DE1898481U

DE1898481U - TRACK BEARING, IN PARTICULAR PAN BEARING, PROVIDED ON THE VEHICLE BOGIE FOR SUPPORTING THE VEHICLE BODY.

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Publication number: DE1898481U
Application number: DEG26208U
Authority: DE
Original assignee: Gutehoffnungshutte Sterkrade AG
Current assignee: Gutehoffnungshutte Sterkrade AG
Priority date: 1962-06-29
Filing date: 1962-06-29
Publication date: 1964-08-13

Description

Am Fahrzeugdrehgestell für die Abstützung des Fahrzeugaufbaues vorgesehenes Spurlager, insbesondere Pfannenlager« Track bearing provided on the vehicle bogie to support the vehicle body, in particular a socket bearing «

Me Achslast eines Hüttenfahrzeuges ist wesentlich größer als 20 t, so daß die Spurlager der beiden zweiachsigen Drehgestelle eines vierachsigen Fahrzeuges je mit weit mehr als 40 t, z.B. 60 t, belastet sind.Me axle load of a metallurgical vehicle is significantly greater than 20 t, so that the thrust bearings of the two biaxial Bogies of a four-axle vehicle each with far more than 40 t, e.g. 60 t, are loaded.

Derart hochbelastete Spurlager, die meist als Pfannenlager ausgebildet sind, neigen trotz Schmierung und Sonstiger Wartung zum sog. "Fressen". Dieser Übelstand kann, wie sieh gezeigt hat, durch ein Vergrößern der tragenden Lagerfläche, d.h. durch Herabsetzung der Flächenpressung, nicht behoben werden.Such highly loaded thrust bearings, mostly as pan bearings are designed, tend to so-called "seizure" in spite of lubrication and other maintenance. This evil can, as you can see has shown, by increasing the load-bearing bearing surface, i.e. by reducing the surface pressure, has not been remedied will.

Die sich hieraus ergebende Aufgabe löst die Feuerung mit einem lager, bei dem der übliche lagerwerkstoff (z.B. Stahl, Gußeisen, Baustahl) einerseits»mit austenitisehem Stahl andererseits gepaart ist, der im Interesse einer Werkstoffeinsparung eine Einlage bildet. Mit einer solchen können übrigens durch überlastung unbrauchbar gewordene lager ohne irgendwelche" zusätzlichen Umbauten so ausgebessert werden, daß die G-efahr eines erneuten Yersagens gebannt ist.The resulting task is solved by the furnace with a bearing, in which the usual bearing material (e.g. steel, Cast iron, structural steel) on the one hand »with austenitic steel on the other hand is paired, which forms an insert in the interest of saving material. With such a can Incidentally, bearings that have become unusable due to overloading without any "additional modifications are repaired in such a way that the danger of another failure is averted.

Die Neuerung hat sich in der Praxis einwandfrei bewährt. Beispielsweise wurden die Pfannenlager mehrerer Hüttenfahrzeuge mit ter neuen Einlage aus austenitisehem Stahl ausgerüstet und im Dauerbetrieb erprobt. Der linlagenstahl hat folgende Ie-The innovation has proven itself perfectly in practice. For example the socket bearings of several metallurgical vehicles were equipped with the new insert made of austenitic steel Tried and tested in continuous operation. The liners have the following Ie-

-2--2-

- 2 -- 2 -

gierungsbestandteileialloy constituent

C . = 0,15 Si = 1,0 Mn 17 - 19C. = 0.15 Si = 1.0 Mn 17-19

Or _β 11-13 Mo = 0,3-0,8 Hi = 1,5-2,5 P = 0,08Or _β 11-13 Mo = 0.3-0.8 Hi = 1.5-2.5 P = 0.08

Bei diesen Versuchen wurde von einer Lagerschmierung abgesehen und das vor dem Umbau im alten lager noch vorhandene fett sorgfältig (mit Hilfe eines !Lösungsmittels) entfernt. Die unter Verzieht auf Einpaßarbeiten eingebauten Einlagen zeigten nach einem Betrieb von mehr als vier Monaten ein einwandfreies Tragbild und ließen keine Ireßspuren, keinen Verschleiß oder sonstige Mangel erkennen.Bearing lubrication was not used in these tests And the one that was still in the old warehouse before the renovation grease removed carefully (with the help of a! solvent). The inserts installed with warping on fitting work showed after an operation of more than four months perfect wear and tear and left no signs of irritation, none Recognize wear and tear or other defects.

An diesem Ergebnis ändert sich grundsätzlich nichts, wenn die auf die Projektion der tragenden Lagerflache bezogene Flächenpressung auf das 5-6fache des bisher zugelassenen Wertes (40-50 kp/em ), also auf etwa 250-300 kp/em heraufgesetzt wird. Man braucht deshalb beim Umbau vorhandener Pfannenlager, die für nur etwa 40-50 kp/em ausgelegt sind, anstelle einer Kugelschaleneinlage nur einen Schalenausschnitt vorzusehen, beispielsweise in Gestalt eines oder mehrerer Singe oder Ringsegmente.In principle, nothing changes in this result if the surface pressure related to the projection of the supporting bearing surface increased to 5-6 times the previously permitted value (40-50 kp / em), i.e. to around 250-300 kp / em will. Therefore, when converting existing pan bearings, which are designed for only about 40-50 kp / em, you need instead a spherical shell insert to provide only one shell cutout, for example in the form of one or more Sing or ring segments.

Andererseits ergibt die größere spezifische Belastung der neuen Kugelsehaleneinlage für den Neubau eines Pfannenlagers den Vorteil, daß die tragende lagerfläche und damit das gesamte lager kleiner wird.On the other hand, the greater specific load of the new ball socket insert results in the construction of a new socket bearing the advantage that the load-bearing storage area and thus the entire storage area is smaller.

Ein weiterer bemerkenswerter Vorteil des Heuerungsgegenstandes erklärt sieh daraus, daß die Einlage aus austenitisehem Stahl für Flächenpressungen von etwa 300 kp/em besser als fürAnother notable advantage of the subject of the hiring explains see from this that the insert is made of austenitic steel for surface pressures of about 300 kp / em better than for

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kleinere Werte geeignet ist, weil die Einlage unter einer solelien Belastung anfänglich, plbstiseh nachgeformt sowie verfestigt und dadurch der Widerstand gegen "Fressen" noch, gesteigert wird. Hierin ist zudem eine erhe"blieht Vereinfachung der Fertigung begründet. Es kann nämlich auf ein genaues Einpassen (Nachbearbeiten) der nur (roh) vorgearbeiteten Einlage verziehtet werden.smaller values are suitable because the deposit is under a solelien load initially, plbstiseh reshaped as well solidified and thereby the resistance to "eating" still, is increased. There is also an increase in simplification here justified in manufacturing. Namely, it can rely on an exact fitting (reworking) of the only (raw) pre-processed Deposit will be warped.

Die Zeichnung veranschaulicht einige Ausführungsbeispiele des Keuerungsgegenstandes, und zwar zeigt:The drawing illustrates some exemplary embodiments of the liner, namely shows:

Fig. 1 sehematisch einen Erztransportwagen, an dessen Drehgestellen die Puffer und Kupplungen angeordnet sind;Fig. 1 schematically shows an ore transport car on its bogies the buffers and couplings are arranged;

Fig. 2 denselben Wagen mit am Wagenkasten angeordneten Puffern;2 shows the same car with buffers arranged on the car body;

Fig. 3 ein Drehgestell-Spurlager mit Kugelpfanne und Stahleinlage im Schnitt;3 shows a bogie thrust bearing with a ball socket and steel insert on average;

Fig. 4 ein Zapfenspurlager mit Einlage im Schnitt; Fig. 5 4 shows a journal bearing with an insert in section; Fig. 5

und 6 sinngemäß zu Fig. 1 ein Kugelpfannenlager, und zwarand 6, analogous to FIG. 1, a ball socket bearing, namely

Fig. 5 mit zwei Einlagerungen, Fig.6 mit nur einem Ring; Fig. 7 einen Einlagering im vergrößerten Maßstab im Schnitt; Fig. 8 in Draufsicht;FIG. 5 with two inclusions, FIG. 6 with only one ring; 7 shows an insert ring on an enlarged scale in section; 8 in plan view;

Fig. 9 eine Kugelschale mit Ringsegmenten im Schnitt; Fig.10 in Draufsicht;9 shows a spherical shell with ring segments in section; 10 in plan view;

Fig.11Fig.11

uäd 12 eine Einlagespirale im Schnitt bzw. in Draufsicht; Fig.13uäd 12 an insert spiral in section or in plan view; Fig. 13

und H eine kreuzförmige Einlage in Ansicht bzw. in Draufsicht; Fig.15and H a cross-shaped insert in plan view and in plan view; Fig.15

und 16 eine solche Einlage mit nach &asäeiu verbreiterten Armen; Fig. 17 ein Pfannenlager mit Kugelschaleneinlage im Schnitt; Fig. 18 einen Schnitt gemäß A-B der Fig. 17.and 16 such an insert with arms widened to &asäeiu; 17 shows a socket bearing with a spherical shell insert in section; 18 shows a section according to A-B of FIG. 17.

- 4 - *y - 4 - * y

lach. Fig. 3 ist auf das Drehgestell 1 eine Kugelpfanne 2 aufgesetzt, in die von oben ein den Wagenaufbau z.B. den Wagenkasten 3 abstützender Eugelkörper 4 eingreift. Ein in einer Bohrung der Pfanne 2 befestigter Bolzen 5 zentriert den Kugelkprper 4 in seiner Pfanne 2 derart, daß sich Drehgestell 1 und Wagenkasten 3 nieht nur um den Bolzen drehen, sondern auch gegeneinander um den Kegelwinkel einer im Kugelkörper vorgesehenen Aussparung 6 neigen können.laugh 3, a ball socket 2 is placed on the bogie 1, into which a ball body 4 supporting the car body, e.g. the car body 3, engages from above. One in one Bore of the socket 2 fastened bolt 5 centers the ball body 4 in its socket 2 in such a way that the bogie 1 and car body 3 not only rotate around the bolt, but also against each other by the cone angle of one in the spherical body provided recess 6 can incline.

Soweit handelt es sich um die bei Hüttenfahrzeugen übliche Spurlagerausführung, bei welcher der üagerkörper 4 mit seiner Kugelfläche unmittelbar in die Kugelpfanne 2 eingepaßt ist. Dabei hat die Kugelpfanne 2 einen solchen Durchmesser d, daß die Flächenpressung, d.h. das Verhältnis der Lagerb el astung zur Fläche des Kreises mit dem Durchmesser d höchstens 45-50 kp/cm* beträgt.As far as it is common with smelter vehicles Thrust bearing design, in which the üagerkkörpers 4 with his The spherical surface is fitted directly into the ball socket 2. The ball socket 2 has a diameter d such that the surface pressure, i.e. the ratio of the bearing load to the area of the circle with the diameter d is at most 45-50 kp / cm *.

Mit der neuen Einlage aus austenitischem Stahl kann das Spurlager, wie erwähnt, unbedenklich mit erheblich größeren Flächenpressungen bis etwa 300 kp/cm belastet werden. Aus diesem G-runde zeigt Fig. 3 als Einlage anstelle einer die ganze Lagerflache der Pfanne 2 auskleidenden Kugelschale nur einen Schalenausschnitt in Gestalt eines Ringes 7, dessen Kragen 7' in die Aussparung 6 des Lagerkörpers 4 hineinragt und dadurch den Hing 7 gegen Terschieben auf dem Lagerkörper quer zum Bolzen 5 sichert.With the new insert made of austenitic steel, the thrust bearing, as mentioned, can be safely loaded with considerably higher surface pressures of up to about 300 kp / cm. the end 3 shows this G-round as an insert instead of a spherical shell lining the entire bearing surface of the pan 2 a shell section in the form of a ring 7, the Collar 7 'protrudes into the recess 6 of the bearing body 4 and thereby the Hing 7 against sliding on the bearing body secures across the bolt 5.

Der Ring 7 nimmt im wesentlichem lotrechte Belastungen auf und eignet sich deshäLb für Fahrzeuge (Fig. 2), bei denen die horizontal gerichteten Zug- und Stoßkräfte (Pufferkräfte)The ring 7 takes on essentially perpendicular loads and is therefore suitable for vehicles (Fig. 2) in which the horizontally directed tensile and impact forces (buffer forces)

-' 5 - KJ- - '5 - KJ-

am Wagenkasten 3 angreifen, also nicht vom Spurlager des Drehgestelles auf den Wagenkasten übertragen werden.attack on the car body 3, i.e. not from the thrust bearing of the Bogie are transferred to the car body.

Sind dagegen Puffer und Kupplung am Drehgestell angeordnet (Fig. 1), dann empfiehlt sich die Ausführung nach Fig. 5 mit zwei linlageringen 8 und 9» d.h. einem Innenring 8 für die lotrechten Kräfte P und einem Außenring 9 für die waagerechten Kräfte P, . Die beiden Ringe haben ein dreieckiges Profil und sind in Ringnuten der Pfanne 2 eingelassen.If, however, the buffer and coupling are arranged on the bogie (Fig. 1), then the embodiment according to Fig. 5 is recommended two linlagerings 8 and 9 »i.e. an inner ring 8 for the vertical forces P and an outer ring 9 for the horizontal forces Forces P,. The two rings have a triangular profile and are embedded in the ring grooves of the pan 2.

Auf den Innenring 8 kann gegebenenfalls verzichtet werden, sofern nach Fig. 6 der verbleibende Ring 9' einem kleineren Außendurchmesser als der Außenring 9 und einen größeren Außendurchmesser als der Innenring 8 hat. Dabei soll die am lagerkörper 4 anliegende Fläche des Ringes 9* nach Maßgabe der zulässigen Flächenpressung verbreitert sein. Beim dargestellten Beispiel beträgt die neigung des durch den mittleren Durchmesser des Ringes 9¹ gehenden Kugelhalbmessers R gegen den Bolzen 5 45°.The inner ring 8 can optionally be dispensed with if, according to FIG. 6, the remaining ring 9 ′ has a smaller outer diameter than the outer ring 9 and a larger outer diameter than the inner ring 8. The surface of the ring 9 * lying on the bearing body 4 should be widened in accordance with the permissible surface pressure. In the example shown, the inclination of the radius of the sphere R passing through the mean diameter of the ring 9 ¹ against the bolt 5 is 45 °.

Bin Spurlager mit nur einem Einlagering kann wahlweise für Fahrzeuge gemäß ü$en Fig. 1 und 2 verwendet werden. Das trifft zwar grundsätzlich auch auf die Auflage mit Doppelringeinlage (Fig. 5) zu. Im Vergleich zu dieser hat aber die Ausführung naeh Fig. 6 den Torzug, daß der Umbau eines vorhandenen lagers einfacher ist, weil nur eine Ringnut in die Lagerpfanne eingedreht zu werden braucht.A thrust bearing with only one insert ring can optionally be used for Vehicles according to Fig. 1 and 2 are used. That hits although basically also to the support with double ring insert (Fig. 5). Compared to this, however, the execution naeh Fig. 6 the gate pull that the conversion of an existing one storage is easier because there is only one annular groove in the bearing socket needs to be screwed in.

. - 6 - .. - 6 -.

Me neue Einlage aus austenitischen* Stahl bietet grundsätzlich dieselben Vorteile für Zapfenspurlager. Wie Fig. 4 demonstriert, ist auf das Stirnende des zylindrischen Zapfens 4* ein winkelförmig profilierter Ring 10 aufgesetzt. Die 3?läehenpressung kann dabei, wie im falle eines Kugelpfannenlagers, gleichfalls etwa fünfmal so groß wie bisher sein. Daraus erklärt sich, daß die Ringstirnflache wesentlich kleiner ist als die für eine Pressung von nur 45-50 kp/cm berechnete Zapfenstirnfläche.Me basically offers new insert made of austenitic * steel same advantages for journal track bearings. As Fig. 4 demonstrates, is on the front end of the cylindrical pin 4 * an angled profiled ring 10 placed. The 3-length compression can also be used, as in the case of a ball socket bearing be about five times as big as before. This explains why the ring face is much smaller than that for one Pressure of only 45-50 kp / cm calculated pin face.

Beim Einbau einer gegebenenfalls mehrteiligen Ringeinlage bleibt man nicht darauf angewiesen, in der Lagerpfanne eine Ringnut vorzusehen. Den nötigen Halt gegen Verschieben geben fertigungsmäßig einfacher herzustellende Schweißbutzen 11 (Mg. 7,8), die mit einer Hartmetallelektrode in gleichmäßiger Verteilung auf den Ring aufgebracht werden. Diese Batzen drücken sich unter der Lagerbelastung (der großen JEPläehenpressung) in den weichen Werkstoff der Lagerpfanne (oder des Kugelkörpers) ein.When installing a possibly multi-part ring insert, one does not have to rely on a Provide ring groove. Welding studs 11 that are easier to manufacture in terms of production provide the necessary hold against displacement (Mg. 7.8), which are applied evenly to the ring with a hard metal electrode. These chunks push themselves under the bearing load (the large JE flat pressure) into the soft material of the bearing socket (or the spherical body).

Im übrigen geben die Fig. 7 und 8 ein Beispiel für eine Einlage, die aus einem Streifen ringförmig gebogen ist, ohne die beiden Streifenenden zu einem geschlossenen Ring miteinander zu verbinden. Eine solche Einlage verformt sich in Umfangs- und in Breitenriehtung leichter als ein geschlossener Ring, ohne dessen Qualität einzubüßen.In addition, FIGS. 7 and 8 give an example of an insert, which is bent into a ring from a strip without the two ends of the strip to form a closed ring with one another connect to. Such an insert deforms more easily in the circumference and in the width direction than a closed one Ring without losing its quality.

Die Fig. 9 und 10 veranschaulichen die Möglichkeit, die Einlage aus austenitischem Stahl nicht in der Lagerpfanne 2 oder auf dem Lagerkörper 4, sondern an einer dünnwandigen9 and 10 illustrate the possibility that Austenitic steel insert not in the bearing socket 2 or on the bearing body 4, but on a thin-walled one

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Kugelschale 12 aus billigem Werkstoff, z.B. mittels Punktschweißung zu befestigen. In diesem Falle besteht die Einlage aus mehreren Eingabschnitten. Der Bolzen 4 durchgreift eine Bohrung 13 der in die Lagerpfanne 2 eingesetzten Schale 12 und sichert diese gegen Verschieben in der Pfanne.Ball socket 12 made of cheap material, e.g. by means of spot welding to fix. In this case the insert consists of several single sections. The bolt 4 passes through a Bore 13 of the shell 12 inserted into the bearing socket 2 and secures it against shifting in the socket.

Im übrigen kann die Einlage so gestaltet sein, daß sie sich unmittelbar am Bolzen 5 abstützt, also auch ohne eine Einsatzschale 12 einer besonderen Befestigung an der Lage*rpfanne nicht bedarf. Dies gilt z.B. für eine Spiraleinlage gemäß den Fig. 11 und 12, deren Innenwindung den Bolzen 5 umfaßt. Die Länge (Windungszahl^ der gegebenenfalls aus einem Streifen gebogenen Spirale richtet sieh im Einzelfalle nach der Größe und der Art der Lagerbelastung, d.h. nach dem Verhältnis der lotrechten Kräfte P_y zu den waagerechten Kräften Pj₁ (Fig.5)·In addition, the insert can be designed in such a way that it is supported directly on the bolt 5, that is, even without an insert shell 12, it does not require any special attachment to the bearing pan. This applies, for example, to a spiral insert according to FIGS. 11 and 12, the inner winding of which includes the bolt 5. The length (number of turns ^ of the spiral bent from a strip, if necessary, depends on the size and type of bearing load, that is, on the ratio of the vertical forces P _y to the horizontal forces P _{j 1} (Fig. 5).

Ein anderes Beispiel dieser Art ist eine kreuzförmige Einlage (Fig. 13 bis 16), deren Arme um den Mittelpunkt der Kugelpfanne gebogen sind. Je nach der Hirazontalbelastung (£0 <äes Lagers werden die Arme gegebenenfalls nach außen verbreitert (Fig.16), damit die Flächenpressung an den Armenden wenigstens angenähert dieselbe ist wie an den anderen Stellen der Einlage.Another example of this type is a cross-shaped insert (Fig. 13 to 16), the arms of which are bent around the center of the ball socket. Depending on the hirazontal load (£ 0 <äes camp If necessary, the arms are widened outwards (Fig. 16) so that the surface pressure at the arm ends is at least approximated is the same as in the other places of the insert.

Beim Neubau eines Spurlagers ergeben sieh aus der neuerungsgemäß zulässigen und erwünschten Steigerung der Fläehenpressung wesentlich kleinere Lagerabmessungen. Aus diesem Grunde zeigt Fig. 17 eine Kugelsehaleneinlage 14, die -im Gegensatz zu einen Lagertämbau- die gewölbte Fläche des Lagerkörpers 4 lückenlos abdeckt. Die Einlage 14 greift mit einer Einprägung 15 in eine Bohrung 16 des Lagerkörpers 4 ein. Auf die Pfanne 2 ist eineWhen building a new track bearing, see from the renewal permissible and desired increase in surface pressure much smaller storage dimensions. For this reason, FIG. 17 shows a ball socket insert 14 which, in contrast to a Lagertämbau- the curved surface of the bearing body 4 without any gaps covers. The insert 14 engages with an indentation 15 in a bore 16 of the bearing body 4. On pan 2 is one

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zweiteilige Anschlagscheibe 17 aufgeschraubt, die den Kugelabschnitt des Lagerkörpers 4 übergreift und diesen gegen Herausheben aus seiner Pfanne sichert.two-part stop disk 17 screwed on, which the Spherical section of the bearing body 4 engages over and this secures against lifting out of its pan.

Die Größe der Sehale H ist so gewählt, daß sie mit etwa 300 kp/cm belastet und -wie die für einen Lagerumbau bestimmten Einlagen (Fig. 3-16)- anfänglieh unter plastischer Verformung verfestigt wird.The size of the Sehale H is chosen so that it is with about 300 kp / cm loaded and - like the deposits intended for a warehouse conversion (Fig. 3-16) - initially under plastic Deformation is solidified.

Claims

Protection claims

1. On the vehicle bogie to support the vehicle body intended track bearing, in particular socket bearing with an austenitic steel existing insert, which is one of the two storage areas forms and with the usual bearing material, e.g. Cast iron or steel, is paired.

2. pan bearing according to claim 1 with an insert in the form of a shell cutout.

3. pan bearing according to claim 1, the insert the shape one or more rings or ring segments

Has.

4. pan bearing according to claim 2 with a cross-shaped insert (Pig. 15 · and 16).

5. pan bearing according to claim 4> its cross-shaped Inlay has radial arms with an outwardly increasing width (Pig. 15, 16).

6. Bearing according to one of claims 1 to 5 with an insert, whose area is matched to the operating load in such a way that the only preprocessed deposit under the operating load is initially plastically reshaped and solidified.

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7. A pan bearing according to claim 3, the ring insert of which is provided with welding studs (11) distributed over the ring surface which is located under the bearing load in the softer material of the bearing socket or the spherical body press in (Fig. 7, 8).

8. socket bearing according to claim 2 with a thin-walled spherical shell (12) made of cheap material on the äie E.g. an insert made of austenitic steel consisting of several ring sections is attached (Mg. 9. 10).

9. pan bearing according to claim 2 with a spiral insert, the inner turn of which comprises a centering pin (5) and thereby secures the insert against shifting in the bearing pan (Pig. 11, 12).

negative ones at a number of prices.

German Pafanloml, wofctsuc:

derWorf. checked.

Proof ■.: «C;.! In or FIIm-

msmustarstelle.