ES2847210T3

ES2847210T3 - Junta de pasador para acoplar componentes

Info

Publication number: ES2847210T3
Application number: ES17778407T
Authority: ES
Inventors: Ronald Ginn; Chad Arnold; Daniel Sordelet
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 2016-10-07
Filing date: 2017-09-20
Publication date: 2021-08-02
Anticipated expiration: 2037-09-20
Also published as: CL2019000825A1; ZA201902390B; CN109790865B; WO2018067305A1; AU2017339696B2; CN109790865A; EP3523546B1; US20180100539A1; US10041528B2; CA3039484A1; MX2019003312A; AU2017339696A1; EP3523546A1

Abstract

Una junta (101) de pasador para acoplar de manera pivotante un primer componente (114) con un segundo componente (120), de tal manera que el primer y segundo componentes (114, 120) sean móviles en relación uno con el otro alrededor de un eje P-P' de pivote, comprendiendo la junta (101) de pasador: una carcasa (140) dispuesta dentro de una abertura (138) en el primer componente (114), teniendo la carcasa (140) un orificio (152) y una parte (150) de acoplamiento; un manguito (154) dispuesto concéntricamente dentro del orificio (152) de la carcasa (140); un retenedor (168) dispuesto proximal a un extremo del manguito (154) y acoplado de manera desmontable a la parte (150) de acoplamiento de la carcasa (140), configurado el retenedor (168) para retener axialmente el manguito (154) dentro del orificio (152) de la carcasa (140); y un pasador (170) recibido a través del manguito (154) y el retenedor (168), y encajado con el segundo componente (120), caracterizado por que la parte (150) de acoplamiento, definida en un primer extremo (142) de la carcasa (140), se extiende axialmente a lo largo del eje P-P' de pivote, y por que el retenedor (168) es una estructura cilíndrica hueca que tiene: una parte (190) de base configurada para recibir el pasador (170) a través de ella; y una parte alargada (192) que se extiende axialmente desde la parte (190) de base, configurada la parte alargada (192) para encajar con la parte (150) de acoplamiento.

Description

DESCRIPCIÓN

Junta de pasador para acoplar componentes

Campo técnico

La presente descripción se refiere, en general, a una junta de pasador y, más especialmente, a un método para montar la junta de pasador para acoplar componentes de una máquina. El método para montar la junta de pasador no es parte de la invención.

Antecedentes

Las máquinas con capacidades de movimiento de tierras o de manipulación de materiales, tales como cargadores sobre ruedas, cargadores de pista, retroexcavadoras y similares, de forma típica, incluyen múltiples componentes conectados utilizando una o más juntas de pasador para permitir el movimiento pivotante entre los componentes. Típicamente, las juntas pivotantes incluyen un pasador y un cojinete montado dentro de los orificios de los componentes para soportar el movimiento pivotante. El cojinete y el pasador pueden experimentar desgaste durante el funcionamiento de las máquinas. En particular, diversas superficies interconectadas entre el pasador y el cojinete pueden experimentar una excoriación debido a la adhesión entre las superficies interconectadas. Esto puede ocasionar una falla del cojinete o del pasador, o de ambos, en una o más superficies interconectadas. Los componentes fallidos pueden ser caros de reemplazar. Además, el reemplazo de los componentes también puede requerir herramientas especiales y tomar mucho tiempo.

En US-2.322.004 se describe una estructura que incluye una pluralidad de elementos relativamente rotativos, un elemento anular flexible montado entre dichos elementos y dispuesto para transmitir una carga de uno al otro. Uno de la pluralidad de los elementos relativamente rotativos tiene una cara que forma una parte de una superficie prácticamente esférica. El anular flexible tiene una cara que forma una superficie esférica similar cuando se tensiona. La estructura comprende, también, un medio para tensar dicho elemento sólo intermedio sus extremos en puntos separados alrededor de su circunferencia para deformar dicha cara.

El documento WO2016018587 describe una junta de pasador que comprende un elemento de inserción axialmente retenido entre el elemento de cojinete y el pasador; el elemento de inserción tiene una superficie interna que entra en contacto con la superficie externa del pasador, y una superficie externa que entra en contacto con la superficie interna del elemento de cojinete, en donde la superficie interna del elemento de inserción se configura para rotar libremente con relación a la superficie externa del pasador, y la superficie externa del elemento de inserción se configura para rotar libremente con relación a la superficie interna del elemento de cojinete.

Breve descripción de la invención

En un aspecto de la presente descripción, se proporciona una junta de pasador para acoplar de manera pivotante un primer componente con un segundo componente, de manera que el primer y segundo componentes son movibles uno con respecto al otro alrededor de un eje P-P’ de pivote. La junta de pasador incluye una carcasa dispuesta dentro de una abertura en el primer componente. La carcasa incluye, además, un orificio y una parte de acoplamiento. La junta de pasador incluye, además, un manguito dispuesto concéntricamente dentro del orificio de la carcasa. La junta del pasador también incluye un retenedor dispuesto próximo a un extremo del manguito y acoplado de manera desmontable a la parte de acoplamiento de la carcasa. El retenedor se configura para retener axialmente el manguito dentro del orificio de la carcasa. La junta de pasador también incluye un pasador recibido a través del manguito y el retenedor para encajarse con el segundo componente. La parte de acoplamiento se define en un primer extremo de la carcasa y se extiende axialmente a lo largo del eje P-P’ de pivote, y el retenedor es una estructura cilindrica hueca. El retenedor comprende una parte de base configurada para recibir el pasador a través de esta, y una parte alargada que se extiende axialmente desde la parte de base; la parte alargada configurada para encajarse con la parte de acoplamiento

En otro aspecto de la presente descripción, se describe una junta de pasador para acoplar de manera pivotante un primer componente con un segundo componente, de manera que los componentes primero y segundo se puedan mover entre sí alrededor de un eje P-P’ de pivote. La junta de pasador incluye una carcasa dispuesta dentro de una abertura en el primer componente. La carcasa tiene un orificio, una primera parte de acoplamiento definida en un primer extremo de la carcasa, y una segunda parte de acoplamiento, definida en un segundo extremo de la carcasa y colocada axialmente opuesta a la primera parte de acoplamiento. La junta de pasador incluye además un manguito dispuesto concéntricamente dentro del orificio de la carcasa. La junta del pasador incluye un primer retenedor. El primer retenedor se dispone proximal a un primer extremo del manguito. El primer retenedor se acopla de manera desmontable a la primera parte de acoplamiento de la carcasa. La junta de pinta incluye, además, un segundo retenedor. El segundo retenedor se dispone proximal a un segundo extremo del manguito. El segundo retenedor se acopla de manera desmontable a la segunda parte de acoplamiento de la carcasa. El primer retenedor y el segundo retenedor se configuran para retener axialmente el manguito dentro del orificio de la carcasa. La junta de pinta incluye, además, un pasador. El pasador se recibe a través del manguito, del primer retenedor y del segundo retenedor. El pasador se configura para encajarse con el segundo componente. La primera y segunda partes de acoplamiento se extienden axialmente a lo largo del eje P-P’ de pivote y en cada uno del primer retenedor y del segundo retenedor hay una estructura cilíndrica hueca que tiene una parte de base configurada para recibir a través de esta al pasador, y una parte alargada que se extiende axialmente desde la parte de base; la parte alargada configurada para encajarse con cada una de la primera parte de acoplamiento y la segunda parte de acoplamiento de la carcasa.

Otras características y aspectos de esta descripción se harán evidentes a partir de la descripción que sigue y de los dibujos que la acompañan.

Breve descripción de los dibujos

La Fig. 1 es una vista lateral de una máquina que tiene una junta de pasador para conectar un primer componente y un segundo componente de un sistema de implementos, según una realización de la presente descripción;

La Fig. 2 es una vista en sección transversal de la junta de pasador del sistema de implementos de la Fig. 1, según una realización de la presente descripción;

La Fig. 3 es una vista ampliada de una parte de la vista en sección de la junta de pasador, ilustrada en la Fig. 2; La Fig. 4 es una vista ampliada de una parte de la vista en sección de la junta de pasador, según aún otra realización de la presente descripción;

La Fig. 5 es una vista en sección transversal de la junta de pasador del sistema de implementos de la Fig. 1, según otra realización de la presente descripción; y

La Fig. 6 es un diagrama de flujo que ilustra un método para montar la junta de pasador para acoplar componentes del sistema de implementos de la Fig. 1, según la presente descripción.

Descripción detallada

Siempre que sea posible, se utilizarán también los mismos números de referencia en todos los dibujos para hacer referencia a las mismas partes o a partes similares. La Fig. 1 ilustra una vista lateral de una máquina 100 que tiene una junta 101 de pasador, según una realización de la presente descripción. En la realización ilustrada, la máquina 100 es un cargador sobre ruedas. Entiéndase que la máquina 100 puede incluir, alternativamente, máquinas, tales como un excavador, una pala de retroexcavadora y una excavadora, utilizados en diversas industrias, tales como minería, transporte, construcción, forestal y agricultura.

La máquina 100 incluye un bastidor 102 con una parte delantera 104. Se puede proporcionar un tren motriz (no se muestra) en la máquina 100 para generar y transmitir una fuerza motriz para impulsar la máquina 100. El tren motriz puede incluir una fuente de energía, que puede ubicarse dentro de un recinto 106 de la máquina 100. La máquina 100 incluye además un conjunto de elementos 108 de acoplamiento de tierra, tales como ruedas, para el propósito de la movilidad en base a la energía motriz recibida desde el tren motriz. La máquina 100 incluye además una cabina 110 de operador, que puede alojar controles para manejar la máquina 100.

La máquina 100 incluye además un sistema 111 de implementos acoplado a la parte delantera 104 del bastidor 102. Más específicamente, el sistema 111 de implementos puede acoplarse al bastidor 102 de la máquina 100 a través de un par de brazos 114. En la Fig. 1 se muestra uno de los pares de brazos 114, denominado de aquí en adelante como 'el primer componente 114'. En la realización ilustrada, el bastidor 102 incluye un par de extensiones verticales 120 dispuestas en la parte delantera 104 de la máquina 100. En la Fig. 1 se muestra uno de los pares de extensiones verticales 120, denominados de aquí en adelante como 'el segundo componente 120'. El segundo componente 120 puede ser una parte fija de la parte delantera 104 del bastidor 102. El segundo componente 120 incluye bridas separadas 112 (mostradas en la Fig. 2). La junta 101 de pasador hace conectar de forma pivotante el primer componente 114 a las bridas separadas 112 del segundo componente 120. La junta 101 de pasador puede permitir el movimiento pivotante del primer componente 114 con relación al segundo componente 120.

Pueden acoplarse uno o más cilindros hidráulicos 122 al primer componente 114 para elevar o bajar el primer componente 114 con relación al segundo componente 120. Un implemento 124, en forma de cubo, puede conectarse de forma pivotante al primer componente 114 por medio de la junta 101 de pasador. También puede conectarse una unidad 126 de varillaje de inclinación entre el implemento 124 y el primer componente 114, utilizando la junta 101 de pasador. La unidad 126 de varillaje de inclinación puede permitir que el implemento 124 pivote con respecto al primer componente 114.

El sistema 111 de implementos, como se describió anteriormente, es con fines ilustrativos, y se pueden contemplar dentro del alcance de la presente descripción varios sistemas de implementos alternativos que incluyen una o más juntas 101 de pasador. El sistema 111 de implemento puede variar en base a un tipo de máquina 100 y acciones a realizar. Por consiguiente, puede variar la especificación dimensional de la junta 101 de pasador. Aunque la junta 101 de pasador de la presente descripción se ilustra haciendo referencia a la máquina 100 que tiene el primer componente 114 y el segundo componente 120, se puede entender que la junta 101 de pasador puede implementarse para acoplar de manera pivotante dos componentes asociados con cualquier máquina o dos componentes de una unidad de varillaje mecánico utilizada en diversas aplicaciones.

La Fig. 2 es una vista en sección de una unidad 101 de pasador, según una realización de la presente descripción. La junta 101 de pasador acopla de forma pivotante el primer componente 114 a las bridas separadas 112, a las que se hace referencia individualmente como una primera brida 112A y una segunda brida 112B, del segundo componente 120. Como tal, el primer componente 114 puede moverse con relación al segundo componente 120 alrededor de un eje P-P’ de pivote de la junta 101 de pasador. La primera brida 112A y la segunda brida 112B están ^{separadas entre sí. La primera brida 11} 2a y la segunda brida 112b pueden ser prácticamente cilindricas alrededor del eje P-P’ de pivote. El segundo componente 120 incluye una abertura 132 formada entre la primera brida 112A y la segunda brida 112B. La primera brida 112A y la segunda brida 112B definen orificios 134. Los orificios 134 de la primera brida 112A y de la segunda brida 112b están alineados axialmente entre sí. El primer componente 114 incluye un alojamiento 136 configurado para ser recibido, al menos parcialmente, dentro de la abertura 132 formada entre la primera brida 112A y la segunda brida 112B. En una realización, el alojamiento 136 tiene una longitud 'L1'. El alojamiento 136 puede ser prácticamente cilindrico alrededor del eje P-P’ de pivote. El alojamiento 136 incluye una abertura 138 alineada axialmente con los orificios 134 de la primera brida 112A y la segunda brida 112B. En una realización, el segundo componente 120 es fijo y el primer componente 114 es pivotante con respecto al segundo componente 120. En algunas realizaciones, el primer componente 114 y el segundo componente 120 pueden moverse en relación uno con el otro alrededor del eje P-P’ de pivote de la junta 101 de pasador.

La junta 101 de pasador incluye, además, una carcasa 140 dispuesta dentro de la abertura 138 del alojamiento 136 del primer componente 114. La carcasa 140 está encerrada por cada una de la primera brida 112A y la segunda brida 112B del segundo componente 120. La carcasa 140 tiene una longitud ‘L2’ definida entre un primer extremo 142 y un segundo extremo 144 de la carcasa 140. La longitud ‘L2’ de la carcasa 140 es inferior a la longitud ‘L1’ del alojamiento 136 del primer componente 114. La carcasa 140 incluye, además, una superficie interna 146 y una superficie externa 148 distal a la superficie interna 146 que se extiende entre el primer extremo 142 y el segundo extremo 144. La carcasa 140 incluye una parte 150 de acoplamiento y un orificio 152 que es concéntrico con la abertura 138 del alojamiento 136. En la presente realización, la carcasa 140 se retiene dentro de la abertura 138 del primer componente 114 mediante un ajuste a presión, de manera que la carcasa 140 se acopla de forma fija al alojamiento 136 del primer componente 114. En algunas realizaciones, la carcasa 140 puede fijarse en el alojamiento 136 mediante un proceso de acoplamiento tal como la soldadura, fijaciones tales como los pernos, y adhesivos.

La junta 101 de pasador incluye, además, un manguito 154 que se recibe coaxialmente dentro del orificio 152 de la carcasa 140. El manguito 154 es un cuerpo cilindrico hueco que tiene una longitud ‘L3’ definida entre un primer extremo 156 y un segundo extremo 158 del manguito 154. El manguito 154 incluye, además, una superficie interna 160 y una superficie externa 162 distal a la superficie interna 160, que se extiende entre el primer extremo 156 y el segundo extremo 158. El manguito 154 incluye, además, una primera superficie lateral 164 definida en el primer extremo 156 del manguito 154, y una segunda superficie lateral 166 definida en el segundo extremo 158 del manguito 154. El manguito 154 se retiene dentro del orificio 152 de la carcasa 140 mediante un ajuste deslizante, de manera que el manguito 154 se pueda rotar con respecto a la carcasa 140 alrededor del eje P-P’ de pivote. La primera superficie lateral 164 y la segunda superficie lateral 166 del manguito 154 son prácticamente perpendiculares al eje P-P’ de pivote.

El manguito 154 se puede fabricar mediante procesos tales como extrusión, fundición y moldeo. El manguito 154 puede ser uno de cojinete de stock de tubo de metal mecanizado, un cojinete de stock de tubo de plástico extrudido, un cojinete bimetálico laminado, un cojinete de metal pulverizado y un cojinete no metálico compuesto (p. ej., una fibra y compuesto de resina). El manguito 154 puede hacerse de material de cojinete, tal como acero, y bronce. En una realización, cada una de la superficie interna 160, la superficie externa 162, la primera superficie lateral 164 y la segunda superficie lateral 166 pueden incluir un recubrimiento (no se muestra). En una realización alternativa, la superficie interna 160 y la superficie externa 162 pueden incluir el recubrimiento, y la primera y segunda superficie lateral 164, 166 pueden no incluir el recubrimiento. Además, la superficie interna 146 de la carcasa 140 puede incluir un recubrimiento (no se muestra). El recubrimiento puede ser un revestimiento lubricante que puede ser al menos uno de grafito, politetrafluoroetileno (PTFE) y disulfuro de molibdeno. En otra realización, el recubrimiento puede ser un recubrimiento resistente al desgaste que puede ser al menos uno de carburo de cromo de High Velocity Oxy Fuel (combustible de oxígeno de alta velocidad - HVOF), y acero inoxidable revestido con láser. En aún otra realización más, el recubrimiento puede ser un revestimiento compuesto que contiene molibdeno elemental (Mo), por ejemplo, Cu-15Ni-8Sn y Mo, y latón y Mo. El recubrimiento puede proporcionarse mediante pulverización térmica, revestimiento con láser, u otros métodos cualesquiera conocidos. Alternativamente, puede usarse grasa, o cualquier otro lubricante adecuado, para proporcionar lubricación en lugar de recubrimiento.

La junta 101 de pasador incluye, también, un retenedor 168 dispuesto próximo al primer extremo 156 del manguito 154. Más específicamente, el retenedor 168 se acopla de manera desmontable a la parte 150 de acoplamiento de la carcasa 140 y entra en contacto con la primera superficie lateral 164 del manguito 154. El retenedor 168 se configura para retener el manguito 154 axialmente dentro del orificio 152 de la carcasa 140 y, particularmente, se configura para restringir el movimiento lateral del manguito 154 a lo largo del eje P-P’ de pivote.

La junta 101 de pasador incluye, además, un pasador 170 que se recibe de manera deslizable a través del manguito 154 y el retenedor 168, y se encaja con la primera brida 112A y la segunda brida 112B del segundo componente 120, para acoplar de manera pivotante el primer componente 114 con el segundo componente 120. Una superficie externa 188 del pasador 170 está en contacto con la superficie interna 160 del manguito 154. En una realización, el manguito 154 puede disponerse entre el pasador 170 y la carcasa 140 mediante un ajuste de holgura cero. Se puede considerar que un diámetro externo del pasador 170 puede ser prácticamente igual a un diámetro interno del manguito 154 junto con el recubrimiento. El ajuste de holgura cero puede convertirse en un ajuste deslizante entre el manguito 154 y el pasador 170 durante el funcionamiento de la máquina 100. El ajuste de holgura cero puede convertirse en un ajuste deslizante entre el manguito 154 y la carcasa 140 durante el movimiento relativo entre el primer componente 114 y el segundo componente 120 durante el funcionamiento de la máquina 100. El ajuste deslizante entre el manguito 154 y el pasador 170 puede permitir que la superficie interna 160 del manguito 154 gire libremente con respecto a la superficie externa 188 del pasador 170. De forma similar, el ajuste deslizante entre el manguito 154 y la carcasa 140 puede permitir que el manguito 154 gire libremente con respecto a la superficie interna 146 de la carcasa 140. En un ejemplo, se puede usar un lubricante, tal como la grasa, además de los recubrimientos del pasador 170, la carcasa 140 y el manguito 154.

El pasador 170 de la junta 101 de pasador se recibe, al menos parcialmente, dentro de los orificios 134 de la primera y segunda bridas 112a . y 112B. Más específicamente, un primer extremo 172 del pasador 170 se recibe dentro de los orificios 134 de la primera brida 112a , y un segundo extremo 174 se recibe dentro de los orificios 134 de la segunda brida 112B. El pasador 170 puede retenerse axialmente dentro del segundo componente 120 mediante un par de placas 176, a las que se hace referencia individualmente como una primera placa 176A y una segunda placa 176B. Como se muestra en la Fig. 2, cada una del par de placas 176 se acopla a cada una de la primera y segunda bridas 112A, 112B mediante sujeciones 178. En una realización, el pasador 170 también puede ser retenido rotativamente por cada una del par de placas 176. La retención de rotación del pasador 170 puede lograrse acoplando por lo menos una del par de placas 176 con una de la primera y segunda bridas 112A y 112B mediante sujeciones 178 u otros métodos cualesquiera conocidos. Además, cada una del par de placas 176 también puede absorber cargas de empuje ejercidas por el pasador 170.

La junta 101 de pasador comprende, además, un primer elemento 180 de sellado dispuesto próximo al retenedor 168, entre la abertura 138 del alojamiento 136 del primer componente 114 y el pasador 170. Además, un segundo elemento 182 de sellado se dispone próximo al segundo extremo 144 de la carcasa 140, entre la abertura 138 del alojamiento 136 del primer componente 114 y el pasador 170. El primer elemento 180 de sellado y el segundo elemento 182 de sellado son idénticos en términos de construcción y estructura. Por lo tanto, el primer elemento 180 de sellado se describe en detalle más adelante para fines de ilustración de la presente descripción. Al primer elemento 180 de sellado se le hace referencia en lo sucesivo como 'el elemento 180 de sellado'. El elemento 180 de sellado es un cuerpo de anillo anular que tiene un componente metálico y un elemento elastomérico acoplado al componente metálico y orientado radialmente hacia dentro hacia el pasador 170. El componente metálico se configura para encajarse con una superficie interna 137 del alojamiento 136 del primer componente 114, y el elemento elastomérico se configura para encajarse con la superficie externa 188 del pasador 170. El elemento 180 de sellado se configura para mantener un sello hermético a los líquidos entre el pasador 170 y el alojamiento 136 del primer componente 114. De este modo, el elemento 180 de sellado puede restringir la entrada de desechos, polvo o cualquier otra materia extraña a la abertura 138 del alojamiento 136, particularmente, el orificio 152 de la carcasa 140 y una holgura definida entre el manguito 154 y el pasador 170. En una realización, el elemento 180 de sellado puede acoplarse de manera desmontable al retenedor 168, de manera que el elemento 180 de sellado pueda desmontarse convenientemente del retenedor 168 para reemplazar fácilmente el manguito 154. La junta 101 de pasador, como se describió anteriormente, es con fines ilustrativos, y las variaciones son posibles dentro del alcance de la presente descripción.

La Fig. 3 ilustra una vista ampliada de una parte ‘A’ de la junta 101 de pasador de la Fig. 2. La parte 150 de acoplamiento se define en el primer extremo 142 de la carcasa 140 y se extiende axialmente a lo largo del eje P-P’ de pivote. Más específicamente, la parte 150 de acoplamiento se define adyacente a la superficie interna 146 de la carcasa 140. La parte 150 de acoplamiento de la carcasa 140 tiene una superficie externa 184 orientada radialmente hacia fuera alejándose del pasador 170. La parte 150 de acoplamiento tiene un espesor ‘T1’ definido entre la superficie externa 184 y una superficie interna 186. La superficie externa 186 de la parte 150 de acoplamiento se alinea con la superficie interna 146 de la carcasa 140. El espesor ‘T1’ de la parte 150 de acoplamiento es inferior a un espesor ‘T2’ de la carcasa 140 definido entre la superficie interna 146 y la superficie externa 148 de la carcasa 140. La superficie externa 184 de la parte 150 de acoplamiento se proporciona de roscas para acoplarse de manera desmontable con el retenedor 168.

El retenedor 168 es una estructura cilindrica hueca que tiene una parte 190 de base y una parte alargada 192 que se extiende axialmente desde la parte 190 de base. La parte 190 de base incluye un orificio pasante 194 configurado para recibir el pasador 170 a través de él. El orificio pasante 194 tiene un diámetro interno mayor que el diámetro externo del pasador 170, de manera que el pasador 170 se recibe libremente a través del orificio pasante 194 de la parte 190 de base durante el montaje del primer componente 114 y el segundo componente 120. La parte 190 de base incluye, además, una cara externa 196 y una cara interna 198 distal a la cara externa 196. Un espesor ‘T3’ de la parte 190 de base se define entre la cara externa 196 y la cara interna 198. El espesor ‘T3’ de la parte 190 de base se define basándose en la longitud L1 del alojamiento 136 del primer componente 114 y la longitud ‘L2’ de la carcasa 140. La parte alargada 192 incluye una superficie interna 200 orientada radialmente hacia adentro hacia el pasador 170 y una superficie externa 202 alineada con la cara externa 196 de la parte 190 de base. La superficie interna 200 de la parte alargada 192 se configura para encajarse con la superficie externa 184 de la parte 150 de acoplamiento. Más específicamente, la superficie interna 200 de la parte alargada 192 está provista de roscas correspondientes a las roscas de la parte 150 de acoplamiento. Por consiguiente, la parte alargada 192 del retenedor 168 se acopla a la parte 150 de acoplamiento de la carcasa 140 utilizando una conexión roscada 204. De este modo, el retenedor 168 se asegura a la parte 150 de acoplamiento de la carcasa 140 mediante la conexión roscada 204.

El retenedor 168 se dispone próximo al primer extremo 156 del manguito 154. En la condición de montada, la cara interna 198 de la parte 190 de base del retenedor 168 entra en contacto con la primera superficie lateral 164 del manguito 154. Por lo tanto, el retenedor 168 se configura para restringir el movimiento del manguito 154 dentro del orificio 152 de la carcasa 140.

El retenedor 168 incluye una parte 206 de encaje definida en la cara externa 196 de la parte 190 de base. En la presente realización, la parte 206 de encaje puede definirse como un par de ranuras en la cara externa 196 de la parte 190 de base. Cada una del par de ranuras se define en la cara externa 196 de la parte 190 de base diametralmente opuestas entre sí. En otra realización, la parte 206 de encaje puede ser una o más de una ranura, un recorte y un agujero ciego definido en la cara externa 196 de la parte 190 de base. En algunas realizaciones, la parte 206 de encaje puede ser una proyección que se extiende desde la cara externa 196 de la parte 190 de base. La parte 206 de encaje se configura para encajarse selectivamente con una herramienta. La herramienta puede tener una punta de herramienta configurada para encajarse con la parte 206 de encaje de la parte 190 de base. La herramienta puede ser un instrumento externo utilizado para facilitar el acoplamiento o el desacoplamiento con o desde el manguito 154.

La Fig. 4 ilustra una vista aumentada de la parte ‘A’ de la junta 101 de pasador, según otra realización de la presente descripción. En aras de la brevedad, los aspectos de la presente descripción que ya se explicaron con detalle en la descripción de la Fig. 2 y la Fig. 3, no se explican con detalle con respecto a la descripción de la Fig. 4. La parte 150 de acoplamiento se define en el primer extremo 142 de la carcasa 140 y se extiende axialmente a lo largo del eje P-P’ de pivote. Más específicamente, la parte 150 de acoplamiento se define adyacente a la superficie externa 148 de la carcasa 140. La parte 150 de acoplamiento tiene un espesor ‘T4’ definido entre la superficie externa 184 y la superficie interna 186. La superficie externa 184 de la parte 150 de acoplamiento se alinea con la superficie externa 148 de la carcasa 140. El espesor ‘T4’ de la parte 150 de acoplamiento es menor que el espesor ‘T2’ de la carcasa 140 definida entre la superficie interna 146 y la superficie externa 148. La superficie interna 146 de la parte 150 de acoplamiento está provista de roscas para acoplarse de manera desmontable con el retenedor 168.

El retenedor 168 incluye la parte 190 de base. La parte 190 de base incluye una primera superficie 191 y una segunda superficie 193 opuesta a la primera superficie 191, definiendo un ancho ‘W’ de la parte 190 de base. La parte alargada 192 se extiende radialmente desde la cara interna 198 de la parte 190 de base. La parte alargada 192 incluye la superficie interna 200 y la superficie externa 202 distal a la superficie interna 200, definiendo un espesor T3’ de la parte alargada 192. Una parte 203 de la etapa se define entre la primera superficie 191 de la parte 190 de base y la superficie interna 200 de la parte alargada 192. Un ancho de la parte 203 de la etapa puede corresponder a un espesor ‘T5’ del manguito 154. La superficie externa 202 de la parte alargada 192 se configura para encajarse con la superficie interna 186 de la parte 150 de acoplamiento. Más específicamente, la superficie externa 202 de la parte alargada 192 está provista de roscas correspondientes a las roscas de la parte 150 de acoplamiento. Por consiguiente, la parte alargada 192 del retenedor 168 se acopla a la parte 150 de acoplamiento de la carcasa 140, utilizando la conexión roscada 204. De este modo, el retenedor 168 se asegura a la parte 150 de acoplamiento de la carcasa 140 mediante la conexión roscada 204. La superficie externa 200 de la parte alargada 192 se alinea con la superficie interna 146 de la carcasa 140.

La Fig. 5 es una vista en sección transversal de la junta 101 de pasador del sistema 111 de implementos de la Fig. 1, según otra realización de la presente descripción. En aras de la brevedad, los aspectos de la presente descripción que ya se explicaron con detalle en la descripción de la Fig. 2, la Fig. 3 y la Fig. 4, no se explican con detalle con respecto a la descripción de la Fig. 5.

La carcasa 140 de la junta 101 de pasador incluye una primera parte 214 de acoplamiento y una segunda parte 216 de acoplamiento que es concéntrica con la abertura 138 del alojamiento 136 y el orificio 152 de la carcasa 140. La primera parte 214 de acoplamiento se coloca axialmente opuesta a la segunda parte 216 de acoplamiento. La primera parte 214 de acoplamiento se define en el primer extremo 142 de la carcasa 140 y se extiende axialmente a lo largo del eje P-P’ de pivote. Más específicamente, la primera parte 214 de acoplamiento se define adyacente a la superficie interna 146 de la carcasa 140. La primera parte 214 de acoplamiento de la carcasa 140 tiene una superficie externa 222 orientada radialmente hacia afuera alejándose del pasador 170. La primera parte 214 de acoplamiento tiene un espesor definido entre la superficie externa 222 y una superficie interna 224. La superficie externa 224 de la primera parte 214 de acoplamiento se alinea con la superficie interna 146 de la carcasa 140. El espesor de la primera parte 214 de acoplamiento es menor que el espesor ‘T2’ de la carcasa 140 definido entre la superficie interna 146 y la superficie externa 148 de la carcasa 140. La superficie externa 222 de la primera parte 214 de acoplamiento se provee con roscas para acoplarla de manera desmontable con el primer retenedor 218. La junta 101 de pasador incluye, además, un primer retenedor 218. El primer retenedor 218 tiene una primera parte alargada 234. La primera parte alargada 234 tiene una superficie interna 235 orientada radialmente hacia dentro hacia el pasador 170. El primer retenedor 218 se acopla a las primeras partes 214 de acoplamiento utilizando una primera conexión roscada 230. Más específicamente, la primera conexión roscada 230 se dispone entre una superficie interna 235 de la primera parte alargada 234 del primer retenedor 218 y la primera parte 214 de acoplamiento. La primera parte alargada 234 del primer retenedor 218 tiene una superficie externa 219 orientada radialmente hacia afuera alejándose del pasador 170. La superficie externa 219 de la primera parte alargada 234 se configura para encajarse con la superficie interna 224 de la primera parte 214 de acoplamiento.

La segunda parte 216 de acoplamiento se define en el segundo extremo 144 de la carcasa 140 y se extiende axialmente a lo largo del eje P-P’ de pivote. Más específicamente, la segunda parte 216 de acoplamiento se define adyacente a la superficie interna 146 de la carcasa 140. La segunda parte 216 de acoplamiento de la carcasa 140 tiene una superficie externa 226 orientada radialmente hacia fuera alejándose del pasador 170 y una superficie interna 228 opuesta a la superficie externa 226. En un ejemplo, la primera parte 214 de acoplamiento y la segunda parte 216 de acoplamiento pueden tener sustancialmente el mismo espesor. La junta 101 de pasador incluye, además, un segundo retenedor 220. La superficie externa 226 de la segunda parte 216 de acoplamiento está provista de roscas para acoplarse de manera desmontable con el segundo retenedor 220. El segundo retenedor 220 tiene una segunda parte alargada 236. La segunda parte alargada 236 tiene una superficie interna 237 orientada radialmente hacia dentro hacia el pasador 170. El segundo retenedor 220 se acopla a la segunda parte 216 de acoplamiento con una segunda conexión roscada 232. Más específicamente, la segunda conexión roscada 232 se dispone entre la superficie interna 237 de la segunda parte alargada 236 del segundo retenedor 220 y la segunda parte 216 de acoplamiento. La segunda parte alargada 236 del segundo retenedor 220 tiene una superficie externa 221 orientada radialmente hacia afuera alejándose del pasador 170. La superficie externa 221 de la segunda parte alargada 236 se configura para encajarse con la superficie interna 228 de la segunda parte 216 de acoplamiento. El primer retenedor 218 y el segundo retenedor 220 se configuran para retener axialmente el manguito 154 dentro del orificio 152 de la carcasa 140.

Aplicabilidad industrial

La presente descripción se refiere a la junta 101 de pasador y a un método 238 para montar la junta 101 de pasador. La junta 101 de pasador puede conectar de manera pivotante el segundo componente 120 con el primer componente 114 del sistema 111 de implementos de la máquina 100. En adelante se describirá un funcionamiento ilustrativo de la junta 101 de pasador. Durante un movimiento pivotante del primer componente 114 con relación al segundo componente 120, la superficie interna 160 del manguito 154 y la superficie externa 188 del pasador 170 pueden rotar libremente entre sí debido al ajuste deslizante entre ellos. Además, los recubrimientos y en el manguito 154 y el pasador 170, respectivamente, pueden minimizar la fricción y el desgaste. Además, el recubrimiento en la funda 154 puede minimizar la fricción y el desgaste.

El manguito 154 puede evitar el contacto directo entre el alojamiento 136 y el pasador 170, al estar la carcasa 140 dispuesta entre ellos. Esto puede evitar la excoriación entre el alojamiento 136 y el pasador 170. Además, se puede elegir un material del manguito 154, de tal manera que el manguito 154 actúe como un componente sacrificable, evitando así el desgaste y/o falla sustanciales de la carcasa 140 y el pasador 170. Por ello, pueden reducirse los costos de mantenimiento y/o reemplazo de la carcasa 140 y el pasador 170. El material y/o diseño del manguito 154 también pueden seleccionarse en base a los requerimientos de diseño de la junta 101 de pasador. Por ejemplo, en base a los requerimientos de lubricación, las superficies internas y externas 160, 162 del manguito 154 pueden modificarse al proporcionar hendiduras, bolsillos y similares. Además, el manguito 154 puede permitir el ajuste deslizante en las superficies interna y externa 160, 162 del manguito 154, del mismo. Por lo tanto, en caso de que haya una falla y/o adhesión en uno de los ajustes deslizantes, el otro ajuste deslizante puede permitir un funcionamiento de la junta 101 de pasador. El manguito 154 puede requerir un reemplazo periódico debido al desgaste.

La junta 101 de pasador de la presente descripción se puede implementar en máquinas de gran tamaño/máquinas de trabajos pesados, tal como el excavador utilizado en la industria minera, y en pequeñas máquinas, tales como la cargadora compacta, utilizada en la industria de construcción. En máquinas pequeñas, el montaje y desmontaje de la junta 101 de pasador es fácil y rápido debido al acoplamiento roscado del retenedor 168 con la carcasa 140. Además, la parte 206 de encaje del retenedor 168 se diseña de tal manera que un operador pueda usar cualquier tipo de herramienta para realizar el mantenimiento de la junta 101 de pasador, que de cualquier otra forma precisaría herramientas específicas para retirar e instalar juntas de pasador convencionales. En las máquinas de gran tamaño, al eliminarse el uso de una prensa de servicio, que se utiliza, generalmente, para el mantenimiento de la junta de pasador convencional, se reducen los tiempos de inactividad para el mantenimiento de la junta 101 de pasador. Por lo tanto, la junta 101 de pasador de la presente descripción puede, de manera conveniente, montarse, desmontarse o recibir mantenimiento, independientemente del tamaño de la máquina 100 y la aplicación de la misma.

La Fig. 6 ilustra un diagrama de flujo del método 238, no parte de la invención, para montar la junta 101 de pasador, según una realización de la presente descripción. En aras de la brevedad, los aspectos de la presente descripción que ya se explicaron con detalle en la descripción de la Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4 y Fig. 5, no se explican con detalle con respecto a la descripción del método 238. En la Etapa 240, el método 238 incluye recibir la carcasa 140 que tiene el orificio 152 dentro de la abertura 132 del primer componente 114 de la máquina 100 que es fijo.

En la Etapa 242, el método 238 incluye recibir de forma deslizable el manguito 154 dentro del orificio 152 de la carcasa 140. El manguito 154 se asegura dentro del orificio 152 de la carcasa 140 y la superficie externa 162 del manguito 154 toca la superficie interna 146 de la carcasa 140 y la parte 190 de base del retenedor 168.

En la Etapa 244, el método 238 también incluye acoplar de forma desmontable el retenedor 168 con la parte 150 de acoplamiento de la carcasa 140. El manguito 154 se dispone próximo a la parte 190 de base del retenedor 168. La superficie interna 200 de la parte alargada 192 del retenedor 168 se acopla de manera desmontable con la superficie externa 184 de la parte 150 de acoplamiento de la carcasa 140. El retenedor 168 restringe el movimiento axial del manguito 154 dentro del orificio 152 de la carcasa 140.

En la Etapa 246, el método 238 incluye, además, alinear el segundo componente 120 dentro de la abertura 138 del primer componente 114, para permitir acoplar el segundo componente 120 con el primer componente 114. En la Etapa 248, el método 238 incluye, además, recibir de manera deslizable el pasador 170 a través del manguito 154 y el retenedor 168. El pasador 170 se recibe concéntricamente dentro del manguito 154. La superficie externa 188 del pasador 170 toca cada uno del primer y segundo elementos 180, 182 de sellado. El alojamiento 136 encierra juntos la carcasa 140, el manguito 154, el retenedor 168, y el primer y segundo elementos 180, 182 de sellado. En la Etapa 250, el método 238 incluye, además, encajar el pasador 170 con el primer componente 114 y el segundo componente 120. La junta 101 de pasador acopla el segundo componente 120 con el primer componente 114, utilizando el pasador 170 que se recibe en la abertura 138 del primer componente 114.

El método 238 de desmontar la junta 101 del pasador para el reemplazo del manguito 154 puede incluir retirar la carcasa 140 del alojamiento 136 al desacoplar la parte 206 de encaje del retenedor 168. El pasador 170 puede entonces deslizarse fuera del manguito 154. Los elementos 180, 182 de sellado se pueden retirar entonces del manguito 154. El retenedor 168 se separa de la parte 150 de acoplamiento. Posteriormente, el manguito 154 se retira del orificio 152 de la carcasa 140. Un nuevo manguito (no se muestra) puede ser el insertado dentro del orificio 152 de la carcasa 140, y la junta 101 de pasador puede montarse en consecuencia. Por lo tanto, la junta 101 de pasador puede permitir la retirada fácil y rápida del manguito 154 sin requerir herramientas especiales, tales como una prensa hidráulica.

Si bien se han ilustrado y descrito especialmente aspectos de la presente descripción con referencia a las realizaciones anteriores, los expertos en la técnica entenderán que pueden contemplarse diversas realizaciones adicionales mediante la modificación de las máquinas, sistemas y métodos descritos, sin abandonar el ámbito de las reivindicaciones adjuntas. Debe entenderse que tales realizaciones están dentro del ámbito de la presente descripción, según se establece en las reivindicaciones y sus equivalentes.

Claims

REIVINDICACIONES

i. Una junta (101) de pasador para acoplar de manera pivotante un primer componente (114) con un segundo componente (120), de tal manera que el primer y segundo componentes (114, 120) sean móviles en relación uno con el otro alrededor de un eje P-P’ de pivote, comprendiendo la junta (101) de pasador: una carcasa (140) dispuesta dentro de una abertura (138) en el primer componente (114), teniendo la carcasa (140) un orificio (152) y una parte (150) de acoplamiento;

un manguito (154) dispuesto concéntricamente dentro del orificio (152) de la carcasa (140); un retenedor (168) dispuesto proximal a un extremo del manguito (154) y acoplado de manera desmontable a la parte (150) de acoplamiento de la carcasa (140), configurado el retenedor (168) para retener axialmente el manguito (154) dentro del orificio (152) de la carcasa (140); y un pasador (170) recibido a través del manguito (154) y el retenedor (168), y encajado con el segundo componente (120),

caracterizado por que la parte (150) de acoplamiento, definida en un primer extremo (142) de la carcasa (140), se extiende axialmente a lo largo del eje P-P’ de pivote, y por que el retenedor (168) es una estructura cilindrica hueca que tiene:

una parte (190) de base configurada para recibir el pasador (170) a través de ella; y una parte alargada (192) que se extiende axialmente desde la parte (190) de base, configurada la parte alargada (192) para encajar con la parte (150) de acoplamiento.
2. La junta (101) de pasador de la reivindicación 1, en donde

la parte (150) de acoplamiento tiene una superficie externa (184) orientada radialmente hacia fuera alejándose del pasador (170); y

la parte alargada (192) tiene una superficie interna (200) orientada radialmente hacia dentro hacia el pasador (170), en donde la superficie interna (200) de la parte alargada (192) se configura para encajar con la superficie externa (184) de la parte (150) de acoplamiento.
3. La junta (101) de pasador de la reivindicación 1, en donde

la parte (150) de acoplamiento tiene una superficie interna (186) orientada radialmente hacia dentro hacia el pasador (170); y

la parte alargada (192) tiene una superficie externa (202) orientada radialmente hacia fuera alejándose del pasador (170), en donde la superficie externa (202) de la parte alargada (192) se configura para encajar con la superficie interna (200) de la parte (150) de acoplamiento.
4. La junta (101) de pasador de la reivindicación 1, en donde el retenedor (168) se fija a la parte (150) de acoplamiento mediante una conexión roscada (204).
5. La junta (101) de pasador de la reivindicación 1, que comprende, además, un elemento (180) de sellado dispuesto entre la abertura (138) del primer componente (114) y el pasador (170) proximal al retenedor (168).
6. Una junta (101) de pasador para acoplar de manera pivotante un primer componente (114) con un segundo componente (120), de tal manera que el primer y segundo componentes (114, 120) sean móviles en relación uno con el otro alrededor de un eje P-P’ de pivote, comprendiendo la junta (101) de pasador: una carcasa (140) dispuesta dentro de una abertura (138) en el primer componente (114), teniendo la carcasa (140) un orificio (152), una primera parte (214) de acoplamiento definida en un primer extremo (142) de la carcasa (140), y una segunda parte (216) de acoplamiento definida en un segundo extremo (144) de la carcasa (140) y colocada axialmente opuesta a la primera parte (214) de acoplamiento;

un manguito (154) dispuesto concéntricamente dentro del orificio (152) de la carcasa (140); un primer retenedor (218) dispuesto proximal a un primer extremo (156) del manguito (154) y acoplado de manera desmontable a la primera parte (214) de acoplamiento de la carcasa (140); un segundo retenedor (220) dispuesto proximal a un segundo extremo (158) del manguito (154) y acoplado de manera desmontable a la segunda parte (216) de acoplamiento de la carcasa (140), en donde el primer retenedor (218) y el segundo retenedor (220) se configuran para retener axialmente el manguito (154) dentro del orificio (152) de la carcasa (140); y

un pasador (170) recibido a través del manguito (154), configurados el primer retenedor (218), y el segundo retenedor (220) para encajar con el segundo componente (120),

caracterizado por que la primera y segunda partes (214, 216) de acoplamiento se extienden axialmente a lo largo del eje P-P’ de pivote y por que cada uno del primer retenedor (218) y el segundo retenedor (220) es una estructura cilindrica hueca que tiene

una parte (190) de base configurada para recibir el pasador (170) a través de ella; y

una parte alargada (234, 236) que se extiende axialmente desde la parte (190) de base, configurada la parte alargada (234, 236) para encajar con cada una de la primera parte (214) de acoplamiento y la segunda parte (216) de acoplamiento de la carcasa (140).
7. La junta (101) de pasador de la reivindicación 6, en donde

al menos una de la primera parte (214) de acoplamiento y la segunda parte (216) de acoplamiento tiene una superficie externa (222, 226) orientada radialmente hacia fuera alejándose del pasador (170); y

la parte alargada (234, 236) de al menos uno del primer retenedor (218) y el segundo retenedor (220) tiene una superficie interna (235, 237) orientada radialmente hacia dentro hacia el pasador (170), en donde la superficie interna (235, 237) de la parte alargada (234, 236) del al menos uno del primer retenedor (218) y el segundo retenedor (220) se configura para encajar con la superficie externa (222, 226) de la al menos una de la primera parte (214) de acoplamiento y la segunda parte (216) de acoplamiento de la carcasa (140).
8. La junta (101) de pasador de la reivindicación 6, en donde

al menos una de la primera parte (214) de acoplamiento y la segunda parte (216) de acoplamiento tiene una superficie interna (224, 228) orientada radialmente hacia dentro hacia el pasador (170); y

la parte alargada (234, 236) de al menos uno del primer retenedor (218) y el segundo retenedor (220) tiene una superficie externa (219, 221) orientada radialmente hacia el exterior alejándose del pasador (170), en donde la superficie externa (219, 221) de la parte alargada (234, 236) del al menos uno del primer retenedor (218) y el segundo retenedor (220) se configura para encajar con la superficie interna (224, 228) de la al menos una de la primera parte (214) de acoplamiento y la segunda parte (216) de acoplamiento de la carcasa (140).