CN109311517A - 履带滚轮组件和方法 - Google Patents

履带滚轮组件和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109311517A
CN109311517A CN201780038626.3A CN201780038626A CN109311517A CN 109311517 A CN109311517 A CN 109311517A CN 201780038626 A CN201780038626 A CN 201780038626A CN 109311517 A CN109311517 A CN 109311517A
Authority
CN
China
Prior art keywords
collar
caterpillar
roller shaft
rolling wheel
shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201780038626.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109311517B (zh
Inventor
R·L·雷克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Caterpillar Inc
Original Assignee
Caterpillar Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Caterpillar Inc filed Critical Caterpillar Inc
Publication of CN109311517A publication Critical patent/CN109311517A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109311517B publication Critical patent/CN109311517B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D55/00—Endless track vehicles
    • B62D55/32—Assembly, disassembly, repair or servicing of endless-track systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D55/00—Endless track vehicles
    • B62D55/06—Endless track vehicles with tracks without ground wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D55/00—Endless track vehicles
    • B62D55/08—Endless track units; Parts thereof
    • B62D55/088—Endless track units; Parts thereof with means to exclude or remove foreign matter, e.g. sealing means, self-cleaning track links or sprockets, deflector plates or scrapers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D55/00—Endless track vehicles
    • B62D55/08—Endless track units; Parts thereof
    • B62D55/092—Endless track units; Parts thereof with lubrication means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D55/00—Endless track vehicles
    • B62D55/08—Endless track units; Parts thereof
    • B62D55/14—Arrangement, location, or adaptation of rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D55/00—Endless track vehicles
    • B62D55/08—Endless track units; Parts thereof
    • B62D55/14—Arrangement, location, or adaptation of rollers
    • B62D55/15—Mounting devices, e.g. bushings, axles, bearings, sealings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/20—Off-Road Vehicles
    • B60Y2200/25—Track vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D55/00—Endless track vehicles
    • B62D55/08—Endless track units; Parts thereof
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/30—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with a dipper-arm pivoted on a cantilever beam, i.e. boom
    • E02F3/32—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with a dipper-arm pivoted on a cantilever beam, i.e. boom working downwardly and towards the machine, e.g. with backhoes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)
  • Structure Of Belt Conveyors (AREA)

Abstract

一种履带滚轮组件可以具有履带滚轮(32)、滚轮轴(40)和轴环(42)，所述轴环压配合到滚轮轴的两端上以将履带滚轮保持在滚轮轴上，在轴环和履带滚轮之间具有轴向间隙。在组装期间，轴环可以压配合到轴端上并且轴向向内被推动，直到轴环的进一步轴向移动由履带滚轮的接合肩部(56)阻止。可以将压缩轴向负荷(120)施加到滚轮轴以减小滚轮轴的轴长度并使滚轮轴相对于轴环向内滑动。从滚轮轴去除压缩轴向负荷，使得滚轮轴延伸回到正常轴长度，并且当滚轮轴延伸回到正常轴长度时，轴环轴向移动分开更远。

Description

履带滚轮组件和方法
技术领域
本发明总体上涉及履带式机械，并且更特别地，涉及用于履带式机械的履带滚轮组件和用于制造履带滚轮组件的方法。
背景技术
履带式机械，例如挖掘机，推土机，履带式装载机和滑移装载机，用于各种应用中。一般而言，这些机械具有操作员站、动力源、底架和横向侧夹机械的一对履带系统。每个履带系统可以包括沿着履带式机械的纵向延伸方向定位的滚轮框架、安装在滚轮框架上并由动力源可旋转地驱动的驱动链轮、以及也安装用于在滚轮框架上旋转的一个或多个惰轮。环形履带环绕驱动链轮和一个或多个惰轮。环形履带由驱动链轮接合，因此动力源可以在驱动链轮和惰轮上驱动环形履带，并且在工作表面上推动履带式机械。为了进一步将环形履带与滚轮框架分离并且使环形履带具有用于驱动履带式机械的期望形状，已知的履带系统通常包括一个或多个上部和/或下部履带滚轮组件。这些履带滚轮组件沿着滚轮框架的纵向延伸轴线定位在驱动链轮和一个或多个惰轮之间以沿着期望的路径推动环形履带。
履带滚轮组件可以包括滚轮轴，所述滚轮轴安装到滚轮框架或履带滚轮组件的支撑构件，并且具有通孔的履带滚轮可以可旋转地安装在滚轮轴上。滚轮轴可以固定就位，并且当履带式机械运动并且环形履带经过履带滚轮组件时，履带滚轮可以围绕滚轮轴旋转。履带式机械可以在不利的环境中操作，其中履带滚轮组件可能暴露于水、泥土、沙子、岩石或其它材料甚至化学元素的磨料混合物。这些污染物可能进入滚轮轴和履带滚轮的通孔之间的空间，并且导致滚轮轴和通孔表面的磨损。因此，可以利用履带滚轮密封件来防止上述污染物进入滚轮轴和通孔之间的空间，并且将润滑剂保持在滚轮轴和通孔之间的空间内，以便最小化履带滚轮组件中的摩擦和磨损。
通常上述类型的履带滚轮密封件在本领域中是已知的。例如，2003年5月27日授予Bedford等人的、名称为“围绕轴形成密封组件的方法(Method of Forming a SealAssembly Around a Shaft)”美国专利第6,568,684号公开了一种用于围绕轴形成密封组件的方法。更具体地，利用接合在密封面处的两个密封构件的履带滚轮密封件限制了污染物进入履带滚轮并减轻了润滑剂从履带滚轮的泄漏。
发明内容
在本公开的一个方面，公开了一种用于组装履带滚轮的方法。所述方法可以包括将具有带有轴外径的轴外表面的滚轮轴插入到具有变化滚轮内径的所述履带滚轮的滚轮内表面中，其中所述轴外表面和所述滚轮内表面构造成使得所述履带滚轮能够围绕所述滚轮轴旋转，以及将第一轴环压配合到所述滚轮轴的第一轴端上和将第二轴环压配合到所述滚轮轴的第二轴端上，并且轴向向内推动所述第一轴环和所述第二轴环，直到所述第一轴环的轴向向内移动由所述履带滚轮的第一接合肩部阻止，并且所述第二轴环的轴向向内移动由所述履带滚轮的第二接合肩部阻止。所述方法还可以包括向所述滚轮轴施加压缩轴向负荷以将所述滚轮轴的轴长度从正常轴长度减小到压缩轴长度，其中所述滚轮轴相对于所述第一轴环和所述第二轴环相对向内移动，以及从所述滚轮轴去除压缩轴向负荷，使得所述滚轮轴延伸回到正常轴长度，并且当所述滚轮轴延伸回到正常轴长度时，所述第一轴环和所述第二轴环轴向移动分开更远。
在本公开的另一方面，公开了一种滚轮组件。所述滚轮组件可以包括具有带有变化滚轮内径的滚轮内表面的履带滚轮、具有带有轴外径的轴外表面的滚轮轴，其中所述轴外表面和所述滚轮内表面构造成使得所述履带滚轮可以围绕所述滚轮轴旋转、压配合到第一轴端上的第一轴环、以及压配合到第二轴端上的第二轴环。通过当所述履带滚轮阻止所述第一轴环和所述第二轴环的轴向向内移动时用压缩轴向负荷压缩所述滚轮轴，并且然后当所述滚轮轴从轴压缩长度延伸到轴正常长度时从所述滚轮轴去除压缩轴向负荷以允许所述第一轴环和所述第二轴环轴向向外移动，产生所述第一轴环和所述第二轴环与所述滚轮内表面的轴环轴向间隙。
在本公开的另一方面，公开了一种用于组装履带滚轮的方法。所述方法可以包括将第一凸缘衬套和第二凸缘衬套压配合到具有变化滚轮内径的所述履带滚轮的滚轮内表面中，其中所述第一凸缘衬套具有中空圆柱形状的第一衬套主体和从第一衬套端径向向外延伸的第一衬套凸缘，并且所述第二凸缘衬套具有中空圆柱形状的第二衬套主体和从第二衬套端径向向外延伸的第二衬套凸缘，其中所述第一凸缘衬套和所述第二凸缘衬套轴向向内压配合，直到所述第一衬套凸缘接合第一接合肩部并且所述第二衬套凸缘接合第二接合肩部。所述方法还可以包括将具有带有轴外径的轴外表面的滚轮轴插入到所述履带滚轮的所述滚轮内表面中，其中所述轴外表面、所述第一衬套主体和所述第二衬套主体构造成提供轴径向间隙，使得所述履带滚轮能够围绕所述滚轮轴旋转，将第一轴环压配合到所述滚轮轴的第一轴端上，直到第一轴环内端接合所述第一衬套凸缘，并且将第二轴环压配合到所述滚轮轴的第二轴端上，直到第二轴环内端接合所述第二衬套凸缘，向所述滚轮轴施加压缩轴向负荷以将所述滚轮轴的轴长度从正常轴长度减小到压缩轴长度，其中所述滚轮轴相对于所述第一轴环和所述第二轴环相对向内移动，以及从所述滚轮轴去除压缩轴向负荷，使得所述滚轮轴延伸回到正常轴长度，并且当所述滚轮轴延伸回到正常轴长度时，所述第一轴环和所述第二轴环轴向移动分开更远。
附加方面由该专利的权利要求限定。
附图说明
图1A是根据本公开的具有履带托带轮的履带式机械的透视图；
图1B是图1A的履带式机械的底架的侧视图；
图2是图1的履带式机械的履带滚轮组件的横截面图；
图3是图2的横截面图的放大部分，示出了履带滚轮组件中的替代密封装置；
图4是图3的横截面图的放大部分，示出了履带滚轮组件中的又一替代密封装置；
图5是图3的横截面图的放大部分，示出了履带滚轮组件中的另一替代密封装置；
图6是图3的横截面图的放大部分，示出了履带滚轮组件中的附加替代密封装置；
图7是图3的横截面图的放大部分，示出了履带滚轮组件中的再一替代密封装置；
图8是图3的横截面图的放大部分，示出了履带滚轮组件中的另一替代密封装置；
图9是根据本公开的履带滚轮组装程序的流程图；
图10是在压缩滚轮轴之前的组装期间的图2的履带滚轮组件的左部分的放大横截面图；
图11是在滚轮轴上施加压缩轴向负荷时的图10的放大横截面图；以及
图12是在从滚轮轴去除压缩轴向负荷之后的图10的放大横截面图。
具体实施方式
参考图1A和1B，履带式机械10可以体现为移动机械，其执行与工业相关的某种类型的操作，如采矿、建筑、农业、运输、废物处理或本领域已知的任何其它行业。例如，机械10可以是土方机械，例如液压挖掘机或其它合适的机械。机械10可以包括构造成调节诸如铲斗14的机具的位置或取向的机具系统12、用于推进机械10的履带底架16的形式的驱动系统、向机具系统12和底架16提供动力的动力源18、以及用于操作员控制机具系统12和底架16的操作员站20。尽管示出了液压挖掘机，但是本文公开的滚轮可以在具有底架的任何其它类型的机械中实现，例如材料装载机、拖拉机等。
动力源18可以体现为发动机，例如柴油发动机、汽油发动机、气体燃料动力发动机或本领域已知的任何其它类型的燃烧式发动机。可以预期，电源18可以替代地包括非燃烧动力源，例如燃料电池、动力储存装置或本领域已知的其它来源。动力源18可以产生机械动力或电力输出，其然后可以转换为液压或气动动力以移动机具系统12，并且通过适当的动力传递组件(未示出)转换成驱动扭矩以驱动底架16的履带22。
底架16可以是本领域已知的标准履带驱动系统，并且包括滚轮框架24，所述滚轮框架连接到机械10的主体26并且具有驱动链轮28和可枢转地与其连接的一个或多个惰轮30。履带22由驱动链轮28和惰轮30支撑，但是可以不教导使得履带22可以移动以在机械10穿过不平坦的地形时为机械10提供稳定性。可枢转地连接到滚轮框架24的履带滚轮32将机械10支撑在工作表面上。在滚轮框架24上方，在驱动链轮28和前惰轮30之间的履带22的部分由至少一个托带轮36支撑。托带轮36可旋转地安装到从滚轮框架24向上延伸的托架38，使得当履带22在驱动链轮28和惰轮30之间移动时托带轮36旋转。本文示出的底架16是低链轮式底架，但是本领域技术人员将理解本文公开的概念可以在其它类型的底架中实现，例如高链轮底架，其具有安装在滚轮框架24上方的驱动链轮28和在滚轮框架24的前部和后部处的惰轮30。
图2示出了可以根据本公开的组装程序组装的履带滚轮32的示例。本文的讨论同样可适用于也可以根据组装程序组装的托带轮36。履带滚轮32和托带轮36中的滚轮轴环、滚轮轴和滚轮密封件的该构造仅是示例性的。根据本公开的组装程序可以在安装在轴上的其它旋转部件中实现，例如惰轮、链轮等，它们共同被术语“滚轮”涵盖。
履带滚轮32通过延伸通过履带滚轮32的轴向滚轮轴40和在履带滚轮32的两侧压配合到滚轮轴40的端部上的轴环42可旋转地安装到滚轮框架24(或在托带轮36的情况下安装托架38)。在所示的实施例中，滚轮轴40不延伸超过轴环42的外表面，并且当履带滚轮32围绕滚轮轴40旋转时轴环42由滚轮框架24接合和保持以保持滚轮轴40和轴环42以防相对于滚轮框架24旋转。在替代实施例中，滚轮轴40可以具有延伸超过轴环42中的一个并以悬臂布置附接到滚轮框架24的端部，或者滚轮轴40可以从履带滚轮32和轴环42的两侧伸出并由滚轮框架24双重支撑。
履带滚轮32具有带有变化滚轮内径的滚轮内表面44，并且滚轮轴40具有带有基本一致的轴外径的轴外表面46。滚轮内表面44和轴外表面46的部分在其间在履带滚轮32的纵向中心附近限定润滑剂容器48，在所述润滑剂容器中布置有润滑剂(例如油或油脂)以润滑履带滚轮32的移动部件。履带滚轮32通过轴承(例如一对凸缘衬套50)可旋转地安装在滚轮轴40。
每个凸缘衬套50可以具有圆柱形衬套主体52和从衬套主体52的一个端部径向向外延伸的衬套凸缘54。衬套主体52可以是具有衬套外径的中空圆柱体，所述衬套外径导致与在容器48纵向外侧的滚轮内表面44的相应部分的过盈配合。衬套主体52压配合到滚轮内表面44的相应部分中，使得凸缘衬套50将与履带滚轮32一起围绕滚轮轴40旋转。衬套主体52和衬套凸缘54的衬套内径略大于轴外径以允许履带滚轮32和凸缘衬套50相对于滚轮轴40以最小径向移动相对于滚轮轴40旋转。衬套内径在衬套内表面和轴外表面46之间产生约为0.25mm(约0.009843英寸)的径向间隙，允许来自容器48的润滑剂在衬套主体52和滚轮轴40之间流动。衬套凸缘54具有的凸缘外径大于衬套主体52压配合在其中的滚轮内表面44的部分处的滚轮内径。滚轮内表面44径向向外延伸以限定衬套接合肩部56，所述衬套接合肩部接合衬套凸缘54以沿着滚轮内表面44适当地定位凸缘衬套50。
如图所示的凸缘衬套50具有衬套主体52和形成为单个整体部件的衬套凸缘54。然而，本领域技术人员将理解，凸缘衬套50可以由多个独立部件形成，所述多个独立部件组合以执行如本文所述的凸缘衬套50的功能。例如，圆柱形径向轴承可以用作衬套主体52并且压配合到滚轮内表面44的相应部分中，并且具有在衬套内表面和轴外表面46之间产生径向间隙的衬套内径。垫圈或其它类型的止推轴承可以用作衬套凸缘54并且布置在滚轮轴40上并且在衬套接合肩部56和相应的轴环42之间，以便吸收施加在履带滚轮32上的推力负荷。当在本文中使用术语“凸缘衬套”时，轴承的其它构造将是明显的。
轴环42和滚轮内表面44的向外部分组合以在履带滚轮32和滚轮轴40的两端处限定密封腔58。密封组件60布置在密封腔58内以在相对于彼此旋转的部件之间形成密封，所述密封保持润滑剂以防离开履带滚轮32内的容器48，并且防止灰尘、沙子和其它碎屑穿过密封腔58以及在相对于彼此移动的部件上的磨损。在所示实施例中，每个密封组件60具有由第一密封环62和第一环形密封构件64形成的轴环侧密封部分，以及由第二密封环66和第二环形密封构件68形成的滚轮侧密封部分。密封环62、66并排定位并且与接合轴环密封腔表面70的第一密封构件64以及接合滚轮内表面44的滚轮密封腔表面72的第二密封构件66邻接。轴环42压配合到滚轮轴40上的位置以形成密封，防止润滑剂分别在密封环62、66之间以及密封构件64、68和密封腔表面70、72之间通过。为了从容器48向密封组件60提供润滑剂，在轴环42的轴环内端74和衬套凸缘54之间提供轴向间隙。轴环内端74和衬套凸缘54之间的轴向间隙可以在一个示例性实现方式中为约0.25mm(大约0.009843英寸)，但实际的轴向间隙可以基于履带滚轮32的特定实现方式而变化。由于图示的限制，衬套主体52和滚轮轴40之间以及轴环内端74和衬套凸缘54之间的相对小的径向和轴向间隙在本文包括的许多附图中在视觉上不明显。然而，本领域技术人员将理解，在这些部件之间存在这样的径向和轴向间隙。在适合于图示目的的情况下，为了便于读者理解本公开，夸大了部件的尺寸。
图3-8示出了可以在根据本公开组装的履带滚轮32中实现的密封组件60的各种替代构造。参考图3，可以修改滚轮密封腔表面72，使得可以仅使用轴环侧密封部分的第一密封环62和第一密封构件64形成密封。第一密封环62面向并邻接滚轮密封腔表面72，并且第一密封构件64压靠在轴环密封腔表面70上以在其间形成密封。在图4中，轴环密封腔表面70以类似的方式被修改，使得仅由第二密封环66和第二密封构件68组成的滚轮侧密封部分用于密封密封腔58。
密封腔表面70、72在图5和6中以类似的方式被修改，但替代侧密封部分构造可以安装在密封腔58内。参考图5，轴环侧密封部分可以由第一密封环76形成，其被修改成接收在外侧的第一负载环78和在内侧的第一密封唇80。轴环侧密封部分安装在密封腔58内，第一负载环78接合轴环密封腔表面70并且第一密封唇接合滚轮密封腔表面72。在图6中，滚轮侧密封部分可以由第二密封环82形成，其被修改成接收在内侧的第二负载环84和在外侧的第二密封唇86，其中滚轮侧密封部分安装在密封腔58内，第二负载环84接合滚轮密封腔表面72并且第二密封唇接合轴环密封腔表面70。图7和8示出了又一替代实施例，其中侧密封部分构造的组合在密封腔58内一起实现。
在轴环未压配合到滚轮轴上的先前已知的履带滚轮和托带轮组件中，轴环改为由通过滚轮轴和轴环中的孔插入的定位销固定到滚轮轴。由于在插入销钉之前轴环可在滚轮轴上滑动，因此润滑剂可在滚轮轴和轴环之间泄漏，除非在滚轮轴的外表面或轴环的内表面上加工O形环槽并且安装O形环以密封界面。在这样的构造和本文描述的构造中，希望保持对衬套凸缘54和轴环内端74之间的轴向间隙的严格控制以使履带滚轮32沿滚轮轴40的轴向运动最小化。如果密封构件64、68或负载环78、84从密封腔表面70、72脱离，密封环62、66彼此脱离，或发生其它分离以包括密封组件60，则过度轴向运动可以导致密封组件60处的泄漏。在销钉固定的履带滚轮中，用于制造销钉、轴环、履带滚轮的内表面和凸缘衬套，以及加工滚轮轴和轴环中的孔的典型公差叠加可以使图3-8的密封组件60所需的轴向间隙无法实现。
密封组件60的部件中的公差叠加进一步增加了不能形成可靠密封的可能性。例如，在上面讨论的销钉布置中，使用制造部件的典型公差，公差叠加可以允许衬套凸缘54和轴环内端74之间的总轴向间隙在约0.50mm(约0.01969英寸)至约1.50mm(约0.05906英寸)的范围内。可以更严格地控制履带滚轮32的部件制造中的公差，但是对这些部件的这种控制的使用是成本过高的。
图9示出了履带滚轮组装程序100的实施例，其可以更可靠地将轴环42的轴环内端74相对于衬套凸缘54定位以在其间实现用于润滑剂的流动所需的轴向间隙，而没有履带滚轮32沿着滚轮轴40的过度的和不希望的轴向移动。履带滚轮组装程序100可以在方框102处开始，其中凸缘衬套50压配合到滚轮内表面44的相应部分中。衬套主体52被压入滚轮内表面44的相应部分中直到衬套凸缘54由滚轮内表面44的衬套接合肩部56接合。
在方框102处安装凸缘衬套50的情况下，程序100的控制可以传到方框104，其中密封组件60的侧密封部分安装在轴环密封腔表面70和/或滚轮密封腔表面72内，这取决于密封组件60的特定构造，例如图2-8中所示的那些或可以在特定实现方式中使用的其它密封组件布置。当插入时，密封构件64、68或负载环78、84与密封腔表面70、72之间的接合将使密封环62、66、76、82与履带滚轮32和轴环42大致同心对准以便于插入滚轮轴40和轴环42。
在侧密封部分安装在履带滚轮32和/或轴环42中之后，控制可以传到方框106，其中滚轮轴40插入履带滚轮32的滚轮内表面44中。轴外表面46和衬套主体52之间的径向间隙允许滚轮轴40滑动到履带滚轮32中。滚轮轴40相对于履带滚轮32定位，使得滚轮轴40的轴端108延伸超过履带滚轮32的相应滚轮端部110。该定位将允许轴环42安装在滚轮轴40上。
在方框112处，轴环42安装在滚轮轴40的相应轴端108上。轴环内表面114的轴环内径尺寸确定成与轴外表面46形成过盈配合，使得轴环42必须压配合到滚轮轴40上。在组装过程的该点，轴环42被轴向向内加压，直到轴环内端74邻接相应的衬套凸缘54，由此在轴环42和凸缘衬套50之间不留下轴向间隙，如图10中所示。在轴环42邻接凸缘衬套50的情况下，轴环42相对于它们的最终组装位置轴向向内定位在滚轮轴40上，所述最终组装位置将提供与衬套凸缘54的轴向间隙。因此，为了图示的目的，轴端108可以延伸超过轴环42的轴环外端116以准备调节滚轮轴40上的轴环42的位置。
在轴环42安装在滚轮轴40上的情况下，控制可以传到方框118，其中压缩轴向负荷120施加到滚轮轴40的轴端108，如图11中所示。压缩轴向负荷120具有足以压缩和缩短滚轮轴40的长度的大小。由于轴环42与凸缘衬套50接合以阻止轴环42向内轴向移动，因此当滚轮轴40缩短时轴外表面46将相对于轴环内表面114滑动。压缩轴向负荷120具有期望的轴压缩负荷值，其将使滚轮轴40压缩大约等于轴环内端74和衬套凸缘54之间的指定轴向间隙距离的两倍的量。例如，如果轴环内端74中的一个和相应的衬套凸缘54之间的指定轴向间隙距离为0.25mm(0.009843英寸)，则轴压缩负荷值可以是考虑到两个轴环到衬套的轴向间隙使滚轮轴40压缩0.50mm(0.01969英寸)所需的压缩负荷。在所示实施例中，压缩轴向负荷120可以足以压缩滚轮轴40，直到滚轮端部110与相应的轴环外端116齐平。在替代实施例中，在滚轮轴40被压缩之前和之后滚轮端部110中的一者或两者可以延伸超过轴环外端116。压缩负荷的大小将基于诸如滚轮轴40的长度和外径以及制造滚轮轴40的材料，轴环内表面114的内径，以及抵抗滚轮轴40和轴环42之间的相对轴向移动的表面46、114之间的相应摩擦力等的因素而变化。
在方框118处滚轮轴40相对于轴环42被压缩和移位之后，组装程序100的控制可以传到方框122，其中压缩轴向负荷120从滚轮轴40去除。当压缩负荷从滚轮轴40去除之后，滚轮轴40在轴向方向上延伸并返回到其在施加压缩轴向负荷120之前具有的其正常长度。由于滚轮轴40和轴环42之间的过盈配合以及没有轴环42相对于履带滚轮32轴向向外移动的任何约束，轴环42将随着滚轮轴40的延伸而与滚轮轴40一起移动，使得轴环42之间的距离增加了滚轮轴40在轴向方向上缩短的量。因此，在以上示例中，在滚轮轴40返回其正常长度之后，轴环42将额外分离大约0.50mm(大约0.01969英寸)，而轴环外端116保持与轴端108齐平。
轴环42的额外分离将在衬套凸缘54和轴环内端74之间提供轴向间隙，使得在轴环42和凸缘衬套50之间将存在间隙124(为了图12中的图示目的而以夸大距离示出)。轴外表面46和衬套主体52之间的径向间隙将允许履带滚轮32和滚轮轴40之间的相对轴向移动量等于轴环42之间的增加分离，因此间隙124的宽度将在当一个轴环内端74与相应的衬套凸缘54接触时的无分离到增加分离距离的最大值之间变化。当然，当履带滚轮32操作以围绕滚轮框架24引导环形履带22时，间隙124的距离将在极限之间变化。
在去除压缩轴向负荷120并且滚轮轴40返回其正常长度并且轴环42定位的情况下，控制可以传到方框126，其中轴环42固定到它们各自的轴端108。滚轮轴40和轴环42可以使用任何适当的附接方法或机构来固定以用于防止滚轮轴40和轴环42之间的相对移动。例如，可以使用冷金属转移(CMT)、受控短路(CSC)、激光或其它类型的焊接。替代地，可以在组件中包括附加的连接部件，例如模锻环。能够将轴环42保持在去除压缩轴向负荷120时确立的位置的其它机构对于本领域技术人员来说将是显而易见的，并且是本发明人所预期的。
一旦组装了履带滚轮32、滚轮轴40和轴环42，控制可以传到方框128，其中用润滑剂填充滚轮组件。履带滚轮32可以包括延伸通过履带滚轮32的润滑剂开口(未示出)以将润滑剂容器48流体连接到围绕履带滚轮32的环境大气。润滑剂可以通过润滑剂开口添加到润滑剂容器48，然后用螺纹塞(未示出)或其它合适的闭合机构密封所述润滑剂开口。然后润滑剂容器48中的润滑剂可以流过凸缘衬套50到达密封腔58。此时，滚轮组件准备安装并且控制可以传到方框160，其中滚轮轴40和/或轴环42安装到滚轮框架24、转向架34或其它支撑结构。无论支撑结构如何，滚轮轴40或轴环42被固定以防止相对于支撑结构的移动。同时，履带滚轮32围绕滚轮轴40自由旋转以引导环形履带22。
工业适用性
履带滚轮32、滚轮轴40和轴环42的构造以及伴随的组装程序100为轴环42和凸缘衬套50之间的轴向间隙提供了更严格的公差匹配。径向间隙的公差叠加基本上被消除，原因是滚轮轴40的压缩和长度减小是影响在压配合并与衬套凸缘54接合之后轴环42之间的附加间隔距离的唯一参数。结果，用于组件的其它部件，特别是密封组件60的部件的加工过程，不需要公差的精确控制，以便保持密封腔58中的密封。因此，组装的机械成本可以显著降低。
该构造也完全消除了一些部件和相应的加工过程。不再需要销钉来将轴环42保持在相对于滚轮轴40的适当位置。在没有销钉的情况下，用于在滚轮轴40和轴环42中形成销钉孔的加工过程从制造过程消除。另外，轴外表面46和轴环内表面114之间的过盈配合可以足以防止润滑剂的泄漏。因此，从设计中消除了O形环密封件和相应O形环槽的加工过程。这些减少可以导致进一步降低滚轮组件的成本。
尽管前面的文本阐述了许多不同实施例的详细描述，但是应当理解，合法的保护范围由本专利结尾处所陈述的权利要求的文字限定。详细描述仅被解释为示例性的，并未描述每个可能的实施例，原因是描述每个可能的实施例即使不是不可能也是不切实际的。使用当前技术或在本专利申请日之后开发的技术可以实现许多替代实施例，其仍然落入限定保护范围的权利要求的范围内。
也应当理解，除非在本文中明确定义术语，否则无意明确或暗示限制该术语的含义超出其普通或通常含义，并且这样的术语不应当被解释为在范围上基于在本专利的任何部分中进行的任何陈述(权利要求的语言除外)被限制。在本文中以符合单一意义的方式来参考本专利结尾处的权利要求书中叙述的任一术语，这仅是为了清晰起见以便不对读者引起混乱，并且不意图隐含地或者以其他方式将这种权利要求术语限制为该单一的含义。

Claims (9)

1.一种用于组装履带滚轮(32)的方法，其包括：
将具有带有轴外径的轴外表面(46)的滚轮轴(40)插入到具有变化滚轮内径的履带滚轮(32)的滚轮内表面(44)中，其中所述轴外表面(46)和所述滚轮内表面(44)构造成使得所述履带滚轮(32)能够围绕所述滚轮轴(40)旋转；
将第一轴环(42)压配合到所述滚轮轴(40)的第一轴端上和将第二轴环(42)压配合到所述滚轮轴(40)的第二轴端上，并且轴向向内推动所述第一轴环(42)和所述第二轴环(42)，直到所述第一轴环(42)的轴向向内移动由所述履带滚轮(32)的第一接合肩部(56)阻止，并且所述第二轴环(42)的轴向向内移动由所述履带滚轮(32)的第二接合肩部(56)阻止；
向所述滚轮轴(40)施加压缩轴向负荷(120)以将所述滚轮轴(40)的轴长度从正常轴长度减小到压缩轴长度，其中所述滚轮轴(40)相对于所述第一轴环(42)和所述第二轴环(42)相对向内移动；以及
从所述滚轮轴(40)去除压缩轴向负荷(120)，使得所述滚轮轴(40)延伸回到正常轴长度，并且当所述滚轮轴(40)延伸回到正常轴长度时，所述第一轴环(42)和所述第二轴环(42)轴向移动分开更远。
2.根据权利要求1所述的用于组装履带滚轮(32)的方法，其包括在将所述滚轮轴(40)插入到所述滚轮内表面(44)中之前将第一凸缘衬套(50)和第二凸缘衬套(50)压配合到所述滚轮内表面(44)中，其中所述第一凸缘衬套(50)具有中空圆柱形状的第一衬套主体(52)和从第一衬套端径向向外延伸的第一衬套凸缘(54)，并且第二凸缘衬套(50)具有中空圆柱形状的第二衬套主体(52)和从第二衬套端径向向外延伸的第二衬套凸缘(54)，其中所述第一凸缘衬套(50)和所述第二凸缘衬套(50)轴向向内压配合，直到所述第一衬套凸缘(54)接合所述第一接合肩部(56)并且所述第二衬套凸缘(54)接合所述第二接合肩部(56)；并且其中所述第一轴环(42)压配合到所述滚轮内表面(44)中，直到第一轴环(42)内端接合所述第一衬套凸缘(54)并且所述第二轴环(42)压配合到所述滚轮内表面(44)中，直到第二轴环(42)内端接合所述第二衬套凸缘(54)。
3.根据权利要求2所述的用于组装履带滚轮(32)的方法，其中所述轴外表面(46)、所述第一衬套主体(52)和所述第二衬套主体(52)构造成提供轴径向间隙，使得所述履带滚轮(32)、所述第一凸缘衬套(50)和所述第二凸缘衬套(50)能够围绕所述滚轮轴(40)旋转。
4.根据权利要求1所述的用于组装履带滚轮(32)的方法，其包括：
将第一密封组件(60)安装在所述履带滚轮(32)和所述第一轴环(42)之间；以及
将第二密封组件(60)安装在所述履带滚轮(32)和所述第二轴环(42)之间。
5.根据权利要求1所述的用于组装履带滚轮(32)的方法，其中压缩轴向负荷(120)具有期望的轴压缩负荷值，其将使所述滚轮轴(40)压缩大约等于正常轴长度和压缩轴长度之间的轴长度差的量。
6.根据权利要求1所述的用于组装履带滚轮(32)的方法，其中正常轴长度和压缩轴长度之间的轴长度差大约为0.50mm(大约0.01969英寸)。
7.根据权利要求1所述的用于组装履带滚轮(32)的方法，其中当压缩轴向负荷(120)从所述滚轮轴(40)去除时，将所述第一轴环(42)和所述第二轴环(42)分离的轴环(42)的距离增加大约0.50mm(大约0.01969英寸)。
8.根据权利要求1所述的用于组装履带滚轮(32)的方法，其包括在压缩轴向负荷(120)从所述滚轮轴(40)去除之后将所述第一轴环(42)和所述第二轴环(42)固定到所述滚轮轴(40)以基本上阻止其间的相对轴向移动。
9.根据权利要求1所述的用于组装履带滚轮(32)的方法，其包括将所述履带滚轮(32)、所述滚轮轴(40)、所述第一轴环(42)和所述第二轴环(42)安装在滚轮框架(24)的支撑结构上，使得所述滚轮轴(40)、所述第一轴环(42)和所述第二轴环(42)相对于所述支撑结构的移动基本上被阻止。
CN201780038626.3A 2016-06-24 2017-05-17 履带滚轮组件和方法 Active CN109311517B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/192,933 US10023251B2 (en) 2016-06-24 2016-06-24 Track roller assembly and method
US15/192933 2016-06-24
PCT/US2017/033023 WO2017222680A1 (en) 2016-06-24 2017-05-17 Track roller assembly and method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109311517A true CN109311517A (zh) 2019-02-05
CN109311517B CN109311517B (zh) 2021-10-08

Family

ID=58800935

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780038626.3A Active CN109311517B (zh) 2016-06-24 2017-05-17 履带滚轮组件和方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10023251B2 (zh)
EP (2) EP3475149B1 (zh)
JP (2) JP6853279B2 (zh)
KR (2) KR102314522B1 (zh)
CN (1) CN109311517B (zh)
BR (1) BR112018076621B1 (zh)
WO (1) WO2017222680A1 (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108778913B (zh) * 2016-06-20 2022-07-19 株式会社小松制作所 履带式行驶车辆的下滚轮
US10443650B2 (en) 2017-04-13 2019-10-15 Roller Bearing Company Of America, Inc. Two part seal assembly for a track roller bearing
US11524732B2 (en) 2018-12-11 2022-12-13 Caterpillar Inc. Machine system having machinery roller assembly with static sealing clamping collars
US11654983B2 (en) * 2019-06-10 2023-05-23 Caterpillar Inc. Rotatable element in machine track having thrust washer stack for stepping down relative speeds
US11565760B2 (en) * 2019-11-12 2023-01-31 Caterpillar Inc. Track roller with reduced stiffness
US11919584B2 (en) * 2020-01-28 2024-03-05 Caterpillar Inc. Flip-flop track rollers
US11572113B2 (en) * 2020-01-28 2023-02-07 Caterpillar Inc. Fabricated track roller rim assembly
US20220194497A1 (en) * 2020-12-22 2022-06-23 Caterpillar Inc. Press fit roller collar
US20230010629A1 (en) * 2021-07-09 2023-01-12 Caterpillar Inc. Track roller having collar forming oil void for improved seal lubrication

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3540315A1 (de) * 1984-11-30 1986-06-05 Italtractor Meccanica I.T.M. S.p.A., Potenza Satz aus welle und drehkoerper in drehbarer verbindung, mit der aufgabe einer rolle oder eines rades in erdbewegungsmaschinen, sowie die entsprechende montage
DE19528837A1 (de) * 1995-08-05 1997-02-06 Intertractor Ag Laufrolle für Raupenketten
JPH09226644A (ja) * 1996-02-29 1997-09-02 Hitachi Constr Mach Co Ltd クローラ式車両の転輪装置
US20110121643A1 (en) * 2009-11-24 2011-05-26 Patrick John Mulligan Crawler Track Roller With Internal Spherical Spacers
US20120146397A1 (en) * 2010-04-07 2012-06-14 Kenichi Hisamatsu Roller unit
KR20140083133A (ko) * 2012-12-24 2014-07-04 두산인프라코어 주식회사 굴삭기용 하부주행체의 롤러장치
CN204210603U (zh) * 2014-08-27 2015-03-18 昆山拓可机械有限公司 挖掘机行走机构中的支重轮
CN204623604U (zh) * 2014-05-13 2015-09-09 太平洋精机控股公司 履带式行驶车辆的滚轮
WO2016076027A1 (ja) * 2014-11-13 2016-05-19 太平洋精機ホールディング株式会社 履帯式走行車両の転輪

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3843214A (en) * 1972-10-12 1974-10-22 Caterpillar Tractor Co Adjustable track roller assembly
JPH107039A (ja) * 1996-06-25 1998-01-13 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd 履帯式走行車両のトラックローラ組立体
US6857786B2 (en) * 2000-02-01 2005-02-22 Frank Victor Csik Constant velocity joint integrated to wheel bearing and to axially adjustable hub
AU2000238352A1 (en) * 2000-03-03 2001-09-12 Split Engineering S.R.L. A shaft/roller unit for tracked vehicles
US6457786B1 (en) 2000-04-20 2002-10-01 Caterpillar Inc. Roller assembly of an undercarriage assembly having an integrated retainer and thrust bushing and method for making the same
US6435629B1 (en) 2000-04-20 2002-08-20 Caterpillar Inc. Roller assembly of an undercarriage assembly having a roller hub configured to receive rims of varying sizes and method for making the same
US6364438B1 (en) 2000-04-20 2002-04-02 Caterpillar Inc. Press fit roller assemblies of an undercarriage assembly of a work machine and method of making the same
US6422664B1 (en) 2000-04-20 2002-07-23 Caterpillar Inc. Carrier roller assembly of an undercarriage assembly of a work machine having a roller shaft with integrated thurst surfaces
US6568684B2 (en) 2001-05-04 2003-05-27 Caterpillar Inc. Method of forming a seal assembly around a shaft
KR100995014B1 (ko) 2010-03-23 2010-11-17 주식회사 흥국 칼라 압입기 및 이를 구비하는 무한궤도용 롤러 조립장치
CA2819500C (en) * 2010-12-14 2017-08-01 Hendrickson Usa, L.L.C. Head plate for vehicle axle
US9296437B2 (en) 2012-11-02 2016-03-29 Caterpillar Inc. Roller collar configured to reduce seal packing
JP2015147436A (ja) * 2014-02-04 2015-08-20 日立建機株式会社 下部走行体のローラ装置
CN204978925U (zh) 2015-03-13 2016-01-20 济宁市吉华工程机械有限公司 新型耐磨损推土机支重轮

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3540315A1 (de) * 1984-11-30 1986-06-05 Italtractor Meccanica I.T.M. S.p.A., Potenza Satz aus welle und drehkoerper in drehbarer verbindung, mit der aufgabe einer rolle oder eines rades in erdbewegungsmaschinen, sowie die entsprechende montage
DE19528837A1 (de) * 1995-08-05 1997-02-06 Intertractor Ag Laufrolle für Raupenketten
JPH09226644A (ja) * 1996-02-29 1997-09-02 Hitachi Constr Mach Co Ltd クローラ式車両の転輪装置
US20110121643A1 (en) * 2009-11-24 2011-05-26 Patrick John Mulligan Crawler Track Roller With Internal Spherical Spacers
US20120146397A1 (en) * 2010-04-07 2012-06-14 Kenichi Hisamatsu Roller unit
KR20140083133A (ko) * 2012-12-24 2014-07-04 두산인프라코어 주식회사 굴삭기용 하부주행체의 롤러장치
CN204623604U (zh) * 2014-05-13 2015-09-09 太平洋精机控股公司 履带式行驶车辆的滚轮
CN204210603U (zh) * 2014-08-27 2015-03-18 昆山拓可机械有限公司 挖掘机行走机构中的支重轮
WO2016076027A1 (ja) * 2014-11-13 2016-05-19 太平洋精機ホールディング株式会社 履帯式走行車両の転輪

Also Published As

Publication number Publication date
JP7089083B2 (ja) 2022-06-21
JP2021098513A (ja) 2021-07-01
US20170369111A1 (en) 2017-12-28
EP3475149A1 (en) 2019-05-01
CN109311517B (zh) 2021-10-08
EP3475149B1 (en) 2020-07-01
EP3725651B1 (en) 2022-10-26
KR20190020044A (ko) 2019-02-27
KR102387057B1 (ko) 2022-04-15
JP6853279B2 (ja) 2021-03-31
US10023251B2 (en) 2018-07-17
BR112018076621B1 (pt) 2023-11-14
KR20210128026A (ko) 2021-10-25
EP3725651A1 (en) 2020-10-21
BR112018076621A2 (pt) 2019-04-02
JP2019522585A (ja) 2019-08-15
KR102314522B1 (ko) 2021-10-20
WO2017222680A1 (en) 2017-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109311517A (zh) 履带滚轮组件和方法
JP5318843B2 (ja) 履帯ブシュおよび履帯リンク装置
KR101265527B1 (ko) 트랙 롤러 장치
US9126645B2 (en) Track chain cartridge having thrust bearings
JP2006219127A (ja) 作業機械の履帯ローラアセンブリ
CN101191527A (zh) 轴承滚子链
CA3126711C (en) Sealing system for a track
US20210285550A1 (en) Traveling Device for Construction Machine
US11592111B2 (en) Torque resistant seal
US11999420B2 (en) Track roller for undercarriage system having inverted seal, and roller rim for same
US20220306219A1 (en) Track roller for undercarriage system having inverted seal, and roller rim for same
US20220097784A1 (en) Roller unit of crawler travel unit, crawler travel unit, and work machine
CN115214813A (zh) 支重轮及其装配方法、挖掘机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant