BRPI1015724B1 - conjunto de mancal de rolo cônico - Google Patents
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Abstract
CONJUNTO DE MACAL DE ROLO CÔNICO. Um conjunto de mancai é apresentado tendo um rolo portador de um cone formando uma pista de rolo interna montada em torno da parte de munhão de um eixo. Um copo forma uma pista de rolo externa que combina com a pista de rolo interna para receber elementos de rolete. Um anel de encosto é centrado no filete de eixo. Elementos de rolete cônico são localizados ente e contatam as pistas de rolo interna e externa, uma gaiola é constituída de uma anel interno, de um anel externo, e uma pluralidade de barras de cavidade se estende entre os anéis interno e externo. As barras de cavidade de gaiola incluem uma protuberância que é recebida em uma ranhuras no cone.
Description
[0001] A presente invenção trata de mancais de rolo cônicos e, mais especificamente, de uma combinação de gaiola e cone aperfeiçoada para os rolos cônicos em causa para uso em um vagão ferroviário.
[0002] Conjuntos de mancai de rolo incorporam duas carreiras de mancais de rolo cônicos pré-montadas em um pacote pré-lubrificado auto- contido para montagem sobre munhões nas extremidades de eixos ou árvores. Estes conjuntos de mancai são usados como mancais de vagão ferroviário montados sobre munhões nas extremidades dos eixos dos vagões. Os mancais deste tipo tipicamente empregam duas carreiras de mancais de rolo cônicos encaixadas uma em cada extremidade de um copo de mancai em comum com seus respectivos cones de mancai tendo um diâmetro interno dimensionado para proporcionar um ajuste por interferência com a manga de eixo e uma manga cilíndrica ou espaçador posicionado entre os cones assegurando espaçamento exato sobre a manga. Uma gaiola mantém os mancais de rolo cônicos em cada carreira mutuamente espaçados e corretamente alinhados. Vedações montadas no interior de cada extremidade do copo de mancai asseguram contato vedante com anéis anti-desgaste se apoiando contra as extremidades externas dos respectivos cones de mancai em cada extremidade do conjunto.
[0003] Em uma instalação de vagão ferroviário típica, a manga de eixo é usinada com um filete na extremidade interna e um anel de apoio tendo uma superfície complementar ao contorno do filete e uma superfície de encontro para se engatar com a extremidade interior do anel anti-desgaste interno para posicionar exatamente o conjunto de mancai sobre a manga. Um tampo extremo montado sobre a extremidade do eixo por cavilhas rosqueadas atarraxadas em orifícios na extremidade do eixo se engata no anel anti- desgaste externo e fixa o inteiro conjunto na extremidade do eixo. Os anéis anti-desgaste tipicamente têm um diâmetro interno dimensionado para assegurar um ajuste por interferência com a manga sobre pelo menos uma parte de sua extensão para que o inteiro conjunto seja pressionado como uma unidade sobre a extremidade da manga de eixo.
[0004] O conjunto de mancai de roletes cônicos inclui um anel interno formado em um cone montado em tomo da parte de manga do eixo. O anel interno inclui uma pista voltada para o exterior. Um copo tendo uma pista externa voltada para o interior. Os elementos de rolo são localizados entre as pistas interna e externa. Uma gaiola constitui um estrutura unitária que mantêm os elementos de rolo espaçados entre si e alinhados. A gaiola de preferência é constituída de um nylon ou de um material de carga de fibras poliméricas. Ela porém pode ser formada de aço.
[0005] Um anel de encosto tem uma superfície perfilada complementar a se engatando com a superfície perfilada de um filete formado sobre o eixo. O filete se estende do munhão para o rebordo do eixo. As superfícies perfiladas cooperam para fixar o anel de encosto contra movimento axial ao longo do eixo. Um anel anti desgaste anular é interposto entre e se engata com a pista interna e o anel de encosto. A gaiola inclui um anel interno e um anel externo, com barras de cavidade se estendendo entre elas. Pelo menos uma e de preferência todas as barras de cavidade incluem uma protuberância ou uma ranhura formada em uma parte voltada para dentro. Cada cone inclui uma parte de borda externa e uma parte de borda interna com uma ranhura ou reentrância ou encaixe adaptada para receber de forma complementar a ranhura ou encaixe nas barras de cavidade de gaiola.
[0006] De acordo com os desenhos: a fig. 1 é uma vista seccional de uma manga de eixo tendo sobre ela montado um conjunto de mancai de rolos cônicos de acordo com uma modalidade da presente invenção; a fig. 2 é uma vista em seção transversal parcial de um mancai de roletes cônicos de acordo com uma modalidade da presente invenção; a fig. 3 é uma vista em perspectiva de uma gaiola para um mancai de roletes cônicos de acordo com uma modalidade da presente invenção; e a fig. 4 é uma vista em perspectiva de um cone para um conjunto de mancai de roletes cônicos de acordo com uma modalidade da presente invenção.
[0007] Reportando-se a seguir à fig. 1 dos desenhos, um conjunto de mancai de roletes cônicos indicado geralmente pelo numeral de referência 10 na figura 1 é mostrado montado sobre um munhão 12 sobre a extremidade em cantilever livre de um eixo 14, tipicamente um eixo de vagão ferroviário. O munhão 12 é usinado dentro de tolerâncias muito estreitas e termina em uma extremidade interna em um filete perfilado 22 levando a um rebordo cilíndrico 18 do eixo 14. Na extremidade livre do eixo, a parte de munhão 12 termina em uma parte guia cônica ou ligeiramente coniforme 24 dimensionada para facilitar a instalação do conjunto de mancai sobre o munhão. Uma pluralidade de orifícios rosqueados 26 é formada na extremidade do eixo 14 para receber cavilhas rosqueadas 28 para montagem de um tampo retentor de mancai 30 sobre a extremidade do eixo para fixar o mancai em posição conforme descrito em maior detalhe mais abaixo.
[0008] O conjunto de mancai de roletes cônicos 10 é pré-montado antes de ser montado e fixado sobre o munhão 12 pelo tampo 30. O conjunto de mancai de roletes cônicos inclui um copo de mancai unitário ou pista de rolo externa 32 tendo um par de pistas de rolo voltadas para dentro 34, 36 formadas um adjacente a cada extremidade que cooperam com um par de cones de mancai 38, 40, respectivamente, para suportar as duas careiras de roletes coniformes 42, 44, respectivamente, entre eles. O cone 38 forma a pista de rolo voltada para o exterior 39. O cone 40 também forma uma pista de rolo voltada para o exterior. Um espaçador central 46 é posicionado entre os cones 38, 40 para manter os cones em relação exatamente espaçada entre si.
[0009] O copo de mancai 32 é munido de contra-furos cilíndricos 48, 50 nas suas extremidades opostas no exterior das pistas de rolo 34, 36 e um par de conjuntos de vedação 52, 54 montados sob pressão no interior de cada um dos contra-furos cilíndricos 48, 50. As vedações 52, 54, incluem elementos de vedação resilientes 56, 58, respectivamente, que atritam sobre e formam uma vedação com um par de mangas de anel antidesgaste 60, 62, respectivamente, tendo suas extremidades dirigidas para dentro em engate com as extremidades dirigidas para fora de cones de mancai 38, 40, respectivamente. A extremidade oposta da manga de anel antidesgaste 60 é recebida em um alargamento cilíndrico 64 na extremidade dirigida axialmente para o exterior de um anel de encosto anular 66 que, por sua vez tem um alargamento 68 na extremidade oposta que é dimensionado para ser recebido em relação de ajuste por interferência e de não interferência sobre o rebordo cilíndrico 18 do eixo 14. O alargamento 64 e o diâmetro externo da manga de anel anti desgaste 60 são também dimensionados para proporcionar um ajuste por interferência de forma que o anel anti-desgaste é pressionado para o interior do anel de apoio 66 que é exatamente usinado para oferecer uma superfície interna perfilada 70 complementar com e se engatando com o contorno do filete 22 quando o mancai é montado sobre o eixo. A extremidade dirigida para o exterior da manga 62 exerce pressão contra o tampo de retenção 30.
[00010] A gaiola 80 é tipicamente uma estrutura unitária constituída de um material de resina tal como um polímero ou resina de nylon. A gaiola 80 usualmente compreende uma carga de fibras, usualmente de fibra de vidro ou fibra de carbono, ou então de aço. A gaiola 80 também poderia ser constituída de aço.
[00011] A gaiola 80 e visto ser uma estrutura de forma geralmente cilíndrica. A gaiola 80 é constituída de um anel interno 81 geralmente circular e de um anel externo de maior diâmetro geralmente circular 83. Uma pluralidade de barras de cavidade 85 se estende do anel interno 81 para o anel externo 82 para conferir apoio estrutural entre o anel interno 81 e o anel externo 83. A gaiola 80 também inclui a seção de perna 82 que atua para reter o espaçador 84 em posição.
[00012] Cada barra de cavidade 85 é mostrada incluir um elemento de encaixe 89 se estendendo radialmente para dentro da parte radialmente interna de anel interno 81. Em uma modalidade alternativa, uma ranhura poderia ser prevista na parte radialmente interna da barra de cavidade 85. Uma das barras de cavidade 85 pode incluir um elemento de encaixe 89, porém, idealmente cada barra de cavidade inclui um encaixe 89.
[00013] Cada cone 38 é constituído de uma estrutura geralmente cilíndrica tendo uma parte de borda interna geralmente circular 93 e de uma parte de borda externa geralmente circular 95. A parte de borda externa 95 inclui um rebordo radialmente extemamente protuberante 97 que é recebida em uma borda complementar 99 formada em uma barra de cavidade voltada para dentro 85 da gaiola 80.
[00014] O cone 38 também inclui uma ranhura 101 formada em uma borda radialmente voltada para o exterior da parte de borda interna 93. O encaixe 89 da barra de cavidade 85 é recebido na ranhura complementar 101 na parte de borda interna de cone 38.
[00015] Altemativamente, o cone 38 poderia incluir um elemento de encaixe protuberante recebido em uma ranhura complementar na barra de cavidade 85.
[00016] A disposição aperfeiçoada de cone 38 e gaiola 80 resulta em um conjunto de mancai de rolo de montagem mais fácil.
[00017] Os roletes cônicos 42 são retidos em posição pela interação entre o encaixe 89 na barra de cavidade 85 da gaiola 80 e a ranhura receptora 101 do cone 38. O presente conjunto pode ser expedido quando está pronto para aplicação sobre um munhão 12 de um eixo de vagão ferroviário 14.
[00018] Outrossim, a interação entre o encaixe 89 da gaiola 80 e ranhura 107 do cone 38, com a recepção do rebordo extemamente protuberante 97 do cone 38 na borda complementar 99 ou barra de cavidade 85 da gaiola 80 atua para manter os roletes cônicos 42 alinhados enquanto em serviço proporcionando características anti-desgaste aperfeiçoadas.
[00019] A dimensão típica para o encaixe 89 sobre a barra de cavidade 85 é de 0,25 a 1,25 mm e uma largura de 0,5 a 3 mm. As dimensões d ranhura 101 na parte de borda interna de cone 38 seriam de uma natureza complementar para acomodar o encaixe 89.
Claims (6)
1. Conjunto de mancai de rolo cônico, compreendendo: um cone (38) tendo uma pista interna com uma pista de rolo dirigida para o exterior sobre o mesmo; um copo (32) tendo uma face externa tendo uma pista de rolo dirigida para dentro sobe o mesmo; um espaçador (46) localizado adjacente ao cone (38); elementos de rolo (42, 44) coniformes localizados entre e contatando a pista de rolo dirigida para o exterior e a pista de rolo dirigida para o interior; uma gaiola (80) para prestar espaçamento e alinhamento para os elementos de rolo (42, 44) coniformes, a gaiola (80) tendo um anel interno (81) e um anel externo (83), e uma pluralidade de barras de cavidade (85) se estendendo entre o anel interno (81) e o anel externo (83); caracterizadopelo fato de que: pelo menos uma das barras de cavidade (85) inclui um elemento de ação de mola saliente da mesma; a gaiola (80) também inclui uma pluralidade de seções de perna (82) que suportam o espaçador; e, o cone (38) inclui uma parte de borda externa (95) e uma parte de borda interna (93), onde a parte de borda interna (93) inclui uma ranhura adaptada para receber o elemento de ação de mola sobre a barra de cavidade de gaiola (80).
2. Conjunto de mancai de rolo cônico de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o elemento de ação de mola se projeta de cada barra de cavidade (85).
3. Conjunto de mancai de rolo cônico de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que cada barra de cavidade (85) tem uma seção base afixada ao anel interno (81), e o elemento de ação de mola se projeta radialmente para o interior da seção base da barra de cavidade (85).
4. Conjunto de mancai de rolo cônico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: a parte de borda externa (95) e a parte de borda interna (93) do cone (38) são ligadas por uma parte central; e a ranhura é localizada sobre uma parte radialmente voltada para o exterior da parte de borda interna (93) do cone (38).
5. Conjunto de mancai de rolo cônico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: o anel interno (81) da gaiola (80) compreende uma seção recortada radialmente voltada para dentro; e, a parte de borda externa (95) de cone (38) inclui uma parte radialmente extemamente protuberante (97) recebida na seção recortada radialmente voltada para dentro da gaiola (80).
6. Conjunto de mancai de rolo cônico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a gaiola (80) é uma estrutura geralmente unitária constituída de um material de resina com uma carga de fibras de vidro
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