BR112020026737A2

BR112020026737A2 - Inserto e anel de desgaste para um rolamento de rolos ferroviário

Info

Publication number: BR112020026737A2
Application number: BR112020026737-6A
Authority: BR
Inventors: Michael Lumpkin; Michael Mason
Original assignee: Amsted Rail Company, Inc.
Priority date: 2018-07-10
Filing date: 2019-06-13
Publication date: 2021-03-30
Also published as: SE2150113A1; US20200017129A1; CA3102884A1; US11220279B2; MX2020013289A; CN112400070B; WO2020013945A1; CN112400070A; AU2019302341A1

Abstract

de acordo com um aspecto da presente revelação, proporciona-se uma montagem de anel de desgaste para um rolamento de rolos ferroviário. a montagem de anel de desgaste inclui um anel de desgaste tendo uma abertura central para receber um munhão de uma montagem de rodas ferroviárias e um inserto que inclui uma pluralidade de espaçadores configurados para se estenderem na abertura do anel de desgaste para separar o anel de desgaste a partir do munhão. os espaçadores são espaçados uns dos outros ao redor do anel de desgaste. o inserto pode incluir um ou mais flanges que separam o anel de desgaste de um cone de rolamento. o inserto pode ser facilmente instalado na abertura do anel de desgaste e separar o anel de desgaste do munhão e do cone de rolamento para reduzir o desgaste por atrito entre os componentes.

Description

“INSERTO E ANEL DE DESGASTE PARA UM ROLAMENTO DE ROLOS FERROVIÁRIO” CAMPO

[001] A presente revelação refere-se a rolamentos de rolos usados em aplicações ferroviárias e, de modo mais específico, a anéis de desgaste de rolamentos de rolos que recebem munhões de montagens de rodas ferroviárias.

FUNDAMENTOS

[002] Vagões têm montagens de carroceria que incluem uma armação, uma ou mais montagens de roda, e rolamentos de rolos que conectam as montagens de roda à armação. Cada montagem de roda inclui um eixo com rodas e munhões em extremidades opostas ao eixo. Cada rolamento de rolos inclui um primeiro componente montado ao munhão que gira com o munhão e um segundo componente que é montado à armação.

[003] Vários tipos de rolamentos de rolos são usados para vagões. Um tipo de rolamento de rolos é um rolamento de rolos afunilado que inclui duas fileiras de rolos afunilados que se deslocam ao longo de pistas definidas por um copo de rolamento e cones de rolamento do rolamento de rolos. O rolamento de rolos inclui anéis de desgaste que separam os cones de rolamento de uma tampa de extremidade em uma extremidade externa de um munhão e um anel de apoio em uma extremidade interna do munhão. Os anéis de desgaste, cones e anel de apoio são tipicamente feitos de aço assim como o munhão. Ocorre um desgaste por atrito entre o anel de desgaste e o munhão devido ao carregamento altamente estático e dinâmico que resulta na flexão do eixo e movimento relativo entre o munhão do eixo e os anéis de desgaste encaixados no munhão. O desgaste por atrito pode fazer com que o anel de desgaste forme ranhuras no munhão. Se a ranhura for mais profunda que um limite estabelecido, tal como as 0,0254 centímetro (0,01 polegada), o munhão não pode ser fabricado e o eixo deve ser rejeitado de acordo com as regulações promulgadas pela Association of American Railroads. O desgaste por atrito também pode ocorrer entre um lado do anel de desgaste e um lado de contiguidade de um cone de rolamento. O anel de desgaste cria uma ranhura no cone de rolamento que pode diminuir o comprimento empilhado do cone de rolamento e anel de desgaste ao longo do munhão e reduzir a força de fixação proporcionada por uma tampa de extremidade no munhão. Sucessivamente, isso pode levar a um maior atrito do munhão porque o cone de rolamento e o anel de desgaste são mantidos de modo menos firme juntos.

[004] Uma abordagem para reduzir o desgaste por atrito entre o anel de desgaste e o munhão consiste em posicionar um espaçador anular feito de policloreto de vinila (PVC) entre uma superfície externa do munhão e uma superfície interna do anel de desgaste. Essa abordagem é revelada na Patente no U.S. 5.549.395 por Sink. A patente ‘395 revela um anel espaçador que é inserido em um anel de desgaste por uma operação de pressão. O anel espaçador é encaixado ao longo da superfície interna do anel de desgaste até que o espaçador se encaixe em uma ranhura do anel de desgaste. Em uma aplicação comercial anterior das revelações da patente ‘395, um anel espaçador foi dobrado em um formato de feijão e encaixado no anel de desgaste posicionando-se um lado do anel espaçador no anel de desgaste, e, então, dobrando-se o restante do anel espaçador no anel de desgaste. No entanto, o anel espaçador é formado a partir de um material de PVC denso e, geralmente, rompe à medida que o anel espaçador é encaixado no anel de desgaste. Ademais, o anel espaçador é difícil de manusear e posicionar precisamente no anel de desgaste.

SUMÁRIO

[005] De acordo com um aspecto da presente revelação, proporciona-se um inserto para um anel de desgaste de um rolamento de rolos ferroviário que inclui um corpo anular de um material polimérico. O material polimérico do corpo anular acomoda movimentos relativos mínimos entre o anel de desgaste e um munhão à medida que o munhão gira e limita o desgaste por atrito entre o munhão e o anel de desgaste. O corpo anular inclui retentores espaçados uns dos outros ao redor do corpo anular. O corpo anular permite que pelo menos um dos retentores seja desviado radialmente para dentro à medida que os retentores são inseridos em um anel de desgaste. Dessa maneira, os retentores podem ser prontamente avançados no anel de desgaste para inibir desgaste por atrito entre o anel de desgaste e o munhão.

[006] Em uma forma, os retentores do inserto incluem protuberâncias configuradas para engatar uma ranhura do anel de desgaste. As protuberâncias formam uma conexão de encaixe por pressão entre o inserto e o anel de desgaste. Desse modo, o inserto pode ser rápida e facilmente conectado ao anel de desgaste avançando-se os retentores do inserto na abertura do anel de desgaste e engatando-se as protuberâncias de retentor à ranhura do anel de desgaste.

[007] De acordo com outro aspecto da presente revelação, proporciona-se uma montagem de anel de desgaste para um rolamento de rolos ferroviário. A montagem de anel de desgaste inclui um anel de desgaste tendo uma abertura central para receber um munhão de uma montagem de rodas ferroviárias. A montagem de anel de desgaste compreende, ainda, um inserto incluindo uma pluralidade de espaçadores configurados para se estenderem na abertura do anel de desgaste para separar o anel de desgaste do munhão. Os espaçadores são separados uns dos outros ao redor do anel de desgaste. Devido ao fato de os espaçadores serem descontínuos ao redor do anel de desgaste, os espaçadores podem ser mais facilmente avançados na abertura do anel de desgaste do que um anel contínuo de material de PVC denso conforme revelado na Patente no U.S. 5.549.395 por Sink.

[008] Em uma forma, o anel de desgaste tem lados opostos que ficam voltados para um cone de rolamento e um anel de apoio. O inserto inclui pelo menos um flange estendendo-se ao longo de um lado do anel de desgaste para separar o anel de desgaste do cone de rolamento. Desse modo, o inserto inibe o desgaste por atrito entre o anel de desgaste e tanto o munhão como o cone de rolamento.

[009] A presente revelação também proporciona um método para montar um anel de desgaste e um inserto tendo uma pluralidade de espaçadores. O método inclui avançar pelo menos um dentre a pluralidade de espaçadores em uma abertura do anel de desgaste. O método inclui, ainda, avançar o restante dos espaçadores na abertura do anel de desgaste para posicionar os espaçadores ao redor da abertura do anel de desgaste. Avançando-se sequencialmente os espaçadores na abertura do anel de desgaste, nem todos os espaçadores precisam ser avançados de uma vez no anel de desgaste abertura, o que torna mais fácil avançar os espaçadores no anel de desgaste abertura. Isso proporciona uma montagem mais fácil do anel de desgaste e do inserto.

[0010] Em uma forma, o inserto tem uma construção unitária de peça única e é feito de um material polimérico resiliente. Uma vez que pelo menos um dos espaçadores tiver sido avançado na abertura do anel de desgaste, uma ou mais porções do inserto são desviadas para permitir que o restante da pluralidade de espaçadores seja avançado na abertura do anel de desgaste.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0011] A Figura 1 é uma vista em corte transversal de um rolamento de rolos e um munhão de uma montagem de rodas ferroviárias, sendo que o rolamento de rolos inclui um par de montagens de cone de rolamento de rolos e anéis de desgaste associados em extremidades opostas de um copo de rolamento do rolamento de rolos;

[0012] A Figura 2 é uma vista explodida de um dos anéis de desgaste e um inserto associado do rolamento de rolos da Figura 1 que mostra os retentores do inserto;

[0013] A Figura 3 é uma vista ampliada da porção circulada da Figura 1 com o munhão removido, a Figura 3 mostra uma protuberância de um dos retentores do inserto engatado a um canal do anel de desgaste;

[0014] A Figura 4 é uma vista em elevação do inserto da Figura 3 que mostra cada retentor do inserto sendo conectado a porções arqueadas do inserto por um par de porções de braço espaçadas do inserto;

[0015] A Figura 5 é uma vista em corte transversal tomada ao longo da linha 5-5 na Figura 4 que mostra um corte transversal de um dos retentores do inserto;

[0016] As Figuras 6, 7 e 8 mostram um método de montagem do inserto e do anel de desgaste da Figura 2;

[0017] A Figura 9 é uma vista em perspectiva explodida de outro inserto e um anel de desgaste;

[0018] A Figura 10 é uma vista em corte transversal do inserto e do anel de desgaste da Figura 9 que mostra uma protuberância de um retentor do inserto engatado a uma ranhura do anel de desgaste;

[0019] A Figura 11 é uma vista em perspectiva explodida de outro inserto e um anel de desgaste; e

[0020] A Figura 12 é uma vista em corte transversal do inserto e do anel de desgaste da Figura 11 que mostra uma porção delgada de extremidade livre de um retentor do inserto estendendo-se ao longo de uma superfície interna do anel de desgaste.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0021] Com referência às Figuras 1 e 2, proporciona-se um rolamento de rolos 10 que inclui montagens de anel de desgaste 12. Com referência à Figura 2, cada montagem de anel de desgaste 12 inclui um inserto 14 e um anel de desgaste 16. O inserto 14 pode ser feito de um material polimérico, por exemplo, um plástico tal como tereftalato de polibutileno (PBT), e o anel de desgaste 16 pode ser feito a partir de um material metálico, tal como aço. O inserto 14 inclui um corpo anular 20 que se estende ao redor de uma abertura central 22 dimensionada para receber um munhão 24 de um eixo de uma montagem de rodas ferroviárias. O anel de desgaste 16 inclui uma parede 17 estendendo-se entre os lados 49, 51 do anel de desgaste 16. A parede 17 se estende ao redor de uma abertura central 25 do anel de desgaste 16 dimensionado para receber o inserto 14 e o munhão 24 no mesmo. Para montar o inserto 14 e o anel de desgaste 16, o inserto 14 é parcialmente avançado na abertura 25 do anel de desgaste 16 (vide a Figura 6) e, então, é axialmente pressionado e encaixado em posição dentro do anel de desgaste 16 (vide as Figuras 7 e 8). O inserto 14 é flexível para permitir que o inserto 14 seja avançado na abertura 25 com força mínima que permite uma montagem mais fácil do inserto 14 e do anel de desgaste 16. O inserto 14 e o anel de desgaste 16 montados são montados aos outros componentes do rolamento de rolos 10 e o rolamento de rolos 10 é encaixado por pressão sobre o munhão 24. O inserto 14 de cada um dos anéis de desgaste 16 do rolamento de rolos 10 inibe o desgaste por atrito entre os anéis de desgaste 16 e o munhão 24.

[0022] O inserto 14 inclui uma pluralidade de espaçadores, tais como retentores 32, que são separados uns dos outros ao redor do corpo 20 conforme mostrado na Figura 2. Os retentores 32 formam uma estrutura de amortecimento descontínua de desgaste por atrito ao redor do munhão 24 que separa o anel de desgaste 16 do munhão 24. O corpo 20 é passível de desvio para permitir que os retentores 32 sejam inseridos no anel de desgaste 16. Em uma modalidade, o corpo 20 inclui porções flexíveis 40 que são defletíveis para permitir que um ou mais dos retentores 32 desviem radialmente para dentro e se encaixem na abertura 25 do anel de desgaste 16. Os retentores 32 incluem protuberâncias 44 que engatam uma ranhura 46 da parede 17 do anel de desgaste 16 e resistem ao movimento axial do inserto 14 em relação ao anel de desgaste 16. O corpo 20 pode ser feito de um material resiliente e as propriedades resilientes do corpo 20 incitam as protuberâncias 44 radialmente para fora na ranhura 46. Os retentores 32 formam conexões de encaixe por pressão 100 (vide a Figura 3) com a ranhura 46 do anel de desgaste 16 que captura o inserto 14 no anel de desgaste 16. Dessa maneira, o inserto 14 pode ser prontamente instalado na abertura 25 do anel de desgaste 16 e, uma vez posicionados na abertura 25, os retentores 32 podem separar o anel de desgaste 16 do munhão 24 e reduzir o desgaste por atrito entre o anel de desgaste 16 e o munhão 24.

[0023] Referindo-se às Figuras 1 e 2, o inserto 14 pode incluir, ainda, um ou mais flanges 47 estendendo-se para fora a partir de porções arqueadas 48 do corpo 20 que se assentam contra o lado 49 do anel de desgaste

16. Os flanges 47 separam o anel de desgaste 16 do cone de rolamento 50 próximo e resistem ao desgaste por atrito entre o anel de desgaste 16 e o cone de rolamento 50. Os flanges 47 têm um formato arredondado, tal como uma porção de um círculo, e são espaçados circunferencialmente ao redor do corpo

20. O formato arredondado dos flanges 47 e o uso de múltiplos flanges ao redor do corpo 20 tornam o inserto 14 mais fácil de moldar. Os flanges 47 podem assumir diferentes formatos, tal como um flange anular contínuo único. Ademais, o inserto 14 pode ser proporcionado sem um flange tal como no inserto 302 da Figura 9.

[0024] Referindo-se à Figura 2, o inserto 14 e o anel de desgaste 16 incluem respectivos eixos centrais 30, 31 que são coaxiais quando o inserto 14 tiver sido montado ao anel de desgaste 16. Os eixos centrais coaxiais 30, 31 também são coaxiais a um eixo geométrico 33 de rotação do munhão 24 à medida que o munhão 24 gira. Conforme o uso em questão, os termos externo e interno com referência a um recurso do inserto 14 ou do anel de desgaste 16 geralmente se referem à posição do recurso em relação aos eixos centrais 30,

31.

[0025] Referindo-se à Figura 1, o rolamento de rolos 10 inclui um copo de rolamento 60 que pode ser montado a uma armação de um vagão. O rolamento de rolos 10 inclui pistas externas 62 formadas pelo copo de rolamento 60 e pistas internas 64 formadas pelo cone de rolamentos 50. Um anel espaçador 66 separa o cone de rolamentos 50. Rolos afunilados 68 são posicionados entre as pistas interna e externa 64, 62. Os anéis de desgaste 16 com insertos 14 neles e os cones de rolamento 50 são encaixados por pressão junto ao munhão 24 e são engatados firmemente nos mesmos devido à interferência radial entre as montagens de anel de desgaste 16/inserto 14, o cone de rolamentos 50, e o munhão 24. À medida que o munhão 24 gira os anéis de desgaste 16 com insertos 14 neles, os cones de rolamento 50, e anéis espaçadores 66 giram com o munhão 24. Os rolamentos de rolos afunilados 68 se deslocam ao longo da trajetória definida entre as pistas interna e externa 64, 62 com o giro do munhão 24. O rolamento de rolos 10 inclui, ainda, vedações 70 em extremidades opostas do copo de rolamento 60 que resistem ao egresso de lubrificantes a partir de dentro do rolamento de rolos 10 bem como inibir o ingresso de água, poeira, e detritos no rolamento de rolos 10. O rolamento de rolos 10 inclui, ainda, um anel de apoio 80 tendo uma superfície curva 82 que engata uma superfície curva 84 do munhão 24. O rolamento de rolos 10 inclui, ainda, uma tampa de extremidade 86 que é presa através de um ou mais elementos de fixação tais como parafusos 88 ao munhão 24. Quando os parafusos 88 forem apertados, a tampa de extremidade 86 prende os anéis de desgaste 16, cones de rolamento 50 e anéis espaçadores 66 entre a tampa de extremidade 86 e o anel de apoio 80.

[0026] Com referência à Figura 3, os retentores 32 do inserto 14 engatam a ranhura 46 do anel de desgaste 16. As protuberâncias 44 dos retentores 32 têm um diâmetro externo 110 que é nominalmente igual a um diâmetro interno da ranhura 46 tomada em uma raia 124 da ranhura 46. Por exemplo, o diâmetro externo 110 das protuberâncias 44 e o diâmetro interno da ranhura 46 na raia 124 podem ter aproximadamente 16,25 centímetros (6,4 polegadas). O munhão 24 tem um diâmetro externo que é maior que um diâmetro interno 153 dos retentores 32. Quando o anel de desgaste 16 (com o inserto 14 no mesmo) for encaixado por pressão no munhão 24, o munhão 24 força os retentores 32 radialmente para fora e firmemente na ranhura 46. Desse modo, o munhão 24 comprime o inserto 14 entre o munhão 24 e o anel de desgaste 16 e prende o munhão 24, o inserto 14, e o anel de desgaste 16 juntos. A pressão externa proporcionada pelo inserto 14 comprimido mantém o anel de desgaste 16 externo a partir do munhão 24 e mantém o anel de desgaste 16 concêntrico ao munhão 24. A concentricidade entre o anel de desgaste 16 e o munhão 24 evita a geração de calor e questões de vedação causadas por um anel de desgaste excêntrico 16.

[0027] Referindo-se à Figura 3, a ranhura 46 inclui canais 120, 122 e a raia 124 separa os canais 120, 122. Os canais 120, 122 proporcionam áreas de alívio para afiação durante a fabricação do anel de desgaste 16.

[0028] As protuberâncias 44 do inserto 14 e a ranhura 46 do anel de desgaste 16 têm um perfil de correspondência que resiste ao movimento axial do inserto 14 em relação ao anel de desgaste 16. Isso resiste o inserto 14 de se separar do anel de desgaste 16 à medida que o anel de desgaste 16 e o inserto 14 no mesmo forrem encaixados por pressão no munhão 24. Em uma modalidade, as protuberâncias 44 incluem superfícies de batente 130, 132 que ficam voltadas para as superfícies de batente 134, 136 da ranhura 46. O contato em contiguidade entre as superfícies de batente 130, 134 e 132, 136 resiste ao movimento axial do inserto 14 na direção 140 e na direção 146.

[0029] Cada um dos retentores 32 inclui uma porção de base 112 e uma porção de extremidade livre 114. O inserto 14 tem uma espessura que pode variar através do corpo 20 e, em particular, através dos retentores 32. Por exemplo, as porções arqueadas 48 e as porções de braço de retentor 112 têm uma primeira espessura 150 que pode estar na faixa de, por exemplo, aproximadamente 0,0508 centímetro (0,02 polegada) a aproximadamente 0,127 centímetro (0,05 polegada), tal como 0,0762 centímetro (0,03 polegada). As protuberâncias 44 dos retentores 32 podem ter uma segunda espessura maior

152. A segunda espessura maior 152 pode estar na faixa de, por exemplo, aproximadamente 0,127 centímetro (0,05 polegada) a aproximadamente 0,254 (0,1 polegada), tal como aproximadamente 0,2286 0,127 centímetro (0,09 polegada). A primeira espessura mais delgada 150 proporciona flexibilidade ao inserto 14. A segunda espessura maior 152 proporciona ao material do retentor 32 engate à ranhura 46.

[0030] Referindo-se à Figura 3, cada vedação 70 pode incluir um estojo de vedação 160 que inclui uma vedação externa 162 montada ao copo de rolamento 60 e um inserto 164 montado à vedação externa 162. O inserto de estojo de vedação 164 pode ser encaixado por pressão à vedação externa 162. A vedação 70 inclui, ainda, um rotor 170 e um defletor 172 que é fixado ao rotor

170. O anel de desgaste 16 é encaixado por pressão em uma abertura central do defletor 162, que fixa o rotor 170 e o defletor 172 ao anel de desgaste 16. Logo, o anel de desgaste 16, o rotor 170 e o defletor 172 giram com a rotação do munhão 124. O inserto de estojo de vedação 164, o rotor 170, o defletor 172 e a vedação externa 162 formam uma trajetória tortuosa 176 para limitar o egresso de lubrificante e o ingresso de água, poeira e detritos.

[0031] Referindo-se à Figura 4, a porção flexível 40 do inserto 14 inclui uma abertura atravessante, tal como um entalhe 180, na porção de base 112 de cada retentor 32. A porção flexível 40 inclui um par de porções de braço 182, 184 que se estendem afastando-se da porção de base 112 em qualquer lado do entalhe 180. As porções de braço 182, 184 conectam cada retentor 32 a duas das porções arqueadas 48. O entalhe 180 reduz a quantidade de material do inserto 14 próximo à porção de braço de retentor 112 de modo que o inserto 14 possa se flexionar mais prontamente e permitir que os retentores 32 desviem radialmente para dentro à medida que o inserto 14 é conectado ao anel de desgaste 16. Em uma modalidade, as porções de braço 182, 184 têm lados curvos 190, 192 que têm raios 194, 196. Os lados curvos 190, 192 limitam as concentrações de tensão no material da porção flexível 40. As porções de braço 182, 184 têm a mesma segunda espessura relativamente delgada 150 visto que as porções de base de retentor 112 e as porções arqueadas 48 proporcionam flexibilidade aos retentores 32.

[0032] Referindo-se às Figuras 4 e 5, as protuberâncias 44 parecem um bloco que se estende a partir da porção de base 112. As protuberâncias 44 têm um corte transversal genericamente poligonal que inclui uma superfície externa 200 que engata a raia 124 (vide a Figura 3), uma superfície interna 202 que engata o munhão 24, e lados 204 que conectam as superfícies externa e interna 200, 202. Os lados 204 incluem uma superfície afunilada 206 e uma superfície estendendo-se radialmente 207. As superfícies afuniladas 206 se estendem em ângulos 208 em relação à superfície interna 200. Os lados 204 podem operar como superfícies de came que auxiliam no deslocamento dos retentores 32 radialmente para dentro à medida que os retentores 32 são avançados na direção 210 (vide a Figura 6) na abertura 25 do anel de desgaste 16. Ademais, as superfícies internas 202 são côncavas com uma curvatura que corresponde à superfície externa do munhão 24.

[0033] Com referência às Figuras 6 a 8, proporciona-se um método para montar o inserto 14 e o anel de desgaste 16. Inicialmente, o inserto 14 é posicionado de modo que o eixo geométrico central 30 do inserto 14 se estenda obliquamente em um ângulo 220 em relação ao eixo geométrico central 31 do anel de desgaste 16. O método inclui avançar pelo menos um dos retentores 32 na abertura 25 do anel de desgaste 16. O avanço do pelo menos um dos retentores 32 pode incluir avançar cinco retentores 32A na abertura 25 com um retentor 32A sendo completamente avançado na abertura 25 e quatro retentores 32A sendo parcialmente avançados na abertura 25 conforme mostrado na Figura

6. Em uma modalidade, os retentores 32A são avançados na abertura 25 avançando-se um primeiro lado 222 do inserto 14 ao longo da direção axial 210 para avançar os retentores 32A na abertura 25 no ângulo 220. Devido ao fato de os retentores 32A serem avançados na abertura 25 no ângulo 220, os retentores 32A podem não precisar ser desviados para encaixarem-se na abertura 25.

[0034] Uma vez que os retentores 32A tiverem sido avançados na abertura 25, os retentores restantes 32B são salientes à abertura 25 do anel de desgaste 16 conforme mostrado na Figura 6. Um ou mais dos retentores restantes 32B também podem estar radialmente externos a partir da abertura 25.

[0035] Com referência à Figura 7, o anel de desgaste 16 e o inserto 14 foram girados noventa graus da posição mostrada na Figura 6. O método inclui incitar as porções de extremidade livre 114 de um ou mais dos retentores 32B que estavam radialmente externos da abertura 25 radialmente para dentro na direção 230 de modo que as porções de extremidade livre 114 de todos os retentores 32 fiquem posicionadas dentro da abertura 25 do anel de desgaste 16 conforme mostrado na Figura 7. A incitação das porções de extremidade livre 114 radialmente na abertura 25 envolve desviar as porções de braço 182, 184 de um ou mais retentores 32B que são radialmente externos da abertura 25. As porções de braço 182, 184 se flexionam para acomodar o movimento interno das porções de extremidade livre 114.

[0036] Referindo-se à Figura 7, o inserto 14 tem um lado 224 saliente ao anel de desgaste 16. Para completar a montagem do inserto 14 e do anel de desgaste 16, o lado 224 é avançado ao longo da direção axial 210 até que todas as protuberâncias 44 dos retentores 32 engatem a ranhura 46. Devido ao fato de as porções de braço 182, 184 permitirem o movimento radialmente para dentro do retentores 32, os retentores 32 podem ser avançados na abertura 25 do anel de desgaste 16 com muito pouca força nas direções axiais 210 e na direção radial 230. Desse modo, o inserto 14 e o anel de desgaste 16 podem ser rapidamente montados a mão sem exigir uma prensa especializada. Nota-se que uma máquina pode ser usada para automatizar o processo de montagem embora a máquina aplique forças relativamente baixas para montar o inserto 14 e o anel de desgaste 16.

[0037] Com referência à Figura 8, o inserto 14 foi totalmente avançado na direção axial 210 de modo que todas as protuberâncias 44 dos retentores 32 tenham se encaixado na ranhura 46 do anel de desgaste 16 e todos os flanges 47 tenham se assentado contra o lado 49 do anel de desgaste

16. Conforme mostrado na Figura 8, os flanges 47 são espaçados uns dos outros por vãos 234. Os flanges espaçados 47 podem contatar o cone de rolamento 50 e resistir ao desgaste por atrito entre o anel de desgaste 16 e o cone de rolamento 50. Ademais, os vãos 232 entre os flanges 47 aumentam a flexibilidade do inserto 14.

[0038] Em uma modalidade, o inserto 14 é feito a partir de um polímero. O anel de desgaste pode ser feito a partir de um material metálico, tal como aço. Devido ao fato de o inserto 14 limitar o desgaste por atrito entre o anel de desgaste 16 e o munhão 24, o anel de desgaste 16 não precisa ser feito de um material que resistirá ao desgaste por atrito com o munhão 24. Logo, o inserto 14 permite que o anel de desgaste 16 seja feito de um metal verde, isto é, um metal não submetido a um processo de endurecimento.

[0039] Com referência à Figura 9, proporciona-se outra montagem de anel de desgaste 300 que é similar em muitos aspectos à montagem de anel de desgaste 12 discutida anteriormente. A montagem de anel de desgaste 300 inclui um inserto 302 que seja idêntico ao inserto 14 discutido acima com a exceção que o inserto 302 não inclui flanges como os flanges 47 discutidos acima. O inserto 302 inclui um corpo anular 304 tendo porções arqueadas 306, retentores 308 e porções flexíveis 310 que conectam os retentores 308 às porções arqueadas 306.

[0040] A montagem de anel de desgaste 300 inclui um anel de desgaste 312 que seja similar em muitos aspectos ao anel de desgaste 16 discutido anteriormente. O anel de desgaste 312 inclui uma parede 314 estendendo-se entre um lado 316 e um lado 318 do anel de desgaste 312. A parede 314 se estende ao redor de uma abertura central 320 e da parede 314 e inclui uma ranhura 322 que forma uma conexão de encaixe por pressão com protuberâncias 324 dos retentores 308. O anel de desgaste 312 tem um eixo central 346 e cada um dos retentores 308 se estende a uma extremidade 360 do mesmo.

[0041] Com referência às Figuras 9 e 10, as porções arqueadas 306 incluem porções de aro 330 do inserto 302. As porções de aro 330 são separadas por entalhes 332 das porções flexíveis 310. Uma diferença entre o inserto 302 e o inserto 14 é que o inserto 302 não tem flanges como os flanges

47. O lado 316 do anel de desgaste 312 pode, portanto, contatar um cone de rolamento da montagem de rolamento associada, o que pode ser aceitável em algumas aplicações.

[0042] O rolamento de rolos 10 discutido anteriormente pode ser um tipo diferente de rolamento de rolos em relação ao rolamento de rolos afunilado tendo duas fileiras de rolamentos conforme mostrado na Figura 1. Por exemplo, o rolamento de rolos 10 pode ter uma fileira única de rolamentos de rolos afunilados, quatro fileiras de rolamentos de rolos afunilados, rolamentos de rolos cilíndricos e/ou rolamentos esféricos. Ademais, embora a operação do rolamento de rolos 10 envolva tipicamente o munhão 24 girando em relação ao copo de rolamento 60, o copo de rolamento 60 pode girar ao redor de um munhão estacionário 24 ou o copo de rolamento 60 e o munhão 24 podem girar em velocidades diferentes. O rolamento de rolos 10 pode ser usado com munhões de vagões ou com munhões de locomotivas ferroviárias.

[0043] Com referência à Figura 11, proporciona-se outra montagem de anel de desgaste 400 que seja similar em muitos aspectos às montagens de anel de desgaste discutidas anteriormente. A montagem de anel de desgaste 400 inclui um inserto 402 que seja idêntico em muitos aspectos ao inserto 14 discutido anteriormente. Uma diferença entre os insertos 14, 402 é que o inserto 402 inclui um corpo anular 404 tendo porções arqueadas 406 e os retentores

408. Os retentores 408 incluem uma porção de base 410, uma protuberância 412 e uma porção de extremidade livre 414.

[0044] A montagem de anel de desgaste 400 inclui um anel de desgaste 420 tendo lados opostos 422, 424 e uma parede 426 estendendo-se entre os mesmos. A parede 426 inclui uma ranhura 428 que recebe a protuberância 412 de cada um dos retentores 408 do inserto 402.

[0045] Com referência à Figura 12, a porção de base 410 tem uma espessura 430, a protuberância 412 tem uma espessura 432 e a porção de extremidade livre 414 tem uma espessura 434 e um comprimento 449. As espessuras 430, 434 da porção de base 410 e da porção de extremidade livre 414 são menores que a espessura 432 da protuberância 412. Em uma modalidade, as espessuras 430, 434 são idênticas. Por exemplo, as espessuras 430, 434 podem ter aproximadamente 0,0762 centímetro (0,03 polegada) e a espessura 432 pode ser aproximadamente 0,2286 centímetro (0,09 polegada).

[0046] Com referência à Figura 12, a porção de extremidade livre 414 se estende ao longo de uma superfície interna 446 do anel de desgaste parede 426 dentro de uma abertura central 442 do anel de desgaste 420. Em algumas aplicações, a porção de extremidade livre 414 tendo a espessura reduzida 434 pode ajudar o inserto 402 a permanecer dentro do anel de desgaste 420 à medida que um munhão é avançado na direção 447 na abertura central 442 do anel de desgaste 420. O munhão tem uma porção piloto com um diâmetro externo ligeiramente menor que uma porção de corpo do munhão. O diâmetro externo menor da porção piloto cria um vão entre o diâmetro externo da porção piloto e um diâmetro interno do inserto 402 à medida que a porção piloto é avançada na direção 447 na abertura central 442. À medida que a porção de corpo do munhão entra na abertura central 442, a porção de corpo do munhão contata o diâmetro interno das porções arqueadas 406 do inserto 402. O contato entre o diâmetro externo da porção de corpo do munhão e o diâmetro interno das porções arqueadas do inserto 406 incitam os retentores 408 a oscilarem radialmente para dentro em relação à porção piloto do munhão. No entanto, os retentores 408 não oscilam afastando-se radialmente muito para dentro antes de contatar a porção piloto do munhão devido ao comprimento 449 das porções de extremidade livre 414. Devido ao fato de os retentores 408 não oscilarem afastando-se muito radialmente para dentro, as protuberâncias 412 permanecem engatadas à ranhura 428 do anel de desgaste 420 e resistem uma tração do inserto 402 a partir do anel de desgaste 420 à medida que o munhão é avançado mais afastado na abertura central 442.

[0047] Muito embora tenham sido ilustradas e descritas modalidades particulares da presente invenção, avaliar-se-á que várias alterações e modificações ocorrerão aos indivíduos versados na técnica, e pretende-se que a presente invenção abranja todas essas alterações e modificações que se enquadram no escopo das reivindicações anexas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Inserto para um anel de desgaste de um rolamento de rolos ferroviário, CARACTERIZADO pelo fato de que o inserto compreende: um corpo anular de um material polimérico; e retentores do corpo anular espaçados uns dos outros ao redor do corpo anular, o corpo anular permite que pelo menos um dos retentores seja desviado radialmente para dento à medida que os retentores são inseridos em um anel de desgaste.

2. Inserto, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o corpo anular inclui porções arqueadas e porções flexíveis que conectam os retentores às porções arqueadas, as porções flexível sendo defectíveis para permitir que pelo menos um dos retentores se desloque radialmente para dentro à medida que os retentores são inseridos no anel de desgaste.

3. Inserto, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que cada uma das porções flexíveis inclui um par de porções flexíveis de braço que conectam um dos retentores a duas das porções arqueadas do corpo anular.

4. Inserto, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que os retentores incluem protuberâncias configuradas para engatarem uma ranhura de um anel de desgaste.

5. Inserto, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o corpo anular tem um eixo geométrico central, os retentores se estendem paralelos ao eixo geométrico central, e cada um dos retentores inclui uma espessura medida perpendicular ao eixo geométrico central que varia ao longo do retentor.

6. Inserto, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que cada retentor inclui uma porção de base conectada a pelo menos uma porção arqueada e uma porção de extremidade livre oposta à porção de base, e em que cada retentor inclui uma primeira espessura na porção de base e uma segunda espessura intermediária à porção de base e a porção de extremidade livre que é maior que a primeira espessura.

7. Inserto, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o corpo anular inclui uma pluralidade de flanges espaçados uns dos outros ao redor do corpo anular.

8. Inserto, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o corpo anular tem uma construção unitária de peça única.

9. Inserto, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o corpo anular é resiliente.

10. Montagem de anel de desgaste para um rolamento de rolos ferroviário, CARACTERIZADA pelo fato de que a montagem de anel de desgaste compreende: um anel de desgaste tendo uma abertura central para receber um munhão de uma montagem de rodas ferroviárias; e um inserto que inclui uma pluralidade de espaçadores configurados para se estenderem na abertura do anel de desgaste para separar o anel de desgaste do munhão, os espaçadores sendo separados uns dos outros ao redor do anel de desgaste.

11. Montagem de anel de desgaste, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADA pelo fato de que o anel de desgaste inclui uma ranhura e os espaçadores são engatados à ranhura do anel de desgaste.

12. Montagem de anel de desgaste, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADA pelo fato de que o anel de desgaste tem um eixo geométrico central e um comprimento predeterminado ao longo do eixo geométrico central; e os espaçadores do inserto se estendem ao longo do anel de desgaste pelo menos metade do comprimento do anel de desgaste.

13. Montagem de anel de desgaste, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADA pelo fato de que o anel de desgaste inclui um par de lados opostos e a abertura central se estende entre os lados opostos; e o inserto inclui pelo menos um flange estendendo-se ao longo de um dos lados do anel de desgaste para separar o anel de desgaste de outro componente do rolamento de rolos ferroviário.

14. Montagem de anel de desgaste, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADA pelo fato de que o inserto é anular e inclui porções arqueadas que conectam os espaçadores.

15. Montagem de anel de desgaste, de acordo com a reivindicação

14, CARACTERIZADA pelo fato de que o anel de desgaste inclui pares de porções flexíveis de braço, cada par de porção flexível de braço conecta um dos espaçadores a duas das porções arqueadas.

16. Montagem de anel de desgaste, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADA pelo fato de que o inserto tem uma construção unitária, de peça única.

17. Montagem de anel de desgaste, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADA pelo fato de que o inserto é feito de um polímero.

18. Montagem de anel de desgaste, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADA pelo fato de que o anel de desgaste não foi submetido a um processo de endurecimento.

19. Método de montagem de um anel de desgaste e um inserto tendo uma pluralidade de espaçadores, CARACTERIZADO pelo fato de que o método inclui: avançar pelo menos um dos espaçadores do inserto em uma abertura do anel de desgaste; e avançar o restante dos espaçadores do inserto na abertura do anel de desgaste para posicionar os espaçadores ao redor da abertura do anel de desgaste.

20. Método, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que avançar pelo menos um dos espaçadores do inserto na abertura do anel de desgaste inclui avançar o pelo menos um dos espaçadores na abertura em um ângulo em relação a um eixo geométrico central do anel de desgaste.

21. Método, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que avançar o restante dos espaçadores do inserto na abertura inclui desviar para dentro pelo menos um dos espaçadores restantes.

22. Método, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que avançar o restante dos espaçadores na abertura do anel de desgaste inclui flexionar pelo menos uma porção flexível do inserto associada a pelo menos um dos espaçadores restantes.

23. Método, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que avançar o restante dos espaçadores do inserto na abertura do anel de desgaste inclui deslocar uma extremidade livre de pelo menos um dos espaçadores restantes a partir de uma primeira posição radialmente para fora a partir da abertura do anel de desgaste para uma segunda posição radialmente para dentro a partir da primeira posição.

24. Método, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que avançar o restante dos espaçadores na abertura do anel de desgaste inclui dobrar um par de porções flexíveis de braço do inserto para deslocar um dos espaçadores restantes radialmente para dentro.

25. Método, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente engatar projeções dos espaçadores com uma ranhura do anel de desgaste.

26. Método, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente assentar pelo menos um flange do inserto contra um lado do anel de desgaste.