подшипники, закрытые лабиринтными уплотнениями.
Недостатком указанной конструкции является наличие в шарнире игольчатого подшипника, который не обеспечивает надежную работу соединения при больших нагрузках и возможных перекосах звеньев, вследствие его разрушения.
Наиболее близким к заявляемому решению, является шарнирное соединение звеньев гусеничной цепи с уплотненным шарниром, содержащее наружные и внутренние звенья, связанные втулками и пальцами, образующие шарнирное соединение звеньев. В проушинах наружных звеньев выполнены расточки, в которых установлено торцевое уплотнение, служащее для предотвращения вытекания смазки из шарнирного соединения и попадания в шарнир грунта и абразивных частиц. Уплотнения установлены на пальцах, контактируют с торцами втулок и содержит эластичное кольцо сложной конфигурации, опорное и прижимное кольца, обеспечивающие фиксацию уплотнения в расточке. (США, п. №4029366, МПК В 62 D 55/20, F 16 J 15/34, от 24.06.76., опубл., 14.06.77.).
Указанное техническое решение выбрано заявителем в качестве ближайшего аналога.
Недостатком указанной конструкции шарнира с примененным уплотнением является, во - первых, сложная конструкция самого уплотнения из эластичного материала, во- вторых, данная конструкция с прижимным кольцом, обладает упругими свойствами в пределах незначительной осевой игры (люфта) между звеньями от осевой нагрузки на гусеницу, необходимыми для обеспечения постоянного зазора между проушинами. При постепенном износе опорного кольца, имеющего незначительные габариты этот люфт увеличивается и уплотнение перестает выполнять свои защитные функции, что увеличивает вероятность попадания абразивных частиц в шарнир, приводит к износу шарнира, что снижает надежность шарнира и долговечность соединения в целом.
Технической задачей предполагаемой полезной модели является повышение надежности и долговечности шарнирного соединения за счет усовершенствованной конструкции торцевого уплотнения.
Поставленная задача достигается тем, что в уплотненном шарнире звеньев гусеничной цепи, образованном последовательно соединенными между собой посредством пальцев и втулок наружными и внутренними проушинами звеньев, содержащим торцевое уплотнение, установленное на пальце и размещенное в расточке наружной проушины звена, контактирующее с втулкой, конусной частью выступающей за пределы внутренней проушины, согласно полезной модели, наружную конусную часть втулки охватывает буртик, образованный на торцевой поверхности, прилегающей к торцу втулки, при этом на обеих торцевых поверхностях уплотнения выполнены кольцевые канавки, причем внутренняя поверхность уплотнения, контактирующая с пальцем, выполнена с центральной V - образной выемкой, наружная поверхность уплотнения, контактирующая с боковой стенкой расточки проушины, выполнена с двумя V - образными выемками,
симметрично расположенными относительно V - образной выемки внутренней поверхности.
Буртик охватывает, по меньшей мере, половину наружной конусной части втулки.
Со стороны торцов на наружной поверхности уплотнения выполнены конусные пояски.
Плотный охват выступающей части втулки соединения, т.е. ее наружной конусной и торцевой поверхностей, соответственно, буртиком и торцевой поверхностью уплотнения, препятствует утечке смазки из внутреннего отверстия втулки и попаданию в соединение "палец- втулка", например, абразивных частиц, снижающих надежность работы соединения.
Выполнение на торцевых поверхностях уплотнения кольцевых канавок, в которые набита густая антифрикционная смазка, способствует образованию масляной пленки, что усиливает эффект уплотнения торца втулки с прилегающей к ней торцевой поверхностью уплотнения, а также между горизонтальной поверхностью расточки проушины и вторым торцом уплотнения.
Выполнение на внутренней поверхности уплотнения, контактирующей с пальцем, центральной V - образной выемки служит дополнительным объемом для набивки густой смазки и обеспечивает ее удержание в выемке, что повышает надежность работы соединения "палец-втулка".
Выполнение на наружной поверхности уплотнения, контактирующей с боковой поверхностью расточки наружной проушины, двух V - образных выемок обеспечивает упругие свойства уплотнения, необходимые для обеспечения постоянного зазора между проушинами звеньев при работе цепи. Симметричное расположение выемок на наружных поверхностях относительно центральной выемки внутренней поверхности уплотнения обеспечивает в сечении одинаковую толщину
стенок, достаточную для обеспечения равномерной жесткости уплотнения по сечению.
Кроме того, наличие выемок исключает "затирание" уплотнения при установке его в расточку проушины и в процессе работы, в виду минимального контакта трущихся поверхностей.
Схватывание буртиком, по меньшей мере, половины наружной конусной части втулки повышает надежность уплотнения за счет снижения вероятности попадания в соединение абразивных частиц.
Наличие со стороны торцов на наружной поверхности уплотнения конусных поясков облегчает установку уплотнения в расточку проушины, исключает затиры на поверхностях.
В результате проведенных патентных исследований не выявлено технических решений, характеризующихся заявляемой совокупностью признаков, следовательно, можно предположить, что заявляемое соединение звеньев гусеничной цепи с уплотненным шарниром соответствует критерию «новизна». Использование совокупности отличительных признаков не выявлено из изученного уровня техники, что говорит о соответствии критерию «изобретательский уровень». Заявляемое шарнирное соединение с примененным уплотнением может быть применено при производстве гусеничных цепей и изготовлено на любом машиностроительном предприятии, что соответствует критерию «промышленная применимость».
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид шарнирного соединения; на фиг.2 - узел А на фиг.1 в увеличенном масштабе, на фиг.3 - общий вид торцевого уплотнения в увеличенном масштабе.
Шарнирное соединение звеньев гусеничной цепи содержит наружные проушины 1 и внутренние проушины 2, в которых выполнена расточка 3 с установленным
в ней торцевым уплотнением 4. В наружные проушины 1 запрессован палец 5, а во внутренние проушины 2 запрессована втулка 6, внутри которой вращается палец 5. Втулка б выступает своей конусной частью 7 из внутренней проушины 2 и торцом упирается в торцевую поверхность уплотнения 4, выполненного из полиуретана, а ее конусную часть 7 охватывает буртик 8. На обеих торцевых поверхностях уплотнения 4 выполнены по две кольцевые канавки 9. На внутренней поверхности уплотнения 4, контактирующей с пальцем 5 выполнена центральная V - образная выемка 10, на наружных поверхностях - две V - образные выемки 11. Со стороны торцов наружной поверхности уплотнения 4 выполнены конусные пояски 12.
Устройство работает следующим образом.
При сборке на стенде звеньев цепи осуществляют одновременную запрессовку пальцев 5 в наружные проушины 1, а втулок 6 во внутренние проушины 2. В расточке 3 наружной проушины 2 установлено торцевое уплотнение 4, набитое густой антифрикционной смазкой. При запрессовке выступающий за пределы внутренней проушины 2 торец втулки 6 упирается в торцевую поверхность уплотнения 4, установленный в расточке 3 наружной проушины 1, при этом наружную конусную часть 7 втулки 6 охватывает буртик 8. За счет того, что на наружной поверхности уплотнения 4 выполнены две V - образные выемки 11, при запрессовке уплотнение 4 поджимается, примерно, наполовину своей высоты.
При относительном вращении звеньев шарнирного соединения, которое возникает при движении транспортного средства, когда гусеница проходит по звездочке (на фиг. не показано), а также при внешнем воздействии грунта на него, торцевая поверхность втулки 6, перпендикулярная оси вращения пальца 5, поворачивается относительно боковой стенки расточки 3 наружной проушины 1. Между наружной 1 и внутренней 2 проушинами звеньев имеется конструктивный
зазор δ от 0 до 2 мм., необходимый для обеспечения шарнирности соседних звеньев. Этот зазор при запрессовке или при высоких ударных нагрузках может уменьшиться до 0, т.е. возникает опасность соприкосновения проушин звеньев, их износу по торцам проушин звеньев. Конструктивные особенности торцевого уплотнения 4, т.е. его упругие свойства (при уменьшении нагрузки уплотнение 4 разжимается на свою исходную высоту), позволяют в значительной мере исключить это явление. Кроме того, обеспечивается плотное прилегание к наружной конусной части 7 и торцевой поверхности втулки 6 уплотнения 4, что исключает вытекание смазки из шарнира и попадание абразивных частиц в него. Наличие кольцевых канавок 9 на обеих торцевых поверхностях уплотнения 4, в которых находится смазка, усиливает эффект уплотнения за счет образования масляной пленки между торцом втулки 6 и прилегающей к нему торцевой поверхности уплотнения 4, а также горизонтальной поверхностью расточки 3 и второй торцевой поверхностью уплотнения 4.
Таким образом, заявляемая совокупность признаков уплотненного шарнира гусеничной цепи с примененной конструкцией торцевого уплотнения исключает вытекания смазки и попадания абразивных частиц в него, что повышает надежность и долговечность шарнирного соединения. Кроме того, повышается надежность работы цепи в целом, так как уменьшается вероятность износа проушин звеньев между собой за счет обеспечения постоянного зазора между ними.