RU194833U1

RU194833U1 - Hub unit for tillage cutting disc

Info

Publication number: RU194833U1
Application number: RU2019119588U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Сергеевич Корабельников
Original assignee: Акционерное общество "Алтайский завод сельскохозяйственного машиностроения"
Priority date: 2019-06-21
Filing date: 2019-06-21
Publication date: 2019-12-24

Abstract

Полезная модель относится к области сельскохозяйственного машиностроения. Ступичный узел почвообрабатывающего режущего диска содержит вал ступицы с резьбовым соединением для его закрепления на стойке, ступицу, выполненную заодно с фланцем для крепления почвообрабатывающего режущего диска, подшипниковый узел, уплотнительную манжету и крышку. Ступица снабжена подшипником с верхней и нижней обоймами, зафиксированными с двух сторон. Верхняя обойма подшипника зафиксирована на корпусе ступицы упором в выступ, выполненный на внутренней поверхности отверстия ступицы со стороны фланца и стопорным кольцом со стороны уплотнительной манжеты. Нижняя обойма зафиксирована на валу между кольцевым выступом большего по отношению к валу диаметра и кольцом-крышкой, на котором смонтирована уплотнительная манжета, выполненная в виде кассетного уплотнения. На кольце-крышке со стороны, обращенной к торцовой поверхности ступицы по периметру, выполнено эластичное кольцо, входящее в соответствующий кольцевой паз, выполненный на торце ступицы. Обеспечивается ремонтопригодность ступичного узла, сокращение времени замены его деталей, повышение надежности работы и снижение материальных и трудовых затрат. 2 ил.The utility model relates to the field of agricultural engineering. The hub unit of the tillage cutting disk contains a hub shaft with a threaded connection for fixing it to the stand, a hub made integral with a flange for attaching the tillage cutting disk, a bearing assembly, a sealing sleeve and a cover. The hub is equipped with a bearing with upper and lower cages, fixed on both sides. The upper bearing race is fixed on the hub housing with an emphasis on a protrusion made on the inner surface of the hub hole on the flange side and a retaining ring on the side of the sealing collar. The lower cage is fixed on the shaft between the annular protrusion of a larger diameter relative to the shaft and the cover ring, on which the sealing lip is mounted, made in the form of a cartridge seal. On the ring-cap from the side facing the end surface of the hub around the perimeter, an elastic ring is made that enters the corresponding annular groove made at the end of the hub. Maintainability of the hub unit, reducing the time of replacement of its parts, increasing the reliability of work and reducing material and labor costs. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к почвообрабатывающим орудиям для основной обработки, предназначенным для удаления сорняков и выравнивания поверхности поля с уплотнением почвы.The utility model relates to agricultural machinery, in particular to tillage implements for primary processing, designed to remove weeds and level the surface of the field with soil compaction.

Известен рабочий орган дисковой бороны (см патент РФ на изобретение №2547712, М. кл. А01В 23/00). К корпусу с фланцем с помощью болтов крепится режущий диск. Вращающийся корпус подшипников с фланцем и кронштейн между собой образуют лабиринтное уплотнение. Ось с упором имеет резьбовую часть с лысками и неподвижно закреплена в кронштейне с помощью гайки и стопорной шайбы. Между вращающимся корпусом подшипников с фланцем и режущим диском установлена крышка с прокладкой. Кронштейн и подшипник имеют распорное кольцо, на котором установлена уплотнительная манжета. Диаметр вращающегося корпуса подшипников с фланцем больше диаметра кронштейна. Кронштейн входит в торцевую выточку вращающегося корпуса подшипников с фланцем, образуя дополнительный изгиб лабиринта. Лабиринты заполнены консистентной смазкой. В торцевой выточке вращающегося корпуса подшипников с фланцем установлено уплотнительное кольцо и размещен до упора в кольцо выступ кронштейна. Наружная поверхность вращающегося корпуса подшипников с фланцем со стороны кронштейна срезана под углом 15-35° к оси на величину по торцу, равную 2/3 разности диаметра вращающегося корпуса подшипников с фланцем и диаметра части кронштейна, которая также срезана под углом 15-35° к оси под тем же уклоном. На оси имеются две симметрично расположенные лыски, а резьбовая часть оси имеет диаметр, равный расстоянию между лысками. Кронштейн имеет отверстие с выступами, соответствующими лыскам оси, а глубина выступов меньше ширины лысок. Такое конструктивное выполнение позволит повысить надежность и срок службы подшипникового узла.Known working body of the disk harrow (see RF patent for the invention No. 2547712, M. C. AB 23/00). A cutting disc is attached to the housing with a flange using bolts. The rotating bearing housing with flange and bracket between them form a labyrinth seal. The axis with a stop has a threaded part with flats and is fixedly mounted in the bracket using a nut and lock washer. A cover with gasket is installed between the rotating bearing housing with the flange and the cutting disc. The bracket and bearing have a spacer ring on which a sealing sleeve is installed. The diameter of the rotating bearing housing with the flange is larger than the diameter of the bracket. The bracket enters the end recess of the rotating bearing housing with a flange, forming an additional bend of the maze. Labyrinths are filled with grease. A sealing ring is installed in the end recess of the rotating bearing housing with a flange and the protrusion of the bracket is placed until it stops in the ring. The outer surface of the rotating bearing housing with a flange from the side of the bracket is cut off at an angle of 15-35 ° to the axis by the end face value equal to 2/3 of the difference in diameter of the rotating bearing housing with a flange and the diameter of the part of the bracket, which is also cut at an angle of 15-35 ° to axis under the same slope. There are two symmetrically arranged flats on the axis, and the threaded part of the axis has a diameter equal to the distance between the flats. The bracket has an opening with protrusions corresponding to the flats of the axis, and the depth of the protrusions is less than the width of the flats. This design will improve the reliability and service life of the bearing assembly.

К недостаткам известного устройства можно отнести сложность конструкции и в связи с этим большую вероятность выходя из строя деталей узла.The disadvantages of the known device include the complexity of the design and in this regard, a greater likelihood of failure of the parts of the site.

Известен подшипниковый узел ступицы (см. Патент ЕР 2661947 – прототип) с подшипниковым узлом, включающим вал ступицы с резьбовым соединением для ее закрепления на стойке, ступицу, выполненную заодно с фланцем для крепления режущего диска и подшипниковым узлом с двухрядным подшипником с одной внутренней обоймой, уплотнительной манжетой и кольцом-крышкой. В центральной части отверстия корпуса ступицы выполнен выступ, по обеим сторонам которого выполнены дорожки для шариков подшипника. На фланце ступицы выполнены отверстия для крепления, при помощи болтового соединения, режущего ножа. На торце фланца выполнена кольцевая канавка для резинового кольцевого уплотнения с поверхностью режущего диска.A hub bearing assembly is known (see EP 2661947 for a prototype) with a bearing assembly including a hub shaft with a threaded connection for securing it to the stand, a hub made integral with a flange for mounting the cutting disc and a bearing assembly with a double row bearing with one inner race, sealing cuff and ring-cap. In the central part of the opening of the hub housing, a protrusion is made, on both sides of which there are tracks for the balls of the bearing. Holes are made on the flange of the hub for fastening, using a bolted connection, a cutting knife. An annular groove for the rubber ring seal with the surface of the cutting disc is made at the end of the flange.

К недостаткам известного подшипникового узла - прототипа можно отнести необходимость замены ступицы узла и других ее деталей при выходе из строя одной из них - подшипника, уплотнения, кольца-крышки, корпуса, что приводит к дополнительным материальным затратам и снижает ремонтопригодность устройства.The disadvantages of the known bearing assembly - the prototype include the need to replace the hub of the assembly and its other parts in the event of failure of one of them - the bearing, seals, cover ring, housing, which leads to additional material costs and reduces the maintainability of the device.

Техническим результатом предполагаемой полезной модели является устранение недостатков прототипа, в частности обеспечение лучшей ремонтопригодности ступичного узла, сокращения времени замены в случае поломки одной из деталей, повышение надежности работы и снижение материальных и трудовых затрат.The technical result of the proposed utility model is to eliminate the disadvantages of the prototype, in particular, to ensure better maintainability of the hub unit, reduce replacement time in case of failure of one of the parts, increase the reliability of work and reduce material and labor costs.

Поставленный технический результат достигается использованием сочетания известных общих с прототипом признаков, включающих вал ступицы с резьбовым соединением для ее закрепления на стойке, ступицу, выполненную заодно с фланцем для крепления режущего диска, подшипниковый узел, уплотнительную манжету и кольцо-крышку и новых признаков, заключающихся в том, что ступица снабжена подшипником с верхней и нижней обоймами, зафиксированными с двух сторон, верхняя обойма подшипника зафиксирована на корпусе ступицы - упором в выступ, выполненный на внутренней поверхности отверстия ступицы со стороны фланца и стопорным кольцом со стороны уплотнительной манжеты, нижняя обойма подшипника зафиксирована на валу между кольцевым выступом вала большего диаметра и кольцом-крышкой, на котором смонтировано уплотнительная манжета, выполненная в виде многокромочного кассетного уплотнения, при этом на кольце-крышке, по периметру, выполнено защитно-уплотнительное кольцо, входящее в соответствующий кольцевой паз, выполненный на торце ступицы, а на торцовой поверхности ступицы, обращенной к режущему диску, выполнен кольцевой паз с установленным в нем эластичным уплотнительным кольцом.The technical result achieved is achieved by using a combination of well-known features common to the prototype, including a hub shaft with a threaded connection for fastening it on a stand, a hub made integral with a flange for mounting the cutting disc, a bearing assembly, a sealing collar and a ring-cap, and new features consisting in the fact that the hub is equipped with a bearing with upper and lower cages fixed on both sides, the upper bearing cage is fixed on the hub housing - focusing on the protrusion made on the inner surface of the hub hole on the flange side and the retaining ring on the side of the sealing collar, the lower bearing race is fixed on the shaft between the annular protrusion of the larger shaft and the cover ring on which the sealing collar is mounted, made in the form of a multi-edge cartridge seal, while on the ring - the cover, along the perimeter, is made of a protective-sealing ring included in the corresponding annular groove made on the end face of the hub, and on the end surface of the hub facing cutting disk, an annular groove is made with an elastic sealing ring installed in it.

Новизной предложенного ступичного узла является наличие у ступицы подшипника с верхней и нижней обоймами, зафиксированными с двух сторон, верхняя обойма подшипника зафиксирована на корпусе ступицы - упором в выступ, выполненный на внутренней поверхности отверстия ступицы со стороны фланца и стопорным кольцом со стороны уплотнительной манжеты, нижняя обойма подшипника зафиксирована на валу между кольцевым выступом вала большего диаметра и кольцом-крышкой, на котором смонтировано уплотнительная манжета, выполненная в виде многокромочного кассетного уплотнения, при этом на кольце-крышке, по периметру, выполнено защитно-уплотнительное кольцо, входящее в соответствующий кольцевой паз, выполненный на торце ступицы, а на торцовой поверхности ступицы, обращенной к режущему диску, выполнен кольцевой паз с установленным в нем эластичным уплотнительным кольцом.The novelty of the proposed hub assembly is the presence of a bearing hub with upper and lower cages fixed on both sides, the upper bearing cage is fixed on the hub housing - focusing on a protrusion made on the inner surface of the hub hole on the flange side and the retaining ring on the side of the sealing collar, lower the bearing cage is fixed on the shaft between the annular protrusion of the larger diameter shaft and the cap ring on which the sealing sleeve is mounted, made in the form of a multi-lip cassette seal, while on the ring-cover, around the perimeter, a protective-sealing ring is made, which is included in the corresponding annular groove made on the end face of the hub, and on the end surface of the hub facing the cutting disc, an annular groove with elastic o-ring.

Так, наличие у ступицы подшипника с верхней и нижней обоймами, зафиксированными с двух сторон, верхняя обойма подшипника зафиксирована на корпусе ступицы - упором в выступ, выполненный на внутренней поверхности отверстия ступицы со стороны фланца и стопорным кольцом со стороны уплотнительной манжеты, нижняя обойма подшипника зафиксирована на валу между кольцевым выступом вала большего диаметра и кольцом-крышкой - предотвращает возможное смещение и перекос в работе обойм подшипника относительно друг друга, а в случае выхода подшипника из строя - обеспечивает замену только подшипника, при этом нет необходимости менять ступицу и другие детали узла, поскольку часть внутренней поверхности ступицы является рабочей поверхностью (обоймой) подшипника. Такое конструктивное выполнение узла повышает его ремонтопригодность, снижает трудовые и материальные издержки, повышает надежность работы ступичного узла, снижает сроки ремонта.So, the presence of the bearing hub with the upper and lower cages fixed on both sides, the upper bearing cage is fixed on the hub housing - focusing on the protrusion made on the inner surface of the hub hole on the flange side and the retaining ring on the side of the sealing collar, the lower bearing cage is fixed on the shaft between the annular protrusion of the shaft of a larger diameter and the ring-cap - prevents possible displacement and skew in the operation of the bearing cages relative to each other, and in the case of the bearing h system - provides replacement of only the bearing, while there is no need to change the hub and other parts of the assembly, since part of the inner surface of the hub is the working surface (cage) of the bearing. This constructive implementation of the node increases its maintainability, reduces labor and material costs, increases the reliability of the hub unit, reduces the repair time.

Монтаж уплотнительной манжеты, выполненная в виде многокромочного кассетного уплотнения, выполнение на кольце-крышке, по периметру, защитно-уплотнительного кольца, входящего в соответствующий кольцевой паз, выполненный на торце ступицы, выполнение на торцовой поверхности ступицы, обращенной к режущему диску, кольцевого паза с установленным в нем эластичным уплотнительным кольцом уплотнительной манжеты на кольце-крышке позволяет предотвратить попадание влаги и грязи к подшипниковому узлу, предотвратить утечку смазки из полости ступичного узла и обеспечить длительную его и надежную работу без замены смазки.The installation of the sealing cuff, made in the form of a multi-lip cartridge seal, performing on the ring-cap, around the perimeter, a protective-sealing ring included in the corresponding annular groove made on the end face of the hub, performing on the end surface of the hub facing the cutting disc, an annular groove with the elastic sealing ring of the sealing collar installed in it on the ring-cover allows preventing moisture and dirt from entering the bearing assembly, and preventing leakage of grease from the step cavity component and ensure its long and reliable operation without changing the lubricant.

Выполнение по периметру кольца-крышки со стороны, обращенной к торцовой поверхности ступицы уплотнительного кольца, входящего в соответствующий кольцевой паз, выполненный на торце ступицы дополнительно способствует повышению надежности ступичного узла в связи с предотвращением попадания пыли и грязи к кассетному уплотнению.Performing the perimeter of the ring-cap on the side facing the end surface of the hub of the sealing ring included in the corresponding annular groove made on the end of the hub further improves the reliability of the hub assembly in connection with preventing dust and dirt from entering the cartridge seal.

При проведении патентно-информационного поиска сочетания предложенных известных и новых признаков предполагаемой полезной модели в патентной и научно-технической литературе - не обнаружено, что позволяет отнести признаки к обладающим новизной.When conducting a patent information search for a combination of the proposed well-known and new features of the proposed utility model in the patent and scientific literature, it was not found, which makes it possible to attribute the features to novelty.

В связи с тем, что предложенное сочетание признаков не известно из существующего уровня техники и позволяет получить более высокий технический результат, то предлагаемые существенные признаки можно признать соответствующими критерию - изобретательский уровень.Due to the fact that the proposed combination of features is not known from the existing level of technology and allows to obtain a higher technical result, the proposed essential features can be recognized as meeting the criterion of inventive step.

Описание осуществления предлагаемого устройства и проведенные опытные работы позволяют отнести предложенный способ к промышленно выполнимым.A description of the implementation of the proposed device and the experimental work carried out allow us to attribute the proposed method to industrially feasible.

На фиг. 1 представлен общий вид предлагаемого ступичного узла в разрезе.In FIG. 1 shows a General view in section of the proposed hub unit.

На фиг. 2 показан ступичный узел со стойкой и режущим диском.In FIG. 2 shows a hub assembly with a stand and a cutting disc.

Ступичный узел состоит из ступицы 1, на которой со стороны режущего диска выполнен фланец 2 с отверстиями 3 для болтового соединения ступицы с режущим диском. Со стороны стойки 4 на торце ступицы выполнен кольцевой паз 5 для входа в него выступа 6 крышки 7. Внутри ступицы 1 на валу 8 смонтирован подшипник, обоймы которого зафиксированы с двух сторон, верхняя обойма 9 подшипника зафиксирована на корпусе ступицы - упором в выступ 10, выполненный на внутренней поверхности отверстия ступицы 1 со стороны фланца 2 и стопорным кольцом 11 со стороны кассетного уплотнения 12, установленным в кольцевой паз, выполненный на внутренней поверхности отверстия ступицы. Внутренняя обойма 13 подшипника зафиксирована на валу между выступом 14 большего диаметра вала 8 и внутренним выступом 15 крышки 7. Для герметизации соединения фланец 2 режущий диск 16 на торце ступицы выполнен кольцевой паз 17, в который при монтаже узла устанавливается эластичное уплотнительное кольцо 18.The hub assembly consists of a hub 1, on which a flange 2 with holes 3 is made on the side of the cutting disc for bolting the hub to the cutting disc. On the side of the strut 4, an annular groove 5 is made at the end of the hub for entering the protrusion 6 of the cover 7. Inside the hub 1, a bearing is mounted on the shaft 8, the cages of which are fixed on both sides, the upper casing of the bearing 9 is fixed on the hub housing - with emphasis in the protrusion 10, made on the inner surface of the hole of the hub 1 from the flange 2 side and a retaining ring 11 on the side of the cartridge seal 12 installed in the annular groove made on the inner surface of the hole of the hub. The inner race 13 of the bearing is fixed on the shaft between the protrusion 14 of the larger diameter of the shaft 8 and the inner protrusion 15 of the cover 7. To seal the connection, the flange 2 of the cutting disc 16 has an annular groove 17 at the end of the hub, into which the elastic sealing ring 18 is installed when the assembly is mounted.

Предлагаемый ступичный узел собирается и работает следующим образом:The proposed hub unit is assembled and operates as follows:

Первоначально вал 8 запрессовывается во внутреннюю обойму 13 подшипника до соприкосновения с обоймой выступа 14 большего диаметра вала 8. Затем, на наружную (верхнюю) обойму 9 со стороны фланца 2 с натягом устанавливают ступицу 1 до упора верхней обоймы 9 в выступ 10, после чего в кольцевой паз, выполненный на внутренней поверхности отверстия ступицы, устанавливают стопорное кольцо 11. Внутреннюю обойму 13 подшипника поджимают выступом 15 крышки 7 напрессованной на вал 8, на котором напрессовано заполненное смазкой кассетное уплотнение 12. При присоединении режущего диска 16 к фланцу 2 ступицы в кольцевой паз 17 ступицы устанавливают эластичное уплотнение 18.Initially, the shaft 8 is pressed into the inner race 13 of the bearing until it contacts the race of the protrusion 14 of the larger diameter of the shaft 8. Then, on the outer (upper) race 9 from the side of the flange 2, the hub 1 is set up against the stop of the upper race 9 in the protrusion 10, after which an annular groove made on the inner surface of the hole of the hub install a retaining ring 11. The inner race 13 of the bearing is pressed by the protrusion 15 of the cover 7 pressed onto the shaft 8, on which the cartridge seal 12. filled with grease is pressed union of the blade 16 to the hub flange 2 into the annular groove 17 of hub 18 mounted flexible seal.

Во время работы ступичного узла режущий диск 16 врезается в почву и начинает вращаться, измельчая и обрабатывая ее. Зафиксированные с двух сторон обоймы 9 и 13 подшипника при воздействии на них нагрузки остаются на валу 8 постоянно на одном фиксированном месте, чем предотвращается их смещение и соответственно предотвращается неравномерный износ. Наличие заправленного смазкой многокромочного кассетного уплотнения 12 не требует дополнительных действий по смазке ступичного узла в процессе работы. Кольцевой выступ 6 крышки 7 входит в кольцевой паз 5 ступицы 1, чем предотвращается попадание пыли, грязи и влаги в многокромочное кассетное уплотнение 12.During operation of the hub unit, the cutting disc 16 cuts into the soil and begins to rotate, crushing and processing it. The bearing cages 9 and 13 fixed on both sides when exposed to loads remain on the shaft 8 constantly in one fixed place, which prevents their displacement and accordingly prevents uneven wear. The presence of greased multi-lip cartridge seal 12 does not require additional steps to lubricate the hub assembly during operation. The annular protrusion 6 of the cover 7 is included in the annular groove 5 of the hub 1, which prevents the ingress of dust, dirt and moisture into the multi-lip cartridge seal 12.

В случае поломки одного из узлов, нет необходимости менять весь ступичный узел, достаточно отремонтировать или заменить вышедший из строя узел - подшипник, или вал, или кольцо или крышку. Этим достигается увеличение времени работы ступичного узла за счет снижения времени на ремонт и обслуживание.In the event of a breakdown of one of the nodes, there is no need to change the entire hub assembly; it is enough to repair or replace a failed assembly - a bearing, or a shaft, or a ring or a cover. This achieves an increase in the operating time of the hub unit by reducing the time for repair and maintenance.

В настоящее время на предлагаемый в качестве полезной модели ступичный узел разработана техническая документация и осуществлена подготовка производства. Изготовлено несколько опытных образцов ступичных узлов для проведения испытаний в весеннее-летний период 2019 года. По результатам испытаний будет принято решение о производстве ступичных узлов предлагаемой конструкции.At present, the technical documentation has been developed for the hub unit proposed as a utility model and production preparation has been carried out. Several prototypes of hub assemblies were manufactured for testing in the spring-summer period of 2019. Based on the test results, a decision will be made on the production of the hub units of the proposed design.

Claims

Hub assembly of a soil-cultivating cutting disk, including a hub shaft with a threaded connection for fixing it on a stand, a hub made integral with a flange for mounting a soil-cultivating cutting disk, a bearing assembly, a sealing collar and a cover, characterized in that the hub is equipped with a bearing with upper and lower cages fixed on both sides, the upper bearing race is fixed on the hub housing with an emphasis on a protrusion made on the inner surface of the hub hole from the flange and with a sealing ring on the side of the sealing collar, the lower casing is fixed on the shaft between the annular protrusion of a larger diameter relative to the shaft and the cap ring on which the sealing collar is made in the form of a cassette seal, while on the cover ring on the side facing the end the surface of the hub around the perimeter, made an elastic ring included in the corresponding annular groove made at the end of the hub.