BR112019018100B1

BR112019018100B1 - COVERING SYSTEM FOR WHEEL ASSEMBLY AXLES OF RAIL VEHICLES

Info

Publication number: BR112019018100B1
Application number: BR112019018100-8A
Authority: BR
Inventors: Philipp Zeitler; Eberhard Schubert
Original assignee: Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Priority date: 2017-08-23
Filing date: 2018-07-11
Publication date: 2023-07-11

Abstract

A invenção se refere a um sistema de cobertura (1) para eixos de conjunto da roda de veículos sobre trilhos, que apresenta uma tampa (2), bem como uma unidade de mancal do conjunto da roda (3), a qual apresenta uma carcaça do mancal (4) e um mancal do conjunto da roda (5), para o apoio de um eixo de conjunto da roda, sendo que o mancal do conjunto da roda (5) apresenta uma tampa final (9), e a tampa (2) envolve a tampa final (9) do mancal do conjunto da roda (5), sendo que, um dispositivo de centragem (19) está previsto para o alinhamento da tampa (2) em relação à carcaça do mancal (4) e o dispositivo de centragem (19) apresenta pelo menos uma ranhura (11) no lado frontal (10), voltado para a tampa (2) da carcaça do mancal (4).The invention relates to a cover system (1) for wheel assembly axles of rail vehicles, which has a cover (2), as well as a wheel assembly bearing unit (3), which has a housing of the bearing (4) and a wheel assembly bearing (5), to support a wheel assembly axle, with the wheel assembly bearing (5) having an end cover (9), and the cover ( 2) involves the end cover (9) of the wheel assembly bearing (5), and a centering device (19) is provided for aligning the cover (2) in relation to the bearing housing (4) and the centering device (19) has at least one groove (11) on the front side (10), facing the cover (2) of the bearing housing (4).

Description

[0001] A invenção se refere a um sistema de cobertura para eixos de conjunto da roda de veículos sobre trilhos, de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1, bem como a um sistema de gerador com um sistema de cobertura desse tipo.[0001] The invention relates to a covering system for wheel assembly axles of rail vehicles, according to the preamble of claim 1, as well as a generator system with such a covering system.

[0002] Em geral sobre os eixos de conjunto da roda estão dispostos mancais do conjunto da roda, que apresentam uma tampa final. A tampa final do mancal do conjunto da roda cobre o mancal do conjunto da roda e impede que partículas penetrem no mancal do conjunto da roda. Uma cobertura adicional que cobre a tampa final normalmente não é necessária.[0002] In general, wheel assembly bearings are arranged on the wheel assembly axles, which have an end cover. The wheel assembly bearing end cap covers the wheel assembly bearing and prevents particles from entering the wheel assembly bearing. An additional cover that covers the end cap is normally not necessary.

[0003] No caso da colocação de um dispositivo na tampa final, por exemplo, um dispositivo para o monitoramento de uma grandeza de operação de um mancal do conjunto da roda de acordo com o documento de patente alemão DE 10 2006 035 703 A1, é necessário uma tampa adicional para a cobertura do dispositivo. A tampa do documento de patente alemão DE 10 2006 035 703 A1 cobre, em essência, a extremidade do eixo da roda afastada da roda, e está ligada de modo removível com a outra carcaça por meio de parafusos.[0003] In the case of placing a device on the end cap, for example, a device for monitoring an operating quantity of a wheel assembly bearing according to German patent document DE 10 2006 035 703 A1, it is An additional cap is required to cover the device. The cover of German patent document DE 10 2006 035 703 A1 essentially covers the end of the wheel axle away from the wheel, and is removably connected with the other housing by means of screws.

[0004] Outras possibilidades de cobrir uma extremidade do eixo de conjunto da roda são divulgadas no documento de patente alemão DE 10 2009 050 145 A1 ou no documento de patente alemão DE 199 34 307 A1.[0004] Other possibilities for covering an end of the wheel assembly axle are disclosed in German patent document DE 10 2009 050 145 A1 or in German patent document DE 199 34 307 A1.

[0005] A tarefa da presente invenção é indicar um sistema de cobertura aperfeiçoado e desenvolvido com uma montagem mais simples.[0005] The task of the present invention is to indicate an improved and developed coverage system with a simpler assembly.

[0006] Para a solução da tarefa de acordo com a invenção é sugerido o sistema de cobertura indicado na reivindicação 1. Formas de execução opcionais vantajosas da invenção resultam total ou parcialmente das reivindicações subordinadas.[0006] To solve the task according to the invention, the covering system indicated in claim 1 is suggested. Advantageous optional embodiments of the invention result in whole or in part from the subordinate claims.

[0007] O sistema de cobertura de acordo com a invenção para eixos de conjunto da roda de veículos sobre trilhos apresenta uma tampa, bem como uma unidade de mancal do conjunto da roda. Nesse caso, a unidade de mancal do conjunto da roda apresenta uma carcaça do mancal e um mancal do conjunto da roda, para o apoio de um eixo de conjunto da roda. Além disso, o mancal do conjunto da roda apresenta uma tampa final, sendo que, a tampa envolve a tampa final do mancal do conjunto da roda. O sistema de cobertura de acordo com a invenção é caracterizado por um dispositivo de centragem para o alinhamento da tampa em relação à carcaça do mancal, sendo que o dispositivo de centragem apresenta pelo menos uma ranhura no lado frontal voltado para a tampa da carcaça do mancal. A carcaça do mancal frequentemente também é designada como adaptador, o qual está ligado com a armação de giro do veículo sobre trilhos.[0007] The cover system according to the invention for wheel assembly axles of rail vehicles features a cover as well as a wheel assembly bearing unit. In this case, the wheel assembly bearing unit has a bearing housing and a wheel assembly bearing for supporting a wheel assembly axle. Furthermore, the wheel assembly bearing has an end cap, the cap surrounding the end cap of the wheel assembly bearing. The cover system according to the invention is characterized by a centering device for aligning the cover with respect to the bearing housing, the centering device having at least one groove on the front side facing the bearing housing cover. . The bearing housing is often also referred to as an adapter, which is connected to the slewing frame of the rail vehicle.

[0008] De preferência, a ranhura é executada em forma de arco circular. Nesse caso, a ranhura em forma de arco circular é executada coaxial ao mancal do conjunto da roda. Além disso, a ranhura se estende, de preferência, através de toda a largura do lado frontal da carcaça do mancal. Nesse caso, partindo do eixo de rotação da carcaça do mancal, a largura da carcaça do mancal é medida na direção radial.[0008] Preferably, the groove is executed in the shape of a circular arc. In this case, the circular arc-shaped groove runs coaxial to the bearing of the wheel assembly. Furthermore, the groove preferably extends across the entire width of the front side of the bearing housing. In this case, starting from the axis of rotation of the bearing housing, the width of the bearing housing is measured in the radial direction.

[0009] Em uma forma de execução preferida, a tampa apresenta pelo menos uma elevação alinhada em relação à carcaça do mancal, a qual se encaixa na ranhura da carcaça do mancal. A elevação se estende, de preferência, através de todo o comprimento da ranhura. Por exemplo, podem ser formadas várias elevações na tampa, sendo que as elevações se encaixam em uma ranhura ou cada elevação se encaixa em uma ranhura.[0009] In a preferred embodiment, the cover has at least one elevation aligned with the bearing housing, which fits into the groove of the bearing housing. The elevation preferably extends across the entire length of the groove. For example, multiple elevations may be formed on the cover, with the elevations fitting into a groove or each elevation fitting into a groove.

[0010] Além disso, a profundidade da ranhura na carcaça do mancal medida na direção axial, partindo do eixo de rotação do mancal do conjunto da roda, é maior do que a profundidade da elevação da tampa. Desse modo é assegurado que o lado frontal da carcaça do mancal está assentado plano com o lado frontal da tampa, e não surge qualquer fenda de ar indesejada entre a carcaça do mancal e a tampa.[0010] Furthermore, the depth of the groove in the bearing housing measured in the axial direction, starting from the axis of rotation of the wheel assembly bearing, is greater than the depth of the cover elevation. This ensures that the front side of the bearing housing lies flat with the front side of the cover, and that no unwanted air gap appears between the bearing housing and the cover.

[0011] Em uma forma de execução exemplar, a tampa apresenta pelo menos um segmento de flange, o qual encosta no lado frontal da carcaça do mancal. O segmento de flange da tampa é ligado com a carcaça do mancal da unidade do mancal do conjunto da roda, de preferência, por meio de pelo menos dois elementos de ligação, em particular parafusos. Isso significa que a tampa com a carcaça do mancal da unidade do mancal do conjunto da roda está ligada por meio de ligações de parafuso. De preferência, a tampa apresenta dois segmentos de flange, os quais estão dispostos, em particular, simetricamente na carcaça do mancal da unidade do mancal do conjunto da roda. Além disso, é apropriado se a, pelo menos uma, elevação estiver disposta no, pelo menos um, segmento de flange da tampa.[0011] In an exemplary embodiment, the cover has at least one flange segment, which abuts the front side of the bearing housing. The flange segment of the cover is connected with the bearing housing of the bearing unit of the wheel assembly, preferably by means of at least two connecting elements, in particular screws. This means that the cover with the bearing housing of the wheel assembly bearing unit is connected via screw connections. Preferably, the cover has two flange segments, which are arranged, in particular, symmetrically in the bearing housing of the bearing unit of the wheel assembly. Furthermore, it is appropriate if the at least one elevation is arranged on the at least one flange segment of the lid.

[0012] Em uma forma de execução preferida, o sistema de cobertura apresenta uma vedação, que está disposta entre a tampa e a carcaça do mancal da unidade do mancal do conjunto da roda. A vedação é executada, por exemplo, como vedação de labirinto. De preferência, o mancal do conjunto da roda é executado como mancal de rolamento de esferas.[0012] In a preferred embodiment, the cover system has a seal, which is arranged between the cover and the bearing housing of the wheel assembly bearing unit. The seal is performed, for example, as a labyrinth seal. Preferably, the bearing of the wheel assembly is constructed as a ball bearing bearing.

[0013] Além disso, é vantajoso se a tampa cobrir um dispositivo, em particular, uma unidade de gerador. Isso significa que axialmente ao lado da tampa final do mancal do conjunto da roda, estiver disposta uma unidade de gerador, que é envolvida pela tampa.[0013] Furthermore, it is advantageous if the cover covers a device, in particular, a generator unit. This means that axially next to the bearing end cover of the wheel assembly, a generator unit is arranged, which is enclosed by the cover.

[0014] O sistema de gerador de acordo com a invenção para veículos sobre trilhos apresenta uma unidade de gerador, bem como um sistema cobertura descrito acima. Nesse caso, a unidade de gerador está disposta na tampa do sistema de cobertura. A unidade de gerador compreende um estator e um rotor, sendo que o rotor está acoplado com a tampa final do mancal do conjunto da roda, e o estator está acoplado com a tampa do sistema de cobertura. De preferência, a unidade de gerador é executada como gerador de rotor de disco.[0014] The generator system according to the invention for rail vehicles features a generator unit as well as a cover system described above. In this case, the generator unit is arranged in the lid of the roofing system. The generator unit comprises a stator and a rotor, with the rotor being coupled to the bearing end cap of the wheel assembly, and the stator being coupled to the cover system cap. Preferably, the generator unit is implemented as a disc rotor generator.

[0015] Outras particularidades, características, combinações e efeitos sobre a base da invenção resultam da descrição a seguir de uma forma de execução da invenção a título de exemplo, bem como dos desenhos. Esses mostram na: Figura 1, uma forma de execução exemplar de um sistema de cobertura de acordo com a invenção na vista em perspectiva, Figura 2, uma forma de execução exemplar de uma carcaça do mancal na vista em perspectiva, Figura 3, a tampa da fig. 1 na vista dianteira em perspectiva, Figura 4, a tampa da fig. 1 na vista traseira em perspectiva, Figura 5, o sistema de cobertura da fig. 1 em vista lateral, Figura 6, um recorte da ligação entre a tampa e a carcaça do mancal do sistema de cobertura da fig. 1 em vista lateral, Figura 7, a vista em corte A-A da fig. 5, Figura 8, a vista em corte B-B da fig. 5.[0015] Other particularities, characteristics, combinations and effects on the basis of the invention result from the following description of a form of execution of the invention by way of example, as well as from the drawings. These show in: Figure 1, an exemplary embodiment of a cover system according to the invention in perspective view, Figure 2, an exemplary embodiment of a bearing housing in perspective view, Figure 3, the cover from fig. 1 in the front perspective view, Figure 4, the cover of fig. 1 in the perspective rear view, Figure 5, the cover system of fig. 1 in side view, Figure 6, a cut-out of the connection between the cover and the bearing housing of the cover system in fig. 1 in side view, Figure 7, the sectional view A-A of fig. 5, Figure 8, the sectional view B-B of fig. 5.

[0016] Em todas as figuras as partes iguais ou que atuam de forma igual estão providas dos mesmos números de referência.[0016] In all figures, the same parts or parts that act in the same way are provided with the same reference numbers.

[0017] Na fig. 1 e da fig. 5 até a fig. 8 está representada uma forma de execução a título de exemplo de um sistema de cobertura 1 de acordo com a invenção para eixos do conjunto da roda de veículos sobre trilhos em diferentes vistas. O sistema de cobertura 1 apresenta uma tampa 2 e uma unidade de mancal do conjunto da roda 3, sendo que, a tampa 2 está ligada à prova de torção com a unidade de mancal do conjunto da roda 3.[0017] In fig. 1 and fig. 5 to fig. 8 an exemplary embodiment of a covering system 1 according to the invention for axles of the wheel assembly of rail vehicles is shown in different views. The cover system 1 has a cover 2 and a bearing unit of the wheel assembly 3, and the cover 2 is torsionally connected with the bearing unit of the wheel assembly 3.

[0018] A unidade de mancal do conjunto da roda 3 apresenta uma carcaça do mancal 4 frequentemente também denominada adaptador, bem como um mancal do conjunto da roda 5. O mancal do conjunto da roda 5 compreende um anel interno do mancal 6, um anel externo do mancal 7, uma infinidade de corpos de rolamento 8 dispostos entre os dois anéis do mancal 6, 7, bem como uma tampa final 9 ligada à prova de torção com o eixo do conjunto da roda, a qual partindo do eixo de rotação do mancal do conjunto da roda 5 fecha o mancal do conjunto da roda 5.[0018] The wheel assembly bearing unit 3 has a bearing housing 4 often also called an adapter, as well as a wheel assembly bearing 5. The wheel assembly bearing 5 comprises an inner bearing ring 6, a external bearing 7, a multitude of bearing bodies 8 arranged between the two bearing rings 6, 7, as well as an end cover 9 connected torsion-proof with the axis of the wheel assembly, which departs from the axis of rotation of the wheel assembly bearing 5 closes the wheel assembly bearing 5.

[0019] A tampa final 9 do mancal do conjunto da roda 5 está envolvida completamente pela tampa 2. Isso significa que a tampa 2 se projeta além da tampa final 9 e circunda parcialmente o anel externo do mancal 7 do mancal do conjunto da roda 5.[0019] The end cover 9 of the wheel assembly bearing 5 is completely surrounded by the cover 2. This means that the cover 2 projects beyond the end cover 9 and partially surrounds the outer ring of the bearing 7 of the wheel assembly bearing 5 .

[0020] A carcaça do mancal 4 está ligada fixamente com uma armação de giro de um veículo sobre trilhos, não representada aqui e representada na fig. 2. No lado frontal 10 da carcaça do mancal 4 voltado para a tampa 2 da carcaça do mancal 4 é feita uma ranhura 11 em forma de arco circular, a qual se estende através da toda a largura B do lado frontal 10 da carcaça do mancal 4. A forma de arco circular da ranhura 11 na carcaça do mancal 4 é executada coaxial em relação ao mancal do conjunto da roda 5.[0020] The bearing housing 4 is fixedly connected to a turning frame of a rail vehicle, not shown here and shown in fig. 2. On the front side 10 of the bearing housing 4 facing the cover 2 of the bearing housing 4, a groove 11 is made in the form of a circular arc, which extends across the entire width B of the front side 10 of the bearing housing 4. The circular arc shape of the groove 11 in the bearing housing 4 is performed coaxially with respect to the bearing of the wheel assembly 5.

[0021] Além disso, estão dispostos quatro furos 12 no lado frontal 10 da carcaça do mancal 4, partindo do eixo de rotação do mancal do conjunto da roda 5, radialmente acima da ranhura 11 em forma de arco circular. Nesse caso, os furos 12 são executados idênticos e são dispostos simetricamente em relação ao plano central radial da carcaça do mancal 4.[0021] Furthermore, four holes 12 are arranged on the front side 10 of the bearing housing 4, starting from the rotation axis of the wheel assembly bearing 5, radially above the groove 11 in the form of a circular arc. In this case, the holes 12 are made identical and are arranged symmetrically with respect to the radial central plane of the bearing housing 4.

[0022] A tampa 2 está representada nas figuras 3 e 4 em diferentes vistas. A tampa 2 é executada em forma de pote, e apresenta um lado frontal fechado 13, bem como, um lado frontal aberto 14, sendo que, o lado frontal fechado 13 está afastado da unidade de mancal do conjunto da roda 3. A partir do lado frontal aberto 14, se estendendo na direção axial, existe um recesso 15, que se estende na direção da circunferência através da largura B da carcaça do mancal 4. Rente ao recesso 15 estão formados dois segmentos de flange 16. Isso significa que os segmentos de flange 16 em comparação com o lado frontal aberto 14 da tampa 2 estão dispostos deslocados na direção axial. Por conseguinte, os segmentos de flange 16 são formados entre dois lados frontais 13, 14 da tampa 2, sendo que, os segmentos de flange 16 encostam diretamente no recesso 15. Cada segmento de flange 16 apresenta dois furos 12, que correspondem aos furos 12 no lado frontal 10 da carcaça do mancal 4.[0022] Lid 2 is represented in figures 3 and 4 in different views. The lid 2 is made in the shape of a pot, and has a closed front side 13, as well as an open front side 14, with the closed front side 13 being away from the bearing unit of the wheel assembly 3. From the open front side 14, extending in the axial direction, there is a recess 15, which extends in the circumferential direction across the width B of the bearing housing 4. Two flange segments 16 are formed flush with the recess 15. This means that the segments flange 16 compared to the open front side 14 of the cover 2 are arranged offset in the axial direction. Therefore, the flange segments 16 are formed between two front sides 13, 14 of the cover 2, whereby the flange segments 16 abut directly against the recess 15. Each flange segment 16 has two holes 12, which correspond to the holes 12 on the front side 10 of the bearing housing 4.

[0023] Nos segmentos de flange 16 está formada uma elevação 17 axial em forma de arco circular, que se estende através de toda a circunferência do recesso 15. Isso significa que a elevação 17 se projeta para o recesso 15 em relação à unidade de mancal do conjunto da roda 3.[0023] An axial elevation 17 in the form of a circular arc is formed on the flange segments 16, which extends across the entire circumference of the recess 15. This means that the elevation 17 projects into the recess 15 in relation to the bearing unit of the wheel assembly 3.

[0024] No estado montado, como é visível na fig. 1 e na fig. 6, os segmentos de flange 16 encostam-se ao lado frontal 10 da carcaça do mancal 4. Nesse caso, a elevação 17 da tampa 2 se projeta para dentro da ranhura 11 da carcaça do mancal 4. Nesse caso, a profundidade TN da ranhura 11 da carcaça do mancal 4, medida na direção axial, partindo do eixo de rotação do mancal do conjunto da roda 5, é maior do que a profundidade TE da elevação 17, de tal modo que os segmentos de flange 16 encostam diretamente no lado frontal 10 da carcaça do mancal 4.[0024] In the assembled state, as seen in fig. 1 and in fig. 6, the flange segments 16 abut the front side 10 of the bearing housing 4. In this case, the elevation 17 of the cover 2 projects into the groove 11 of the bearing housing 4. In this case, the depth TN of the groove 11 of the bearing housing 4, measured in the axial direction, starting from the axis of rotation of the wheel assembly bearing 5, is greater than the depth TE of the elevation 17, such that the flange segments 16 abut directly against the front side 10 of bearing housing 4.

[0025] Através dos furos 12 dos segmentos de flange 16 se projetam meios de ligação 18, em particular, parafusos, para dentro da carcaça do mancal 4, os quais ligam fixamente a tampa 2 com a unidade de mancal do conjunto da roda 3, em particular, com a carcaça do mancal 4.[0025] Through the holes 12 of the flange segments 16, connecting means 18, in particular screws, project into the bearing housing 4, which securely connect the cover 2 with the bearing unit of the wheel assembly 3, in particular, with bearing housing 4.

[0026] A ranhura 11 na carcaça do mancal 4 e a elevação 17 na tampa 2 formam um dispositivo de centragem 19, o qual serve para o propósito de, durante a montagem do sistema de cobertura 1, alinhar mais facilmente a tampa 2 do sistema de cobertura 1 em relação à carcaça do mancal 4 do sistema de cobertura 1, razão pela qual a montagem da tampa 2 fica simplificada.[0026] The groove 11 in the bearing housing 4 and the elevation 17 in the cover 2 form a centering device 19, which serves the purpose of, during the assembly of the cover system 1, more easily aligning the cover 2 of the system of cover 1 in relation to the bearing housing 4 of the cover system 1, which is why the assembly of cover 2 is simplified.

[0027] Na tampa 2 está disposto um dispositivo, não representado aqui, por exemplo, uma unidade de gerador. Por conseguinte, a tampa 2 garante uma cobertura do dispositivo disposto ali dentro, e impede a penetração de partículas indesejadas. Lista dos números de referência 1 sistema de cobertura 2 tampa 3 unidade de mancal do conjunto da roda 4 carcaça do mancal 5 mancal do conjunto da roda 6 anel interno do mancal 7 anel externo do mancal 8 corpo de rolamento 9 tampa final 10 lado frontal da carcaça do mancal voltado para a tampa 11 ranhura 12 furo 13 lado frontal fechado da tampa 14 lado frontal aberto da tampa 15 recesso 16 segmento de flange 17 elevação 18 elemento de ligação 19 dispositivo de centragem19 dispositivo de centragem B largura do lado frontal da carcaça do mancal TN profundidade da ranhura TE profundidade da elevação[0027] A device is arranged on lid 2, not shown here, for example, a generator unit. Therefore, the cover 2 guarantees coverage of the device disposed therein, and prevents the penetration of unwanted particles. List of reference numbers 1 cover system 2 cover 3 wheel assembly bearing unit 4 bearing housing 5 wheel assembly bearing 6 bearing inner ring 7 bearing outer ring 8 bearing body 9 end cover 10 front side of bearing housing facing the cover 11 groove 12 hole 13 closed front side of the cover 14 open front side of the cover 15 recess 16 flange segment 17 elevation 18 connecting element 19 centering device 19 centering device B width of the front side of the housing bearing TN groove depth TE elevation depth

Claims

1. Cover system (1) for wheel assembly axles of rail vehicles, comprising a cover (2) as well as a wheel assembly bearing unit (3), which has a bearing housing (4) and a wheel assembly bearing (5), for supporting a wheel assembly axle, with the wheel assembly bearing (5) having an end cover (9), and the cover (2) surrounding the end cover (9) of the wheel assembly bearing (5), characterized in that a centering device (19) is provided for aligning the cover (2) in relation to the bearing housing (4), with the centering device ( 19) has at least one groove (11) on the front side (10), facing the cover (2) of the bearing housing (4) in which the groove (11) is executed in the form of a circular arc, and in which the cover (2) has at least one elevation (17) aligned with respect to the bearing housing (4), which fits into the groove (11) of the bearing housing (4).

2. Cover system (1) according to claim 3, characterized by the fact that the depth (TN) of the groove (11) in the bearing housing (4) measured in the axial direction, starting from the rotation axis of the bearing. wheel assembly (5), is greater than the depth (TE) of the elevation (17) of cover 2.

3. Cover system (1) according to one of the preceding claims, characterized by the fact that the cover (2) has at least one flange segment (16), which abuts the front side (10) of the bearing housing (4).

4. Cover system (1) according to claim 3 or 4 and 5, characterized in that the at least one elevation (17) is arranged on the at least one flange segment (16) of the cover (two).

5. Cover system (1) according to one of the preceding claims, characterized by a seal, which is arranged between the cover (2) and the bearing housing (4).

6. Cover system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the cover (2) covers a generator unit.

7. Generator system for rail vehicles characterized by having a generator unit, as well as a cover system (1) according to one of claims 1 to 8.