CN107848586B - 链条接头组件 - Google Patents

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Abstract

一种链条接头组件(1)，包括：销(2)，与至少一个相应的第一链条杆(3、4)形成一体；和衬套(5)，与至少一个相应的第二链条杆(6、7)形成一体；所述销(2)和所述衬套(5)是同轴的。衬套(5)具有恒定的内径。在销(2)与衬套(5)之间插入有至少一个弹性环(8)，该弹性环基本上与衬套(5)的耦接至相应的第二链条杆(6、7)的部分(9、10)对准。

Description

链条接头组件
技术领域
本发明涉及一种链条接头组件。
背景技术
链条接头是一种机械装置，其能够连接两个结构(通常是两个轴)，同时允许它们的相互运动；这样的运动可以是旋转或摆动。
“柔性链条接头”用于以相互轴向对准的方式连接两个传动轴，并且由于不完善的安装和旋转固有的不规则性，它们能够吸收任何的未对准。
由链条接头吸收的动力的损失是最小的，所以其可以忽略不计。
这些接头不能代替万向接头，并且它们不是设计来吸收角度或轴向未对准，而是来吸收轴向耦接的两个轴的旋转期间产生的振动和游隙(play)。
维护和安装非常简单和快速。
接头由连接到第一结构(基本上是链条的第一杆)的销和连接到第二结构(基本上是链条的杆)的衬套组成。
销和衬套之间的接触表面将机械负载从一个结构传递到另一个结构(即，它们刚性地耦接杆)。
当接头遭受负载时，销倾向于弯曲，导致了在减小的尺寸的接触表面上的负载的集中(负载将基本上施加在边缘上)。
减少接触表面(并因此定位负载)导致受影响的部件的磨损增加，从而使接头快速退化。
这种情况决定了扩大接头(特别是销)尺寸的必要性，以便使所需的性能水平成为可能，同时使磨损最小化。
或者，在所有情况下，接头可以在比设计速度低的速度下使用，在这些情况中，大于预设阈值的负载可以施加到销上。
在任何情况下，传统接头中可以遭遇到的最大风险是由于销的破损或磨损而导致的故障(stoppage)。
卡特彼勒公司的现有技术文件US6485116和US6846051公开了旨在克服上述问题的技术解决方案。
这些解决方案涉及采用特殊的轮廓衬套，由于更好的负载分配，该轮廓衬套使磨损的现象最小化。
与此相反，这些实施解决方案需要采用制造复杂的衬套：由于这些是在接头中大量存在的部件，所以这种制造的复杂性转化为最终产品高昂的总成本。
发明内容
本发明的主要目的是通过提供适于正确分配负载的链条接头组件来解决上述缺点。
在这个目的内，本发明的目标是提供一种具有低磨损率的链条接头组件。
本发明的另一个目标是提供一种使用制造简单的部件的链条接头组件。
本发明的另一个目标是提供一种由具有与传统组件基本上不同形状结构的部件构成的链条接头组件。
本发明的另一个目标是提供一种低成本、容易以及实际实施并且使用安全的链条接头组件。
在下文中将变得更加明显的该目的以及这些和其它目标通过这种类型的链条接头组件实现，其包括：销，与至少一个相应的第一链条杆形成一体；和衬套，与至少一个相应的第二链条杆形成一体，所述销和所述衬套是同轴的，其中，所述衬套具有恒定的内径，在所述销与所述环(loop)之间插入有至少一个弹性环，该弹性环基本上与衬套的耦接至相应的第二链条杆的部分对准。
附图说明
从根据本发明的链条接头组件的优选但非排它的实施方式的描述中，本发明的其它特征和优点将变得更加明显，其通过附图中的非限制性示例的方式进行说明，附图中：
图1是根据本发明的链条接头组件沿着纵向平面截取的截面正视图；
图2是根据本发明的链条接头组件的弹性环的立体图。
具体实施方式
参照附图，参考数字1通常表示链条接头组件。
链条接头组件1包括：销2，其与至少一个相应的第一链条杆3、4形成一体；和衬套5，其与至少一个相应的第二链条杆6、7形成一体。
销2和衬套5是同轴的，并且特别地，销2在使用的构造中插入到衬套5的内腔中。
衬套5具有恒定的内径。
具体地，衬套5可以由完美的圆柱体组成：这种几何特征使得能够简单且不费力地制造该衬套。
因此，这种类型的衬套5的经济性转化为链条接头组件1的成本的总体降低，该接头组件可以包括多个(可能是相当多的)的衬套5。
此外，基本上没有(free from)几何和尺寸不规则性的圆柱形部件基本上没有断裂触发点，并且如果链条接头组件1遭受高机械负载，这是特别有用的。
应该注意的是，根据本发明，在销2和衬套5之间插入至少一个弹性环8，该弹性环将基本上与耦接至相应的第二链条杆6、7的衬套5的部分9、10对准。
特别参照特别有效且容易组装的实施方式，销2包括具有减小的直径的至少一个相应的区域11、12，用来稳定地容纳至少一个相应的弹性环8。
在组装步骤中，这将是可能的：通过迫使弹性环8沿着销2滑动来将弹性环8插入销2上，直到弹性环到达相应的区域11、12为止，在该区域中弹性环将保持受约束的状态。
应该注意的是，根据实施(implementation)的最有利的实施方式，销2将与至少两个相应的、相互相对的第一链条杆3和4形成一体。
类似地，衬套5也将与至少两个相应的第二链条杆6、7形成一体。
应该注意的是，在这种情况下，弹性环8在数量上将至少是两个，每一个与耦接到相应的第二链条杆6、7的衬套5的部分9和10对准。
因此，特别参照这样的实施方式，应该注意到的是，销2将包括具有减小的直径的至少两个相应的区域11和12。
每个区域11、12将旨在稳定地容纳至少一个相应的弹性环8。
这样的区域11和12将与耦接至相应的第二链条杆6和7的衬套5的部分9和10对准。
同样重要的是要注意，每个衬套5的内径大于相应的销2的外径。
因此，限定在衬套5与销2之间的环形腔室13将适于容纳油、油脂等类型的润滑剂。
通过这种方式，受到相对运动的部件将始终正确地润滑，由此使摩擦和磨损最小化。
为了确保链条接头组件1的组装是稳定的并因此可以容易地承受其使用期间出现的机械应力，衬套5在该衬套的部分9、10(该衬套的该部分与相应的第二链条杆6、7形成一体)处的外径比在至少一个第二链条杆6、7上存在的相应的容纳孔14、15的直径大。
因此，衬套5的部分9、10将通过相互干涉而键入到相应的第二链条杆6、7的相应的孔14、15中。
类似地，销2在该销的部件16、17(该销的该部件与相应的第一链条杆3、4形成一体)处的外径比在至少一个第一链条杆3、4上存在的相应的容纳孔眼18、19的直径大。
因此，销2的部件16和17也将通过相互干涉而键入到对应的第一链条杆3、4的相应的孔眼18、19中。
需要进一步注意的是，至少一个第一链条杆3、4在其表面(该表面面对且邻近至少一个第二链条杆6、7)处包括用于容纳至少一个封闭隔板22的至少一个座20、21，该隔板用于封闭限定在衬套5与销2之间的环形腔室13。
如果提供环形腔室13的气密封闭(hermetic closure)不是必需的，则封闭隔板22可以由聚合物材料(特别是可以使用聚氨酯)或由金属材料(特别是可以使用钢)制成。
如果提供衬套5的内部与销2的外部之间所限定的环形腔室13的气密封闭是必需的，则至少一个封闭隔板22将由弹性体类型的材料制成。
除了天然弹性体和合成的聚合物弹性体之外，应该注意的是，为了提供旨在用作密封垫圈的封闭隔板22，采用硅树脂材料也是可能的。
在这种情况下，由于封闭隔板的22的存在，在环形腔室13中保持预定量的润滑剂将是可能的，由此有利于部件相对移动的滑动。
应当进一步注意的是，每个弹性环8可以优选地具有：内径，其基本上大于具有减小的直径的相应的区域11、12(该弹性环容纳在该区域中)的直径；和外径，其基本上小于耦接至相应的第二链条杆6、7的衬套5的对应的部分9、10(该弹性环邻接在该部分上)。这种游隙的存在将有利于相对运动，由此使摩擦和磨损最小化。此外，这种游隙还能够使润滑剂在环形腔室13内部更加均匀和规则的分布，具有进一步使摩擦和磨损最小化的特征。
根据组装特别简单的实施方式(其转化为提供链条接头组件1的成本的总体降低)，每个弹性环8包括贯通狭缝23。
这样的狭缝23位于相对于环8的对称轴线以大致包括在30°至60°之间的角度倾斜的平面上：优选地将采用倾斜45°的狭缝23。
具有表明的特定倾角的狭缝23的存在导致弹性环8上的负载的更好的分布，特别是在所述狭缝23的附近。
应该进一步注意的是，如果链条接头组件1(弹性环安装在该接头中)遭受高机械负载，每个弹性环8将具有高于60洛氏硬度(HRC)的表面硬度(特别地，甚至高于62洛氏硬度)。
洛氏硬度的测量单元明确指的是洛氏硬度计，其中硬度计压头(即在测试件的表面上施加测试压力的工具)是金刚石锥体，其开口角度等于120°。
因此，应该注意的是，先前表明的弹性环8的表面硬度值非常高，并且适于在遭受机械负载时使其表面的变形最小化。
应该进一步注意的是，每个弹性环8的外表面和内表面具有低于百万分之0.3米(优选地低于百万分之0.2米)的粗糙度。这种特征有助于增加这种表面的可滑动性。
应该注意的是，衬套5的部分9和10将相对于弹性环8向外突出，限定了用于衬套5的悬臂布置的两个端部接片(tab)：弹性环8将不与相应的衬套5的端部接触，而是与其中心部分接触，并且该特征甚至有助于链条接头组件1遭受的机械负载的分布。
特别参照本发明的具体实施方式，应该注意的是，弹性环8还可以具有超过4m(2000mm的较大半径)的外径。
由此设置的链条接头组件1相对于根据现有技术的组件提供了非常高的耐磨性。
而且，根据本发明的链条接头组件1中的机械负载的分布发生在销2的较大表面上，由此降低了集中负载的危险。此外，由于其几何形状，弹性环8仅承受到压缩载荷，因此一旦它已经具有非常高的表面硬度值，它将完美地适应于以最佳的方式(optimally)承受磨损产生的力。
进一步描述的结构构造使得销2与衬套5之间具有游隙成为可能，该游隙(通过限定环形腔室13)比传统的实施解决方案大，由此引入比传统的接头组件更多的润滑剂(通常是油)成为可能；这允许更有效的润滑并且更好地从遭受到重载的区域中去除热量。
有利地是，本发明通过提供适于正确分配负载的链条接头组件1来解决上述的问题：由于具有恒定内径的衬套5、具有特定的几何和结构特征(如前所述)的弹性环8的存在以及由于销2与衬套5之间存在的游隙(该游隙限定了可以容纳润滑剂的环形腔室13)，这是可能的，由此有利于负载的平均分配(从而导致粘连和摩擦将基本上被防止的事实的结果)。
因此，根据本发明的链条接头组件1将具有低磨损率，并由此具有超过传统接头的平均寿命的特征。
因此，链条接头组件1采用易于提供的部件，使得链条接头组件1的生产和组装的成本最小化成为可能。
当然，链条接头组件1由具有与传统组件基本上不同形状结构的部件构成，由此能够由客户立即且清楚地识别该特定产品。
因此，链条接头组件1总体上具有低成本的特征，并且容易且实际地实施，这使得其成为使用安全的接头组件。
由此构思的本发明易于进行各种修改和变型，所有这些都在所附权利要求的范围内。而且，所有的细节都可以用其它技术上等同的元素来代替。
在所示出的实施方式中，与特定示例相关示出的单个特征实际上可以与存在于其它实施方式的其它不同的特征互换。
实际上，所采用的材料以及尺寸可以是根据要求和现有技术的任何一种。
在任何权利要求中提及的技术特征后面附有参考数字和/或符号的情况下，只是为了增加权利要求的可理解性，那些参考数字和/或符号已经包括在内，并因此，这种参考数字和/符号对通过这样的参考数字和/或符号标识的每个元件的解释没有任何限制效果。

Claims (10)

1.一种链条接头组件，所述链条接头组件包括：销(2)，所述销与至少一个相应的第一链条杆(3、4)形成一体；和衬套(5)，所述衬套与至少一个相应的第二链条杆(6、7)形成一体，所述销(2)和所述衬套(5)是同轴的，所述衬套(5)具有恒定的内径，其特征在于，在所述销(2)与所述衬套(5)之间插入有至少一个弹性环(8)，根据洛氏硬度计，每个所述弹性环(8)具有高于60洛氏硬度的表面硬度，在所述洛氏硬度计中，压头是金刚石锥体，所述金刚石锥体的开口角度等于120°，所述弹性环与所述衬套(5)的耦接到相应的所述第二链条杆(6、7)的部分(9、10)对准，所述销(2)包括具有减小的直径的至少一个相应的区域(11、12)，用于稳定地容纳相应的至少一个所述弹性环(8)；每个所述弹性环(8)具有：内径，所述弹性环的内径大于具有减小的直径的相应的区域(11、12)的直径，所述弹性环容纳在所述区域中；和外径，所述弹性环的外径小于所述衬套(5)的耦接至相应的所述第二链条杆(6、7)的对应的所述部分(9、10)，所述弹性环邻接在所述部分上。
2.根据权利要求1所述的链条接头组件，其特征在于，所述销(2)与至少两个相应的、相互相对的所述第一链条杆(3、4)形成一体，并且所述衬套(5)与至少两个相应的所述第二链条杆(6、7)形成一体，所述弹性环(8)在数量上至少为两个，每一个所述弹性环与所述衬套(5)的耦接至相应的所述第二链条杆(6、7)的所述部分(9、10)对准。
3.根据权利要求1或2所述的链条接头组件，其特征在于，所述销(2)包括具有减小的直径的至少两个相应的区域(11、12)，每一个所述区域用于稳定地容纳相应的至少一个所述弹性环(8)，所述区域(11、12)与所述衬套(5)的耦接至相应的所述第二链条杆(6、7)的所述部分对准。
4.根据权利要求1所述的链条接头组件，其特征在于，每个所述衬套(5)的内径大于所述销(2)的外径，限定在所述衬套(5)与所述销(2)之间的环形腔室(13)容纳油、油脂等类型的润滑剂。
5.根据权利要求1所述的链条接头组件，其特征在于，在所述衬套(5)的与相应的所述第二链条杆(6、7)形成一体的所述部分(9、10)处，所述衬套的外径大于在至少一个所述第二链条杆(6、7)上存在的相应的容纳孔(14、15)的直径，所述衬套(5)通过干涉而键入至少一个所述第二链条杆(6、7)的所述容纳孔(14、15)。
6.根据权利要求1所述的链条接头组件，其特征在于，在所述销(2)的与相应的所述第一链条杆(3、4)形成一体的部分(16、17)处，所述销的外径大于在至少一个所述第一链条杆(3、4)上存在的相应的容纳孔眼(18、19)的直径，所述销(2)通过干涉而键入到至少一个所述第一链条杆(3、4)的所述容纳孔眼(18、19)中。
7.根据权利要求1或2所述的链条接头组件，其特征在于，至少一个所述第一链条杆(3、4)在所述第一链条杆的面对且邻近至少一个所述第二链条杆(6、7)的表面处包括用于至少一个隔板(22)的至少一个容纳座(20、21)，所述至少一个隔板用于封闭限定在所述衬套(5)与所述销(2)之间的所述环形腔室(13)。
8.根据权利要求7所述的链条接头组件，其特征在于，用于封闭限定在所述衬套(5)与所述销(2)之间的所述环形腔室(13)的所述至少一个隔板(22)是垫圈，所述垫圈用于所述环形腔室(13)的气密密封，所述垫圈由弹性体类型的材料制成。
9.根据权利要求1或2所述的链条接头组件，其特征在于，每个所述弹性环(8)包括贯通狭缝(23)，所述贯通狭缝(23)位于相对于所述弹性环(8)的对称轴线以大致在30°至60°之间的角度倾斜的平面上。
10.根据权利要求1或2所述的链条接头组件，其特征在于，每个所述弹性环(8)的外表面和内表面具有小于百万分之0.3米的粗糙度。
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