CN204641924U

CN204641924U - 惰轮组件

Info

Publication number: CN204641924U
Application number: CN201390000778.1U
Authority: CN
Inventors: D·I·诺布洛赫; J·M·宝泽克; J·H·克莱因; A·K·阿姆斯特茨; D·W·麦克威尔; P·M·祖艾斯
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 2012-10-01
Filing date: 2013-10-01
Publication date: 2015-09-16
Anticipated expiration: 2023-10-01
Also published as: US20140091615A1; WO2014055528A1; AU2013327485A1; EP2903883A1

Abstract

一种用于履带式机器的惰轮组件（114，116）包括圆形主体（126）。圆形主体（126）包括中心轮毂部分（128）、与中心轮毂部分（128）形成一体的环形凸缘部分（130），以及圆周轮辋部分（132），该圆周轮辋部分（132）连同中心轮毂部分（128）及环形凸缘部分（130）一起限定环形空腔（158，160）。隔音涂层（176）设在圆形主体（126）上。

Description

惰轮组件

技术领域

本实用新型涉及一种用于履带式机器的惰轮组件，更具体地说，涉及一种具有隔音特征的惰轮组件。

背景技术

使用自铺设式环状履带进行支撑和推进的运土车辆和建筑车辆通常包括一个或多个用于导向和支撑履带的惰轮。履带包括金属连杆，这些金属连杆在履带导向期间与惰轮的金属履带部分相接触，并由于运动部件的金属与金属间的接触而产生噪音和振动。

美国专利4,818,041公开了一种用于履带式机器的惰轮组件，该履带式机器具有轮毂构件和多个位于轮毂圆周的可更换的耐磨段。此外，多个U形凹槽设在轮毂的圆周表面上以接收弹性装置。这些耐磨段还安装到该凹槽中并将弹性装置保持在适当位置。多个夹紧构件环绕轮毂，与耐磨段重叠，并在将弹性装置固定到轮毂时将这些弹性装置夹紧在耐磨段与凹槽之间。因此，耐磨段与惰轮轮毂弹性地分离。

发明内容

在一个方面，本实用新型提供一种用于履带式机器的惰轮组件。该惰轮组件包括圆形主体以及隔音构件。圆形主体包括中心轮毂部分、与中心轮毂部分形成一体的环形凸缘部分，以及圆周轮辋部分。圆周轮辋部分可连同中心轮毂部分及环形凸缘部分一起限定环形空腔。隔音构件设置在环形空腔中，护圈板的位置靠近隔音构件。

在另一个方面，本实用新型提供一种用于履带式机器的惰轮组件，该惰轮组件可具有设在圆形主体上的隔音涂层。该隔音涂层可以是聚氨酯。

通过以下的说明和附图，本实用新型的其它特征和方面将变得显而易见。

附图说明

图1是包括惰轮组件的机器的侧视图；

图2是根据本实用新型的一个方面的惰轮组件透视的剖视图；

图3是图2所示的在分解位置的惰轮组件透视的剖视图；

图4是根据本实用新型的另一个实施例的惰轮组件的剖视图；

图5是根据本实用新型的另一个实施例的惰轮组件的透视图；

图6是根据本实用新型的又一个实施例的惰轮组件的透视图；

图7是根据本实用新型的又一个实施例的惰轮组件的透视图；

图8是图7所示的惰轮组件的剖视图；

图9是根据本实用新型的另一个实施例的惰轮组件透视的剖视图；

图10是图9所示的惰轮组件的剖视图；

图11是根据本实用新型的又一个实施例的惰轮组件的透视图；以及

图12是图11所示的惰轮组件的剖视图。

具体实施方式

图1示出了机器100（例如，履带式牵引机）的侧视图，在其中可实施本实用新型的各种实施例。尽管机器100实施例为履带式牵引机，该机器100可以是，但不限于，履带式装载机、材料输送器、挖掘机、推土机、紧凑履带和多地形装载机，或任何其他履带式车辆或机器。机器100可用于提升和/或处理负载，并且可用于各种行业，例如，但不限于，建筑和采矿。

在示例性实施例中，如图1所示，机器100可包括用于支撑驾驶室104的机架102，以及发动机罩106。如本领域所公知的，发动机（未示出）可安装在发动机罩106内。该发动机用于通过机械或电传输向最终传动组件提供动力。此外，驾驶室104可包括一个或多个用于控制机器100的操作的控制装置。

机器100可包括地面接触元件，例如安装在机架102上的一对履带108（仅示出一个侧表面）。履带108可在地面110上支撑机器100。如图所示，机架102还可包括副机架112，该副机架112依次支撑前惰轮组件114和后惰轮组件116，以及多个导轮组件118。履带108由动力链轮120驱动并环绕惰轮组件114、116和导轮组件118。尽管仅详细示出了履带108的一部分，应当理解的是，履带108中的每个履带可包括多个链节122，该链节通过相应的横向销124连接以形成环绕惰轮组件114、116及动力链轮120的环路。前惰轮组件114和后惰轮组件116基本类似，并且因此，为达到本实用新型的目的，在下文仅详细描述前惰轮组件114。

图2示出了前惰轮组件114（下文称为惰轮组件114）透视的剖视图，根据本实用新型的一个方面。此外，图3示出了图2示出的在分解位置具有多个部件的惰轮组件114透视的剖视图。参考图2和图3，支撑并引导履带108的惰轮组件114包括具有中心轮毂部分128的圆形主体126、与中心轮毂部分128形成一体的环形凸缘部分130，以及圆周轮辋部分132。该环形凸缘部分130可包括第一侧表面134和第二侧表面136，并且将圆周轮辋部分132接合到中心轮毂部分128。该中心轮毂部分128可包括通孔137，该通孔137配置成在连接到副机架112时连同一个或多个支撑轴承（未示出）一起接收轴。该圆周轮辋部分132可包括中心支承面138、第一处理表面140和第二处理表面142。该第一处理表面140和第二处理表面142配置成接触履带108的链节122，而中心支承面138配置成与轴衬/轴承相接触，该轴衬/轴承与设在履带108的链节122之间的横向销124相关联。

根据本实用新型的一个实施例，惰轮组件114可包括隔音构件144。该隔音构件144可由天然橡胶或合成橡胶、热固性塑料、复合材料、聚合物材料或本领域已知的任何其它具有吸音性能的材料制成。该隔音构件144可具有基本上为梯形的横截面的环形，具有内圆周表面146和外圆周表面148。该隔音构件144还可包括相对于彼此轴向间隔的第一表面150和第二表面152。或者，根据本实用新型的各种其它实施例，隔音构件144可具有任何其他合适的横截面，例如T形、C形（横截面）等。

如图3所示，隔音构件144的内圆周表面146配置成部分封闭中心轮毂部分128的外表面154。此外，隔音构件144的外圆周表面148配置成接触圆周轮辋部分132的内表面156。此外，隔音构件144的第一表面150配置成与环形凸缘部分130的第一侧表面134相接触。另外，对于本领域的普通技术人员显而易见的是，隔音构件144基本上设置在第一环形空腔158内，该第一环形空腔158由圆形主体126的中心轮毂部分128与圆周轮辋部分132所限定。如图3所示，第一环形空腔158可由第一侧表面134、圆周轮辋部分132的内表面156以及中心轮毂部分128的外表面154形成。此外，显而易见的是，与第一环形空腔158类似，第二环形空腔160也可限定在环形凸缘部分130的另一侧上。

根据本实用新型的一个实施例，惰轮组件114还可包括靠近隔音构件144设置的护圈板162。护圈板162可具有基本呈圆形的形状，该形状与隔音构件144、圆周轮辋部分132、及圆形主体126的中心轮毂部分128重叠。在一个实施例中，护圈板162可由薄钢板、铝片、其他金属合金板、复合材料或基于聚氨酯的聚合物片制成。此外，护圈板162可以是镀锌的和/或经聚氯乙烯（PVC）涂层的。在另一个实施例中，护圈板162可具有由金属、复合材料、聚合物或钢丝材料制成的网状结构。该护圈板162配置成通过附着粘合、超声波焊接、或本领域中任何其它公知的方法附接有隔音构件144的第二表面152。此外，护圈板162配置成通过使用第一组机械紧固件164（例如，但不限于，螺栓）刚性连接到圆形主体126的中心轮毂部分128。

如图3所示，第一组机械紧固件164配置成与多个均匀设置和对准的螺纹孔166、168连接，这些螺纹孔166、168分别设在护圈板162和中心轮毂部分128上。此外，护圈板162可配置成通过使用第二组机械紧固件170刚性地连接到圆周轮辋部分132。第二组机械紧固件170可基本上类似于第一组机械紧固件164，并配置成与多个均匀设置和对准的螺纹孔172、174连接，这些螺纹孔172、174分别设置在护圈板162与圆周轮辋部分132上。此外，在各种其它实施例中，由弹性材料（例如，粘结层、声音减弱阻尼薄膜，或者橡胶垫圈）制成的垫圈构件可用在护圈板162与圆周轮辋部分132之间。此外，如图2所示，护圈板162的外直径可相对小于位于第一处理表面140的圆周轮辋部分132的外直径以提供间隙G。由于第一处理表面140和/或第二处理表面142的任何磨损，该间隙G向护圈板162提供保护并不会对护圈板162导致任何的明显损耗。根据另一个实施例，图4示出了惰轮组件114的剖视图，两个隔音构件144，连同相应的护圈板162，可设置在第一环形空腔158和第二环形空腔160内，这些环形空腔设置在环形凸缘部分130的两侧。

图5至图8示出了各种其它可选择的实施例以将该护圈板162与惰轮组件114的圆形主体126相附接。如图5所示，根据本实用新型的一个实施例，在圆周轮辋部分132上设有一个或多个保持接片175。这些保持接片175配置成将该护圈板162锁定在第一环形空腔158和/或第二环形空腔160上方。该保持接片175可从圆周轮辋部分132的内表面156径向向内突出。该护圈板162可设有一个或多个切口177和多个把手179中的两个把手，以使操作者在装配中可通过切口177保持并滑入保持接片175上方的护圈板162。此外，通过使用把手179来旋转护圈板162直到其被保持接片175牢固地锁定。参照图6，根据本实用新型的又一个实施例，可提供第一保持环181以将护圈板162保持在第一环形空腔158和/或第二环形空腔160。该第一保持环181可以是由弹性材料制成的开口环，该开口环部分地接收在第一环形凹槽183内，该第一环形凹槽设在圆周轮辋部分132的内表面156上并配置用于圆周地锁定护圈板162。此外，惰轮组件114还可包括第二保持环185，及由弹性材料制成的开口环，该开口环部分地在设在中心轮毂部分128的外表面154上的第二环形凹槽187中接收并配置成圆周地锁定护圈板162。

根据本实用新型的又一个实施例，如图7和图8所示，护圈板162可通过第一焊接部分189和第二焊接部分191分别与圆周轮辋的部分132的内表面156及中心轮毂部分128的外表面154相焊接。如图8所示，沿线XX’的图7示出的惰轮组件114的剖视图，环形倒角表面设在隔音构件144的第二表面152的内圆周表面146和外圆周表面148上以分别容纳该第一焊接部分189和第二焊接部分191。此外，本领域的普通技术人员将理解，如图5到图8所示的使护圈板162附接有圆形主体126的各种方法在本质上是示例性的，而本领域已知的任何适当工艺或技术可用于使护圈板162附接有圆形主体126。

根据本实用新型的另一个方面，图9示出了具有隔音涂层176的惰轮组件114透视的剖视图。如图9所示，隔音涂层176可设置在圆形主体126上。或者，隔音涂层176可选择性地设置在该圆周轮辋部分132的内表面156上、第一侧表面134和第二侧表面136以及中心轮毂部分128的外表面154。该隔音涂层176可以具有天然的或合成的橡胶、热固性塑料、复合材料、聚合物材料或本领域已知的任何其它具有吸音性能的材料。

根据本实用新型的一个实施例，隔音涂层176可以具有聚氨酯，例如，但不限于，通过醚多元醇或二醇醚与异氰酸酯（例如，二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI））之间的反应形成的基于聚醚的聚氨酯（例如，PPG或PTMEG型）。在各种其它实施例中，隔音涂层176可具有聚脲或聚氨酯/聚脲混合复合材料。该隔音涂层176可具有合适的耐热性、耐臭氧性或耐天气性、耐水性流体性、耐低温性，和刚性基材粘合性。根据本实用新型的一个实施例，该隔音涂层176可具有约在50邵氏硬度A至约80邵氏硬度D的范围内的硬度，或更优选地，约在75邵氏硬度A至约55邵氏硬度D的范围内的硬度，约15MPa的最小拉伸强度，以及在约1.0g/cc至3.0g/cc范围内的密度。在一个实施例中，隔音涂层176可具有ASTMD-2000要求：M5BG 920A14C36EA13014F38K211.4Z1以及隔音涂层176的密度可约为1.2g/cc。

在各种其它实施例中，隔音涂层176可用聚氨酯中的一种或多种填料配制以促进声音/振动衰减。该填料可包括高密度填料，例如，硫酸钡、石膏、硫化锌、氧化锌、三氧化锑、金属颗粒等。在一个实施例中，隔音涂层176可与聚氨酯中的高密度填料和低密度空隙形成填料的混合物一起配制。该低密度空隙形成填料可包括玻璃微球、聚合物微球、或研磨的泡沫颗粒。或者，通过化学发泡剂、CO₂注入，或将一些水引入聚氨酯混合物可有选择地在聚氨酯中形成空隙，已知当该聚氨酯混合物与存在于聚氨酯中的异氰酸酯发生反应时产生作为副产物的CO₂。可选择地将基于触变性材料或凝胶的试剂加入聚氨酯以避免聚氨酯中的高密度填料颗粒及低密度空隙形成材料的任何分层。或者，隔音涂层176可具有合成的/天然的聚合物、具有与上述性能类似的性能的复合材料。

以主要包括异氰酸酯溶液和多元醇溶液的液态的经处理的聚氨酯形式存在的隔音涂层176通过使用不同的技术（例如，但不限于，离心成型、真空浇注、注射成型、喷涂和旋转浇注）可将该隔音涂层应用于惰轮组件114上。该涂层工艺可包含表面预处理，包含喷砂处理、喷丸处理、酸蚀处理工艺等中的一种或多种以除去任何污染及腐蚀产物。在本实用新型的一个方面，在铸造过程中可使用模具，使得液态的经处理的聚氨酯在预设的压力和温度下被压入模具。在铸造过程中，可移动并压出存在于模具内的空气。按照铸造工艺，该聚氨酯在烘箱/加热炉中经处理以固化并形成惰轮组件上的刚性涂层。

如图10所示，示出了图9的惰轮组件114的剖视图，具有基本上均匀的厚度T的隔音涂层176可应用在第一侧表面134和第二侧表面136、圆周轮辋部分132的内表面156，以及中心轮毂部分128的外表面154。该隔音涂层176的厚度T可介于约8mm至15mm的范围内。在本实用新型的一个方面，隔音涂层176的厚度T可以是约10 mm。本领域的普通技术人员显而易见的是，以上描述的隔音涂层176的厚度T在本质上是示例性的并且可基于惰轮组件114的用途和设计需求而变化。此外，在本实用新型的另一个方面，如图11所示，在惰轮组件114中，基于聚氨酯的隔音涂层176可以现场浇注或后安装以基本上填满由中心轮毂部件128与圆形主体126的圆周轮辋部分132限定的环形空腔158、160。图12示出了沿YY’线的图11示出的惰轮组件114的截面图。此外，在本实用新型的各种其它实施例中，如图9至图12所示，具有与护圈板162（见图2至图8）基本类似的形状和材料特性的盖板可与具有聚氨酯涂层176的惰轮组件114一起使用。此外，通过使用本领域已知的任何方法（结合附图2至8，包括上面提到的方法），可将盖板连接到圆形主体126。

工业实用性

从以上描述中将容易理解本实用新型描述的具有隔音特征的惰轮组件的工业实用性。该惰轮组件114、116特别适用于运土和建筑机器，特别是自铺设式履带机器，例如机器100。在机器100的推进过程中，来自发动机的动力传输到动力链轮120，该动力链轮旋转并驱动履带108绕惰轮组件114、116和导轮组件118旋转。当履带108接触惰轮组件114、116，会产生噪音和振动。

在本实用新型的一个方面，通过护圈板162将隔音构件144刚性地保持在第一环形空腔158和第二环形空腔160的至少一个中，可有助于吸收噪音和振动。通过该隔音构件144将圆周轮辋部分132从中心轮毂部分128分离，使得噪音和振动不会传输到中心轮毂部分128，在中心轮毂部分中，噪音和振动可被放大并进一步传输到其它部件。按照本实用新型的另一个方案，该隔音涂层176可吸收噪音所承载的能量以提供阻挡有害的声音的屏障，履带108和惰轮组件114、116接触会产生这种噪音。该隔音涂层176还可提高耐腐蚀环境性以及惰轮组件114、116的耐磨性。此外，高密度填料可提供无腐蚀的隔音涂层176，并通过隔音涂层176降低声音的速度。此外，低密度空隙形成填料可通过固有耗散和声音散射来减弱声音。

此外，隔音构件144和隔音涂层176不直接接触移动的金属表面，这也提高了隔音构件144和隔音涂层176的预期寿命。这也提高了惰轮组件114、116的整体使用寿命。此外，由于惰轮组件114、116与履带108接触而产生的噪音水平较低，工人可更近距离地操作机器100，机器100可在建筑物和其它结构中运行而不会因噪音造成干扰，并同时满足按有关制度执行的噪音控制法规。此外，由于振动减弱，履带108和与机器100相关联的其它部件的寿命可延长。

尽管在不背离本实用新型的所附权利要求的范围下已在此包含本实用新型所描述的实施例，对于本领域的技术人员显而易见的是，可做出各种修改和变化。通过考虑本实用新型的的详细说明和实践，其它实施例对于本领域技术人员是显而易见的。说明书和示例仅仅是示例性的，保护范围由所附权利要求书及其等同物确定。

Claims

1.一种用于履带式机器的惰轮组件，其特征在于包括：

圆形主体，包括：

中心轮毂部分；

环形凸缘部分，其与所述中心轮毂部分形成一体；

圆周轮辋部分，其可连同所述中心轮毂部分及所述环形凸缘部分一起限定所述环形空腔；和

隔音涂层，其设在所述圆形主体上。

2.根据权利要求1所述的惰轮组件，其特征在于，所述隔音涂层由聚氨酯制成。

3.根据权利要求1或2所述的惰轮组件，其特征在于，所述隔音涂层厚度均匀，且厚度范围在8mm至15mm之间。

4.根据权利要求1或2所述的惰轮组件，其特征在于，所述隔音涂层厚度均匀，且厚度为10mm。

5.根据权利要求1或2所述的惰轮组件，其特征在于，所述隔音涂层具有在50邵氏硬度A至80邵氏硬度D的范围内的硬度。

6.根据权利要求1或2所述的惰轮组件，其特征在于，所述隔音涂层具有大于15MPa的拉伸强度。

7.根据权利要求1或2所述的惰轮组件，其特征在于，所述隔音涂层具有在1.0g/cc至3.0g/cc范围内的密度。

8.根据权利要求1或2所述的惰轮组件，其特征在于，通过铸造制成所述隔音涂层。

9.根据权利要求1或2所述的惰轮组件，其特征在于，所述隔音涂层选择性地设在所述圆周轮辋部分的内表面、第一侧表面和第二侧表面，以及所述中心轮毂部分的外表面上。

10.根据权利要求1或2所述的惰轮组件，其特征在于，所述圆周轮辋部分连同所述中心轮毂部分及所述环形凸缘部分一起限定了环形空腔，并且所述隔音涂层基本上填充所述环形空腔。