ES2273262T3 - Cojinete entre componentes de maquinas de la construccion. - Google Patents

Abstract

Cojinete entre componentes de una máquina de la construcción, en particular de un brazo saliente de excavadoras, cargadoras, grúas etc., compuesto de un primer componente, por ejemplo una parte (7) inferior del brazo saliente que a través de un cojinete (8) está unida con un segundo componente, por ejemplo una parte (9) superior del brazo saliente, y donde un tercer componente, por ejemplo al menos un cilindro (10) del brazo saliente agarra en el cojinete (8), caracterizado porque a) en la dirección del eje (17) de giro del cojinete (8) discurre un bulón (18) de diámetro uniforme que está soportado en un tubo (19) de soporte, sobresaliendo sus extremos exteriores del tubo (19) de soporte, b) el diámetro (20) exterior del tubo (19) de soporte es sustancialmente mayor que el diámetro (21) exterior del bulón (18), c) el primer componente y el segundo componente están soportados uno junto al otro sobre el diámetro (20) exterior del tubo (19) de soporte, d) el tercer componente está soportado sobre uno o sobre los dos extremos exteriores del bulón (18).

Description

Cojinete entre componente de máquinas de la construcción.

La invención concierne a un cojinete entre componentes de máquinas de la construcción, en particular en el brazo saliente de excavadoras, cargadoras, grúas. etc., en donde dos o más componentes se unen de forma articulada en un punto del cojinete de acuerdo con las características del preámbulo de la reivindicación 1.

Un cojinete de esta clase se encuentra en una variante de ejecución muy frecuente de encontrar entre los componentes parte inferior del brazo saliente y parte superior del brazo saliente pertenecientes al brazo saliente de excavadoras móviles, en las que como tercer componente adicionalmente agarran por cada lado sendos cilindros del brazo saliente. En las excavadoras móviles de la propia solicitante este cojinete se ha llevado a la práctica en los modelos "MH 4.5", "MH 5.5" y "MH 6.5" como una de las soluciones más extendidas, estando representado el último modelo por ejemplo en el prospecto con la nota de impresión "B 459.Oe/2-0301, Printed in Germany". En este caso la parte inferior del brazo saliente está fijada con su extremo inferior en el marco de la superestructura giratoria con una articulación giratoria. El extremo superior de la parte inferior del brazo saliente que señala hacia arriba está abierta hacia arriba en forma de horquilla en la que la zona trasera de la parte superior del brazo saliente está cogida en el mencionado cojinete a una cierta distancia por delante de su extremo trasero, visto en la dirección de marcha de la excavadora móvil, estando unidos entre sí ambos componentes por medio de un bulón.

Para la ejecución del movimiento de giro de la parte inferior del brazo saliente por un extremo están enchufados los ya mencionados anteriormente cilindros hidráulicos del brazo saliente en los extremos exteriores del bulón del cojinete y por el otro extremo van fijados de forma articulada en un punto de articulación a una cierta distancia por delante de la articulación de giro de la parte inferior del brazo saliente en el marco de la superestructura giratoria. Ambas uniones se pueden establecer bien sea a través de cojinetes cilíndricos o a través de cojinetes
giratorios.

Solamente para completar la descripción, mencionamos aquí que para la configuración del brazo saliente en esa zona, para la elevación y el descenso de la parte superior del brazo saliente un cilindro hidráulico de ajuste agarra en su extremo de atrás y cuyo extremo inferior está fijado en una consola en la zona inferior de la parte inferior del brazo saliente, en un punto de giro. Sobre el extremo delantero de la parte superior del brazo saliente, visto en la dirección de la marcha de la excavadora móvil, así como los componentes que le siguen no vamos aquí a entrar en detalles sobre la interrelación puesto que éstos están dispuestos demasiado lejos del cojinete y además no están en ninguna interrelación que afecte al contenido.

El propio cojinete visto en sección a partir del centro está configurado de tal manera que los dos puntos de apoyo de la parte superior del brazo saliente se encuentran en la parte central del bulón, en cuyos taladros atravesados por el bulón están introducidos a presión casquillos deslizantes. La parte inferior del brazo saliente abraza por abajo y por fuera a la parte superior del brazo saliente y en la zona de su canto superior acoge al bulón cerca de su extremo exterior en dos cojinetes deslizantes en los cuales también se enchufan casquillos deslizantes. Los dos extremos del bulón que sobresalen hacia fuera de los cojinetes deslizantes quedan rodeados por los huecos de apoyo del cilindro del brazo saliente, en los cuales se encuentran los cojinetes cilíndricos o los cojinetes giratorios ya mencionados antes. Su desplazamiento axial sobre el bulón se impide con la ayuda de arandelas de cierre o con aros fijados por fuera sobre el bulón. Una solución de esta clase está publicada en el documento US 4096 957.

Esta solución adolece de algunos defectos que consisten en que por la unión de los tres componentes: parte inferior del brazo saliente, parte superior del brazo saliente y cilindro del brazo saliente a través del bulón, en dicha configuración constructiva de este cojinete, éste ha de absorber él solo los esfuerzos de todos los componentes, por lo cual presenta un diámetro consecuentemente grande. Pero un gran diámetro del punto de apoyo representa para los huecos de apoyo del cilindro del brazo saliente, que la carrera del cilindro del brazo saliente y con ello el alcance máximo del brazo saliente de la excavadora móvil quedaría restringido. Puesto que esto sería un defecto demasiado pesado se rebajan mediante torneado los extremos exteriores del bulón a un diámetro más pequeño con lo cual sin embargo viene aparejado enseguida un nuevo inconveniente en forma de elevados costes de fabricación. Otro defecto es que al poner cojinetes cilíndricos para la fijación descrita del cilindro del brazo saliente se distorsiona por arriba y por abajo porque el desmontaje del cilindro del brazo saliente en esta ejecución solamente es posible cuando se sueltan los dos puntos de conexión y los cilindros del brazo saliente se extraen lateralmente de modo uniforme para evitar daños en los cantos. También se presentan problemas similares durante el montaje. Con la utilización de cojinetes giratorios en vez de cojinetes cilíndricos se mejora ciertamente este problema de montaje y desmontaje pero con ello aparecen dos nuevos problemas añadidos. Por una parte los cojinetes giratorios tienen un mayor diámetro que los cojinetes cilíndricos y con ello restringen como ya se ha dicho antes el alcance del brazo saliente y ocasionan además mayores costes. Finalmente todavía persiste un defecto notable de este cojinete que consiste en que durante el desmontaje con la retirada del bulón también se caen en pedazos los componentes parte inferior del brazo saliente y parte superior del brazo saliente.

Por ello, la invención tiene como tarea principal presentar un cojinete entre componentes de máquinas de la construcción que absorba con seguridad elevados esfuerzos que actúen sobre los componentes, que permita una larga carrera del cilindro del brazo saliente y con ello un alcance máximo del brazo saliente de la máquina de la construcción, que permita un fácil montaje y desmontaje de todos los componentes sin que los componentes parte inferior del brazo saliente y parte superior del brazo saliente se separen entre sí en el desmontaje y tengan que volver a montarse de nuevo en el montaje, y que en conjunto se pueda fabricar de modo económico.

Esta tarea queda resuelta según la invención mediante las características de la reivindicación 1, exponiéndose en las restantes reivindicaciones otras características que desarrollan ventajosamente esta solución.

Mediante la configuración del cojinete para el primero, el segundo y el tercer componente como un bulón que se extiende en la dirección de su eje de giro con el mismo diámetro, que está apoyado en un tubo de soporte y que sobresale con sus extremos exteriores del tubo de soporte, este cojinete está prácticamente repartido de modo adecuado en un punto de apoyo común para el primer y el segundo componente, en un caso favorito para la parte inferior del brazo saliente y la parte superior del brazo saliente, y en un punto de apoyo para el tercer componente, en el mismo caso para el cilindro del brazo saliente. Para ello, el primer y el segundo componente están apoyados juntos en el diámetro exterior del tubo de soporte y el tercer componente en los extremos exteriores del bulón.

Mediante el diámetro exterior del tubo de soporte que en comparación con el diámetro exterior del bulón es sustancialmente grande, el tubo de soporte absorbe sustancialmente sólo los esfuerzos del primer y del segundo componente y debido a su gran diámetro exterior también está en condiciones de absorber sin problemas esfuerzos muy grandes.

Debido a que el bulón no tiene que absorber casi nada de los esfuerzos del primer y del segundo componente, puede ya debido a esta razón tener un diámetro exterior relativamente pequeño. Además, para su dimensionamiento es favorable que los esfuerzos del tercer componente que han de ser absorbidos por él, le sean transmitidos únicamente sobre sus extremos sobresalientes del tubo de soporte, con lo cual los momentos flectores que actúan sobre el bulón son bajos y en consecuencia también por ese motivo el bulón puede tener un diámetro exterior pequeño. Esto es a su vez la condición previa para una larga carrera del cilindro del brazo saliente, cuando es este el que forma el tercer componente.

En una práctica configuración de la invención con las características de la reivindicación 2, los puntos de apoyo del primer componente configurado como parte inferior del brazo saliente se encuentran en la parte central del tubo de soporte y los puntos de apoyo de la parte superior del brazo saliente como segundo componente se encuentran allí mismo junto a los anteriores sobre dicha pieza exterior. Mediante la inserción ligada a ello del extremo superior de la parte inferior del brazo saliente en la parte superior del brazo saliente la parte inferior del brazo saliente ya no tiene que estar provista, como en el caso inverso, con cortes o escotaduras, con lo cual resulta muy fuerte contra el retorcimiento. Puesto que el perfil de la parte superior del brazo saliente introducido entonces a través de la parte inferior del brazo saliente en todo caso tiene que ser mayor que el de la parte inferior del brazo saliente y su debilitamiento en la zona de la parte inferior del brazo saliente afectada es pequeño porque en esta ejecución solamente se tiene que mantener abierto como bifurcación el ángulo de movimiento real, esta construcción resulta en conjunto muy estable. En otra configuración ventajosa de la invención con las características de la reivindicación 3 se han equipado los puntos de apoyo del primer y del segundo componente con casquillos deslizantes para reducir el desgaste y el ruido y con la finalidad de suavizar el funcionamiento del cojinete.

Una solución de la invención que ha dado buenos resultados con las particularidades de la reivindicación 4 consiste pues en mantener el diámetro exterior del bulón en su parte central un poco más pequeño que en las dos partes exteriores para minimizar la longitud de los pasos que hay que construir con el diámetro interior des tubo de soporte.

En resumen, con ello se presentan las ventajas de la invención de forma que este cojinete puede absorber esfuerzos muy grandes que actúan sobre los componentes. Mediante su favorable configuración constructiva permite el empleo de un cilindro del brazo saliente con una larga carrera como tercer componente, con lo cual el alcance del brazo saliente es muy elevado. Además facilita un montaje o desmontaje sencillo de todos los componentes sin que los componentes parte inferior del brazo saliente y parte superior del brazo saliente tengan que separarse en el desmontaje y por tanto no tengan que montarse de nuevo en el montaje. Además es de construcción económica.

La invención se explica ahora con más detalle con la ayuda de un ejemplo de ejecución en el brazo saliente de una excavadora móvil, en que las figuras individuales muestran:

Figura 1: una vista lateral por el lado izquierdo de una excavadora móvil con brazo saliente dividido,

Figura 2: una vista en perspectiva y parcialmente seccionada del cojinete que une la parte inferior del brazo saliente con la parte superior del brazo saliente y el cilindro del brazo saliente que agarra en el cojinete.

En la vista lateral de la figura 1 se muestra el diseño constructivo del brazo 1 saliente dividido que está montado sobre la superestructura 2 giratoria de la excavadora móvil y está fijado al marco de la misma. La superestructura 2 giratoria puede girar en un plano horizontal alrededor de un eje 4 orientado verticalmente frente al chasis 5. El brazo está compuesto por una parte de una parte 7 inferior del brazo saliente, que se designa como primer componente, con su extremo inferior fijado al marco 3 en una articulación 6 giratoria. Su extremo superior está unido a través de un cojinete 8 con una parte 9 superior del brazo saliente que sigue a continuación de la anterior y que se designa como segundo componente, estando situado dicho cojinete 8 dentro de la parte 9 superior del brazo saliente muy cerca de su canto superior y a una cierta distancia de su extremo trasero. Para le realización del movimiento de giro de la parte 7 inferior del brazo saliente están previstos dos cilindros 10 hidráulicos del brazo saliente designados como tercer componente, los cuales agarran por un extremo en el cojinete 8 y por el otro extremo están fijados en un punto 11 de apoyo articulado que se encuentra en el marco 3, situado a una cierta distancia por delante de la articulación 6 giratoria de la parte 7 inferior del brazo saliente. Tan solo a efectos de completar la explicación de la configuración en esa zona del brazo 1 saliente dividido se añade aquí que para la elevación y el descenso de la parte 9 superior del brazo saliente en un bulón 12 de articulación dispuesto en su extremo trasero agarra un cilindro 13 hidráulico de ajuste situado por detrás y con ello de acción tractora en el soporte de la carga cuyo extremo inferior está fijado en un punto 15 de giro situado en una consola 14 perteneciente a la zona inferior de la parte 7 inferior del brazo saliente.

En la figura 2 se muestra una vista en perspectiva y parcialmente seccionada del cojinete. En esa representación la parte 7 inferior del brazo saliente, incluyendo a su extremo superior, está configurada como perfil cerrado muy fuerte contra el retorcimiento y metida por abajo en la parte 9 superior del brazo saliente. Para que la parte 9 superior del brazo saliente pueda bascular en suficiente medida con respecto a la parte 7 inferior del brazo saliente presenta al menos en la zona del cojinete 8 una bifurcación 16 que se abre hacia abajo y que acoge la parte 7 inferior del brazo saliente (véase la figura 1).

El cojinete 8 está configurado en detalle de tal manera que en la dirección de su eje 17 de giro se extiende un bulón 18 con diámetro aproximadamente igual que sobrepasa un trozo por ambos lados la anchura de la parte 9 superior del brazo saliente con la parte 7 inferior del brazo saliente allí metida. En el interior de la anchura de la parte 9 superior del brazo saliente el bulón (18) está apoyado en un tubo 19 de soporte cuyo diámetro 20 exterior es sustancialmente mayor que el diámetro 21 exterior del bulón 18. El bulón 18 presenta en la parte central un diámetro 21 exterior ligeramente menor que sus dos partes extremas, con lo cual el bulón 18 se apoya prácticamente solo con sus partes exteriores en el tubo 19 de soporte.

Los dos puntos 23; 23' de apoyo de la parte 7 inferior del brazo saliente están dispuestos con una cierta separación entre sí sobre el diámetro 20 exterior del tubo 19 de soporte, deslizando sobre el diámetro 20 exterior sus casquillos 24; 24' deslizantes introducidos a presión en taladros. Los dos puntos 25; 25' de apoyo de la parte 9 superior del brazo saliente se encuentran fuera inmediatamente junto a los puntos 23; 23' de apoyo y sus casquillos 26; 26' deslizantes también introducidos a presión en taladros también deslizan sobre el diámetro 20 exterior del tubo 19 de soporte.

La terminación exterior del cojinete 8 la forman los huecos 27; 27' de apoyo de los dos cilindros 10 del brazo saliente que están encajados sobre los extremos del bulón 18 que sobresalen de la anchura de la parte 9 superior del brazo saliente. También están equipados con casquillos 28; 28' deslizantes que deslizan sobre el diámetro 21 exterior del bulón 18. Para la fijación axial del conjunto del cojinete 8 sobre el bulón 18 están colocados a ambos lados anillos 30 asegurados con unión 29 atornillada.

Lista de símbolos de referencia

1

brazo saliente dividido

2

superestructura giratoria

3

marco

4

eje

5

chasis

6

articulación giratoria

7

parte inferior del brazo saliente

8

cojinete

9

parte superior del brazo saliente

10

cilindro del brazo saliente

11

punto de apoyo articulado

12

bulón de la articulación

13

cilindro de ajuste

14

consola

15

punto de giro

16

bifurcación

17

eje de giro

18

bulón

19

tubo de soporte

20

diámetro exterior

21

diámetro exterior

22

diámetro interior

23; 23'

punto de apoyo

24; 24'

casquillo de deslizamiento

25; 25'

punto de apoyo

26; 26'

casquillo de deslizamiento

27; 27'

hueco de apoyo

28; 28'

casquillo de deslizamiento

29

unión atornillada

30

anillo.

Claims (4)

1. Cojinete entre componentes de una máquina de la construcción, en particular de un brazo saliente de excavadoras, cargadoras, grúas etc., compuesto de un primer componente, por ejemplo una parte (7) inferior del brazo saliente que a través de un cojinete (8) está unida con un segundo componente, por ejemplo una parte (9) superior del brazo saliente, y donde un tercer componente, por ejemplo al menos un cilindro (10) del brazo saliente agarra en el cojinete (8), caracterizado porque

a)

en la dirección del eje (17) de giro del cojinete (8) discurre un bulón (18) de diámetro uniforme que está soportado en un tubo (19) de soporte, sobresaliendo sus extremos exteriores del tubo (19) de soporte,

b)

el diámetro (20) exterior del tubo (19) de soporte es sustancialmente mayor que el diámetro (21) exterior del bulón (18),

c)

el primer componente y el segundo componente están soportados uno junto al otro sobre el diámetro (20) exterior del tubo (19) de soporte,

d)

el tercer componente está soportado sobre uno o sobre los dos extremos exteriores del bulón (18).

2. Cojinete según la reivindicación 1, caracterizado porque los puntos (23,23') de apoyo del primer componente están dispuestos en la parte central del tubo (19) de soporte y los puntos (25,25') de apoyo del segundo componente junto a ellos en las partes exteriores.

3. Cojinete según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque los puntos (23; 23'; 25; 25') de apoyo del primero y del segundo componentes están equipados con casquillos (24; 24'; 26; 26') deslizantes.

4. Cojinete según la reivindicación 1, caracterizado porque el bulón (18) presenta en la parte central un diámetro (21) exterior ligeramente más pequeño que el diámetro (22) interior del tubo (19) de soporte.