ITBO20140025U1

ITBO20140025U1 - CARTRIDGE PIN FOR EARTHMOVING MACHINE SUSPENSION JOINTS AND INDUSTRIAL VEHICLES

Info

Publication number: ITBO20140025U1
Application number: ITBO2014U000025U
Authority: IT
Original assignee: Ofm Top Line S R L
Priority date: 2014-03-21
Filing date: 2014-03-21
Publication date: 2015-09-21
Also published as: CN204851979U

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

del modello di utilità dal titolo: of the utility model entitled:

“PERNO A CARTUCCIA PER ARTICOLAZIONI DI SOSPENSIONI DI MACCHINE MOVIMENTO TERRA E VEICOLI INDUSTRIALI” "CARTRIDGE PIN FOR SUSPENSION JOINTS OF EARTH-MOVING MACHINES AND INDUSTRIAL VEHICLES"

Il presente trovato è relativo ad un perno a cartuccia a lubrificazione permanente (cartridge pin) impiegato nella realizzazione delle articolazioni di sospensioni di macchine operatrici. The present invention relates to a cartridge pin with permanent lubrication (cartridge pin) used in making the joints of suspensions of operating machines.

In particolare, il presente trovato trova vantaggiosa, ma non esclusiva applicazione nell’ambito delle macchine movimento terra e dei veicoli industriali, cui la descrizione che segue farà esplicito riferimento senza per questo perdere in generalità. In particular, the present invention finds advantageous, but not exclusive application in the field of earth-moving machinery and industrial vehicles, to which the following description will make explicit reference without thereby losing generality.

È conosciuto l’uso di perni a cartuccia a lubrificazione permanente per articolazioni e sospensioni di macchine movimento terra a cingoli (track-type machine). The use of permanently lubricated cartridge pins for joints and suspensions of track-type machines is known.

Esempio tipico sono le macchine a cingoli per costruzioni, per il settore minerario, per i lavori di forestazione e per altri settori industriali analoghi. Typical examples are tracked machines for construction, for the mining sector, for forestry work and for other similar industrial sectors.

Questi perni a cartuccia sono montati sui carrelli (bogie) delle sospensioni (suspension) della catena di traslazione (track-chain) con la funzione di consentire il movimento dei carrelli di guida delle catene. These cartridge pins are mounted on the suspension carriages (bogie) of the track-chain with the function of allowing the movement of the guide carriages of the chains.

Altre applicazioni analoghe possono trovarsi in veicoli con sospensioni a rulli come carrelli ferroviari, locomotive o camion cargo, dove sono previste ruote di guida a rulli per catene di traslazione. Other similar applications can be found in vehicles with roller suspension such as railway bogies, locomotives or cargo trucks, where roller guide wheels for travel chains are provided.

Finora i perni a cartuccia a lubrificazione permanente del tipo anzidetto hanno utilizzato anelli di tenuta “a doppio cono” (con anelli interni in acciaio denominati “seal duo cone”). Up to now, the aforementioned type permanently lubricated cartridge pins have used “double cone” sealing rings (with internal steel rings called “seal duo cone”).

Tuttavia, l’assemblaggio di perni a cartuccia aventi tali anelli di tenuta “a doppio cono” risulta molto difficoltoso e comporta una notevole perdita di tempo. However, the assembly of cartridge pins having such "double cone" sealing rings is very difficult and involves a considerable waste of time.

Inoltre, dopo l’assemblaggio i perni a cartuccia con anelli di tenuta “a doppio cono” devono essere sottoposti a prove di funzionamento lunghe e costose. In addition, after assembly, cartridge pins with "double cone" sealing rings must be subjected to lengthy and expensive operational tests.

Scopo del presente trovato è, quindi, quello di realizzare un perno a cartuccia a lubrificazione permanente il quale sia esente dagli inconvenienti sopra descritti e, nello stesso tempo, sia di facile ed economica realizzazione. The object of the present invention is therefore to provide a permanently lubricated cartridge pin which is free from the drawbacks described above and, at the same time, is easy and inexpensive to manufacture.

Pertanto, secondo il presente trovato viene realizzato un perno a cartuccia a lubrificazione permanente secondo quanto rivendicato nella rivendicazione 1 o in una qualsiasi delle rivendicazioni dipendenti, direttamente o indirettamente, dalla rivendicazione 1. Therefore, according to the present invention, a permanently lubricated cartridge pin is provided according to what is claimed in claim 1 or in any one of the claims dependent, directly or indirectly, on claim 1.

Per una migliore comprensione del presente trovato, viene ora descritta una forma di realizzazione preferita, a puro titolo di esempio non limitativo e con riferimento alla singola figura allegata. For a better understanding of the present invention, a preferred embodiment is now described, purely by way of non-limiting example and with reference to the single attached figure.

In figura 1, con 10 è indicata, nel suo complesso, un perno a cartuccia a lubrificazione permanente realizzato secondo gli insegnamenti del presente trovato. In Figure 1, the number 10 indicates, as a whole, a permanently lubricated cartridge pin made according to the teachings of the present invention.

Il perno a cartuccia 10 comprende un albero centrale 11 su cui sono calettati due distanziali laterali 12, 13. Ciascun distanziale laterale 12, 13 può essere saldato sull’albero centrale 11, per esempio utilizzando delle saldature (BR1), (BR2) di tipo MIG. The cartridge pin 10 comprises a central shaft 11 on which two lateral spacers 12, 13 are keyed. Each lateral spacer 12, 13 can be welded on the central shaft 11, for example using welds (BR1), (BR2) of the type MIG.

In posizione centrale rispetto ai due distanziali laterali 12, 13 viene montata precedentemente una boccola 14, la quale è libera di ruotare (intorno ad un asse (X) e secondo una freccia a doppia punta (R)) sull’albero centrale 11 e rispetto ai distanziali laterali 12, 13 stessi solidali all’albero centrale 11. In a central position with respect to the two lateral spacers 12, 13 a bush 14 is previously mounted, which is free to rotate (around an axis (X) and according to a double pointed arrow (R)) on the central shaft 11 and with respect to the side spacers 12, 13 themselves integral with the central shaft 11.

In uso, con la superficie esterna cilindrica della boccola 14 si possono impegnare i bracci di guida di un carrello (bogie) (non illustrato) pivotante intorno ad un perno portato dalla catena di trazione. In use, the guide arms of a carriage (bogie) (not shown) pivoting around a pin carried by the traction chain can be engaged with the cylindrical outer surface of the bushing 14.

Sulla faccia interna 12A del distanziale 12 viene realizzato uno spallamento 12B, che con uno spallamento 14B realizzato su una faccia 14A della boccola 14 formano una sede 15 atta ad ospitare un relativo anello di tenuta 16. A shoulder 12B is formed on the internal face 12A of the spacer 12, which with a shoulder 14B formed on a face 14A of the bushing 14 form a seat 15 suitable for housing a relative sealing ring 16.

Nello stesso modo, sulla faccia interna 13A del distanziale 13 viene realizzato uno spallamento 13B, che con uno spallamento 14B* realizzato su una faccia 14A*, sempre della boccola 14, formano una sede 15* atta ad ospitare un relativo anello di tenuta 16*. In the same way, a shoulder 13B is formed on the internal face 13A of the spacer 13, which with a shoulder 14B * made on a face 14A *, again of the bushing 14, forms a seat 15 * suitable for housing a relative sealing ring 16 * .

Ciascuna sede 15, 15* è conformata come un corpo toroidale avente una sezione trasversale sostanzialmente quadrata. Each seat 15, 15 * is shaped as a toroidal body having a substantially square cross section.

I due anelli di tenuta 16 e 16* sono identici. The two sealing rings 16 and 16 * are identical.

Ciascun anello di tenuta 16, 16* è montato con interferenza sul relativo spallamento 14B, 14B*, in modo che, in uso, entrambi gli anelli di tenuta 16, 16* siano solidali alla boccola 14. Each sealing ring 16, 16 * is mounted with interference on the relative shoulder 14B, 14B *, so that, in use, both sealing rings 16, 16 * are integral with the bushing 14.

Come mostrato sempre nella figura unica allegata, l’albero centrale 11 presenta una cavità passante 11A che si estende longitudinalmente secondo il suddetto asse (X). As always shown in the attached single figure, the central shaft 11 has a through cavity 11A which extends longitudinally according to the aforementioned axis (X).

La cavità passante 11A, a sua volta, presenta una pluralità di fori radiali centrali passanti 11B, 11C (solo due fori radiali sono visibili in figura), i quali mettono in comunicazione fluidica una camera di distribuzione 20 di un lubrificante liquido (ricavata nella cavità passante 11A) con un incavo 21, anch’esso anulare, realizzato su una superficie interna 14C di contatto tra la boccola 14 e l’albero centrale 11. The through cavity 11A, in turn, has a plurality of central through radial holes 11B, 11C (only two radial holes are visible in the figure), which put in fluidic communication a distribution chamber 20 of a liquid lubricant (obtained in the cavity through 11A) with a recess 21, also annular, made on an internal contact surface 14C between the bushing 14 and the central shaft 11.

Ciascuna estremità libera della cavità passante 11A è chiusa mediante un rispettivo elemento di chiusura 30, 31 a forma di tappo conico realizzato in mescola nitrilica (NBR con durezza ShA=70-80) idonea al contatto con oli lubrificanti aggressivi. Each free end of the through cavity 11A is closed by means of a respective closing element 30, 31 in the shape of a conical plug made of nitrile compound (NBR with hardness ShA = 70-80) suitable for contact with aggressive lubricating oils.

Ciascun elemento 30, 31, a sua volta, è attraversato da un relativo foro passante 30A, 31A di asse (X). Each element 30, 31, in turn, is crossed by a relative through hole 30A, 31A of axis (X).

I fori passanti 30A, 31A servono per l’alimentazione della camera di distribuzione 20 con lubrificante liquido. The through holes 30A, 31A are used to supply the distribution chamber 20 with liquid lubricant.

Dopo il riempimento (alimentazione) con olio lubrificante i fori passanti 30A, 31A vengono chiusi da perni sagomati in materiale plastico (non illustrati). After filling (feeding) with lubricating oil the through holes 30A, 31A are closed by shaped pins in plastic material (not shown).

Riassumendo, possiamo dire che il lubrificante liquido viene dapprima inviato verso la camera di distribuzione 20 (attraverso i fori passanti 30A, 31A) e quindi distribuito sulla superficie interna 14C di contatto tra la boccola 14 e l’albero centrale 11. In summary, we can say that the liquid lubricant is first sent to the distribution chamber 20 (through the through holes 30A, 31A) and then distributed on the internal contact surface 14C between the bushing 14 and the central shaft 11.

Come vedremo, ciascun anello di tenuta 16, 16* è del tipo a doppio labbro ed è montato nella rispettiva sede 15, 15* con la finalità di trattenere il lubrificante, all’interno del perno a cartuccia 10 e contemporaneamente di evitare l’ingresso di sostanze estranee contaminanti e umidità. As we will see, each sealing ring 16, 16 * is of the double lip type and is mounted in the respective seat 15, 15 * with the purpose of retaining the lubricant, inside the cartridge pin 10 and at the same time avoiding entry of foreign contaminants and humidity.

Le sedi 15, 15* per gli anelli di tenuta 16, 16* sono progettate per ottenere una tenuta a “labirinto” sul diametro esterno con lo scopo di trattenere all’esterno i materiali contaminanti. The seats 15, 15 * for the sealing rings 16, 16 * are designed to obtain a "labyrinth" seal on the external diameter with the aim of retaining the contaminating materials outside.

Come mostrato in maggior dettaglio nell’ingrandimento l’anello di tenuta 16 (ma questo vale ovviamente anche per l’anello di tenuta 16* che, come abbiamo detto, è identico all’anello di tenuta 16) comprende un corpo principale 16A, il quale, in sezione trasversale, è conformato a “L rovesciata”. As shown in greater detail in the enlargement, the sealing ring 16 (but this obviously also applies to the sealing ring 16 * which, as we have said, is identical to the sealing ring 16) comprises a main body 16A, the which, in cross section, is shaped like an “inverted L”.

Più in particolare il corpo principale 16A comprende una prima porzione superiore orizzontale 16A*, in appoggio sullo spallamento 14B, unita ad una seconda porzione laterale verticale 16A**. More specifically, the main body 16A comprises a first horizontal upper portion 16A *, resting on the shoulder 14B, joined to a second vertical lateral portion 16A **.

Dall’orlo inferiore di tale seconda porzione laterale verticale 16A** sporgono un labbro di tenuta del lubrificante 160 ed un labbro parapolvere 161, il quale impedisce che eventuale materiale pulverulento che dovesse entrare inavvertitamente in uno spazio libero 200 (che si trova tra la boccola 14 ed il distanziale 12) possa raggiungere la superficie interna 14C di contatto tra la boccola 14 e l’albero centrale 11 compromettendo la corretta rotazione della boccola 14 sull’albero centrale 11 stesso. From the lower edge of this second vertical lateral portion 16A ** protrude a lubricant sealing lip 160 and a dust protection lip 161, which prevents any powdery material from inadvertently entering a free space 200 (which is located between the bushing 14 and the spacer 12) can reach the internal contact surface 14C between the bushing 14 and the central shaft 11 compromising the correct rotation of the bushing 14 on the central shaft 11 itself.

Dovendo assolvere a funzioni diverse il labbro di tenuta del lubrificante 160 ed il labbro parapolvere 161 sono separati tra di loro da un intaglio 181. Having to perform different functions, the sealing lip of the lubricant 160 and the dust protection lip 161 are separated from each other by a notch 181.

Gli anelli di tenuta 16, 16* (identici) sono in esecuzione a doppio labbro (come indicato in precedenza) con il labbro principale 160 che trattiene il lubrificante ed il labbro supplementare parapolvere 161 che fornisce protezione dagli elementi contaminanti esterni. The seal rings 16, 16 * (identical) are double-lip execution (as indicated above) with the main lip 160 which retains the lubricant and the additional dust lip 161 which provides protection from external contaminants.

Gli anelli di tenuta 16, 16* sono realizzati vantaggiosamente in una mescola nitrilica (NBR) resistente agli oli e alla abrasione. The sealing rings 16, 16 * are advantageously made of an oil and abrasion resistant nitrile compound (NBR).

Il labbro principale 160 di tenuta è energizzato con una molla 180 in acciaio armonico. The main sealing lip 160 is energized with a harmonic steel spring 180.

Il labbro di tenuta 160 del lubrificante ed il labbro parapolvere 161 si accoppiano con relative piste interne (non illustrate) ricavate sullo spallamento 12B realizzato sul distanziale 12. The sealing lip 160 of the lubricant and the dust protection lip 161 are coupled with relative internal races (not shown) obtained on the shoulder 12B made on the spacer 12.

Di norma le suddette piste interne sono trattate con uno specifico indurimento termico per garantire adeguata resistenza all’abrasione. As a rule, the aforementioned internal tracks are treated with a specific thermal hardening to ensure adequate resistance to abrasion.

Si noti altresì che la posizione degli anelli di tenuta 16, 16* è definita dalla profondità delle sedi 15, 15* ricavate nella boccola 14 e dalla posizione dei distanziali laterali 12, 13 sul perno centrale 11. It should also be noted that the position of the sealing rings 16, 16 * is defined by the depth of the seats 15, 15 * obtained in the bushing 14 and by the position of the side spacers 12, 13 on the central pin 11.

La lubrificazione degli anelli di tenuta 16, 16* è garantita dal lubrificante introdotto al montaggio. The lubrication of the sealing rings 16, 16 * is guaranteed by the lubricant introduced during assembly.

I vantaggi del perno a cartuccia a lubrificazione permanente oggetto del presente trovato sono così riassumibili: The advantages of the permanently lubricated cartridge pin object of the present invention can be summarized as follows:

- ottimizzazione del costo di produzione e miglioramento del mantenimento del lubrificante all’interno del perno a cartuccia stesso; - optimization of the production cost and improvement of the maintenance of the lubricant inside the cartridge pin itself;

- semplificazione e riduzione dei costi di fabbricazione dei componenti del perno; - simplification and reduction of manufacturing costs of pin components;

- velocizzazione del montaggio degli anelli di tenuta rispetto agli anelli di tenuta a doppio cono; - faster assembly of the sealing rings compared to the double cone sealing rings;

- diminuzione dei tempi di assemblaggio del perno; ed - reduction of pin assembly times; and

- eliminazione della prova di funzionamento e di tenuta idraulica al termine della sequenza di montaggio. - elimination of the function test and hydraulic seal at the end of the assembly sequence.

La semplificazione e la riduzione dei costi del ciclo di lavorazione meccanica si ottiene con l’eliminazione delle sedi per gli anelli di tenuta a doppio cono sui distanziali laterali e sulla boccola centrale. Difatti, come è noto, le sedi per gli anelli a doppio cono (seal duo cone) richiedono una realizzazione complessa, con valori di tolleranza ristretti dei diametri di riferimento per gli anelli torici (O-ring), dei raggi di raccordo e degli angoli di inclinazione delle sedi per gli anelli torici (O-ring). The simplification and cost reduction of the mechanical processing cycle is achieved by eliminating the seats for the double cone seal rings on the side spacers and on the central bushing. In fact, as is well known, the seats for the double cone rings (seal duo cone) require a complex realization, with restricted tolerance values of the reference diameters for the O-rings, of the connection radii and of the corners. inclination of the seats for the O-rings.

Le sedi per gli anelli di tenuta radiale a doppio labbro del perno a cartuccia non prevedono raggi e angoli con valori di tolleranza ristretti, e la esecuzione molto semplificata permette notevoli risparmi nei tempi di lavorazione e di controllo delle dimensioni. The seats for the double-lip radial seal rings of the cartridge pin do not have radii and angles with restricted tolerance values, and the very simplified execution allows considerable savings in machining and dimension control times.

Inoltre al termine del ciclo di montaggio dei perni a cartuccia secondo il presente trovato, con anelli di tenuta radiali a doppio labbro, non è necessario un ciclo (periodo) di prova del perno, indispensabile invece per i perni con anelli di tenuta a doppio cono (seal duo cone) per consentire l’adattamento corretto del gruppo di tenuta. Furthermore, at the end of the assembly cycle of the cartridge pins according to the present invention, with double-lip radial sealing rings, a test cycle (period) of the pin is not necessary, which is indispensable instead for the pins with double-cone sealing rings. (seal duo cone) to allow the correct fit of the sealing assembly.

Claims

CLAIMS 1. Permanently lubricated cartridge pin (10) comprising: - a central shaft (11) on which two lateral spacers (12, 13) are keyed; - a bushing (14) mounted in a central position with respect to said two lateral spacers (12, 13); said bush (14) being free to rotate on said central shaft (11) and with respect to said lateral spacers (12, 13); between said bushing (14) and said lateral spacers (12, 13) two seats (15, 15 *) being defined, suitable for housing respective sealing rings (16, 16 *); cartridge pin (10) in which each sealing ring (16, 16 *) comprises at least one sealing lip of the lubricant (160) and at least one dust protection lip (161) separated from each other.

Cartridge pin (10), as claimed in claim 1, wherein said lubricant sealing lip (160) and said dust protection lip (161) are separated from each other by a notch (181).

3. Cartridge pin (10), as claimed in any one of the preceding claims, in which said sealing lip (160) of the lubricant and said dust protection lip (161) are coupled with relative internal races obtained on the shoulders (12B, 13B) , each of the inner races being made on the respective spacer (12, 13).

4. Cartridge pin (10), as claimed in claim 3, in which said internal tracks are treated with a specific thermal hardening to ensure adequate resistance to abrasion.

Cartridge pin (10), as claimed in any one of the preceding claims, wherein said main sealing lip (160) is energized with an elastic element (180) in harmonic steel.