專利名稱：履帶接頭密封系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及履帶式車輛的履帶接頭密封系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
履帶式工作車輛的履帶一般包括一對平行的鏈條，其中每條鏈條
都借助連續(xù)序列的鉸鏈型鉸接接頭制成，鉸接接頭彼此連接并借助適 當(dāng)?shù)膭傂赃B接構(gòu)件保持恒定的距離，該剛性連接構(gòu)件被稱為履帶鏈節(jié)。
履帶還包括多個襯套和銷，這些銷置于履帶鏈節(jié)之間以連接它們 的端部，從而形成鏈條。
受支撐的履帶鏈節(jié)與襯套彼此協(xié)作以形成多個履帶接頭，履帶接 頭容許在鄰近的履帶鏈節(jié)之間的必要的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。
這樣容許鄰近的履帶鏈節(jié)在履帶圍繞履帶裝置的輪子旋轉(zhuǎn)時鉸接。
履帶的旋轉(zhuǎn)容許履帶式機(jī)械在地面上移動，從而執(zhí)行預(yù)期的許多 操作。
履帶接頭典型地配備有密封系統(tǒng)，其目標(biāo)在于將鏈條在使用期間 所暴露于的水、泥土、沙子、石頭或其它礦物或化學(xué)成分的腐蝕性和 磨損性混合物排除在外。
該密封系統(tǒng)具有將潤滑劑保持在鏈條接頭內(nèi)的功能，以便方便履 帶鏈節(jié)的相對鉸接運(yùn)動。
上述功能一般借助前面的密封系統(tǒng)來執(zhí)行，該前面的密封系統(tǒng)通 過設(shè)置在履帶鏈節(jié)的凹座內(nèi)的密封元件來獲得，并且所述密封元件具 有推靠相應(yīng)襯套的端面的密封部分。
圖1-5中以端部截面圖示現(xiàn)有技術(shù)的密封系統(tǒng)，此外這種類型的 密封裝置構(gòu)成申請人名下的歐洲專利EP0953497 (與US6，176，491同族)的目標(biāo)。
特別是，圖l示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的接頭類型的示例。
所圖示的履帶接頭包括兩個與銷3和密封系統(tǒng)10互連的履帶鏈節(jié) 1和2。
密封系統(tǒng)IO包括同軸地插在銷和密封裝置上的襯套9，而在銷的 每一端包括彈性密封環(huán)4、間隔環(huán)5和預(yù)加載接觸環(huán)6。
參照圖2，密封系統(tǒng)10也可由襯套9和包括單一彈性密封件4和 間隔環(huán)5的密封裝置制成。
在這兩種情形中，從密封環(huán)4延伸出密封唇緣7，用于與襯套9 的端面8接觸。
制造接頭密封件的另一方式是通過提供延伸的接觸面來進(jìn)行的； 這種實施方式構(gòu)成申請人名下的歐洲專利EP0953497(與US6，176，491 同族)的目標(biāo)，如圖3中的示例。
在該情形中，密封環(huán)4是剛性，而不像在唇緣密封件的情形下是 彈性的。
在該情形中，密封系統(tǒng)10也包括由密封環(huán)4、間隔環(huán)5和預(yù)加載
環(huán)6組成的密封系統(tǒng)，密封環(huán)4與襯套端部9接觸。
履帶鏈節(jié)l和2通過銷3和襯套9與鄰近的接頭(未示出)接合，
以便形成用于履帶型機(jī)械的鏈條。
也可以使用如圖4和5所示出的筒制造履帶式機(jī)器的鏈條。 對于銷的兩個端部之一，所示筒裝置21包括襯套9、銷3、軸環(huán)
22和密封系統(tǒng)10，其形式為圖4和5中的示例性示意形式。 可以利用筒兩側(cè)上的軸環(huán)22在軸向上保持該筒。 軸環(huán)22可以利用通過干涉或借助焊接接合插入的密封環(huán)23與銷
3連接。
該筒特別適于插在搭接的履帶鏈節(jié)l和2中以形成鏈條接頭。 前述筒系統(tǒng)的優(yōu)勢是非常多的，包括以下事實前述筒是整裝的， 提供鏈條接頭裝置所需的密封和支撐的全部基本功能；另外，如果需 要的話，通過卸除舊的、磨損了的筒21并以新的筒21替換舊筒來容易地對其進(jìn)行維修。
相對于替換鏈條接頭的每個單件的一般實踐，卸除和替換整個筒
裝置21以對鏈條接頭進(jìn)行維修是更經(jīng)濟(jì)和有效的。
然而，即使利用這種系統(tǒng)，履帶裝置過度或頻繁磨損的問題依然 未得到解決。
本申請人在解決延長履帶接頭工作壽命的問題的過程中，已經(jīng)發(fā) 現(xiàn)這一工作壽命與襯套的完整性直接相關(guān)，因此整個密封系統(tǒng)的壽命 以及接頭的壽命并且因而履帶的壽命依賴于此。
現(xiàn)有技術(shù)的密封系統(tǒng)失靈的主要原因在于襯套端面的磨損，該襯 套端面遭受由于這些部件間的相對旋轉(zhuǎn)而造成的密封件的唇緣或部分 的刮擦接觸。
這種接觸會在襯套的端面中產(chǎn)生凹槽。
如果這種凹槽變得足夠深，就會危及密封系統(tǒng)的完整性，而外部
的磨損性和腐蝕性顆粒就會進(jìn)入接頭。
這些凹槽還是造成容納在鏈條接頭內(nèi)的潤滑劑損失的原因。 前述問題會很快導(dǎo)致接頭整體性的惡化，并且從而導(dǎo)致鏈條自身
整體性的惡化。

發(fā)明內(nèi)容
本申請人能夠借助適于長時間保持履帶接頭襯套的端面的整體性 的密封系統(tǒng)來解決前述問題。
根據(jù)本發(fā)明的笫一方面，履帶接頭密封系統(tǒng)因而由本發(fā)明權(quán)利要 求1所述的履帶接頭密封系統(tǒng)來提供。
本發(fā)明的其它特征是從屬權(quán)利要求的目標(biāo)。


借助下面參照示意性附圖的示例性且非限制性的描述，根據(jù)本發(fā) 明的履帶接頭密封系統(tǒng)的特征和優(yōu)勢將會更明顯，附圖中
圖1-5是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的許多履帶接頭的一端的局部示意性剖視圖。
圖6是配備有根據(jù)本發(fā)明的密封系統(tǒng)的履帶接頭的局部示意性端 部剖視圖7是圖6中密封系統(tǒng)的放大詳圖8和9是配備有根據(jù)本發(fā)明的密封系統(tǒng)的許多履帶接頭實施例 的局部示意性端部剖視圖。
具體實施例方式
參見圖6-9,圖示了履帶式車輛的履帶的鏈條接頭的端部部分。
這種鏈條接頭相對于銷的中間平面是基本對稱的，因而所看到的 這種元件也存在于與作為示例所示的端部相反的銷的端部處。
該鏈條接頭包括借助具有縱向軸線54的大致成圓柱形的銷43而 同軸互連的第一履帶鏈節(jié)41和端部元件42。
特別參照圖6-8的實施例，該端部元件呈現(xiàn)第二履帶鏈節(jié)42的構(gòu) 造，而參照圖9的實施例，這種端部元件采用軸環(huán)62的形式，第二履 帶鏈節(jié)42聯(lián)接在軸環(huán)62上。
履帶鏈節(jié)41和42與鄰近鏈條的接頭(未示出)相連，以形成用 于履帶式機(jī)器的鏈條。
回到圖6-8,第二履帶鏈節(jié)42作為端部元件與銷43的每一端干涉 聯(lián)接，而相應(yīng)的第一履帶鏈節(jié)41借助襯套49的介入而在內(nèi)部靠近銷 的端部與銷43能旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接，而襯套49與第一履帶鏈節(jié)41干涉聯(lián)接， 襯套49同軸插在銷43上。
第二履帶鏈節(jié)42具有環(huán)形座57，環(huán)形座57形成在履帶鏈節(jié)42 內(nèi)表面的中央，從而在完成裝配后面對第一履帶鏈節(jié)41。這種座57 將用于容納密封組56，密封組56要與村套49協(xié)作，以便形成接頭的 密封系統(tǒng)50。
根據(jù)圖6和7所示的實施例，密封組56包括密封環(huán)44和預(yù)加載 環(huán)46，密封環(huán)44同心裝配在間隔環(huán)45上，間隔環(huán)45直接與銷43接 觸放置，而預(yù)加載環(huán)46同心設(shè)置在密封環(huán)44外面且與座57的壁接觸以保持密封環(huán)被壓縮。
密封環(huán)44還可設(shè)置有金屬芯59以增加其剛性，而預(yù)加載環(huán)46可 以與密封環(huán)44構(gòu)成一個整體，或者與后者分離。 預(yù)加載環(huán)46優(yōu)選由彈性材料制成。
用于密封所述接頭的密封件通過密封組56與襯套插件53的鄰接 面48的協(xié)作來得到，襯套插件53被容納在環(huán)形頭座58內(nèi)，環(huán)形頭座 58形成在襯套的端部處，從而面對第二履帶鏈節(jié)的座57;潤滑腔55 限定在密封組和所述鄰接面之間。
特別是，唇緣或表面形式的密封部分47從密封環(huán)44向接頭的內(nèi) 側(cè)軸向延伸，以便與襯套插件53的鄰接面48產(chǎn)生密封接觸。
襯套插件53包括剛性插件52和彈性環(huán)51,剛性插件52沿圓周 方向定位在間隔件45上的環(huán)形座58中，彈性環(huán)51同心疊加于剛性插 件52上并且要沿圓周方向與座58接觸，以便在剛性插件上產(chǎn)生必要 的壓縮推力。
襯套插件53與旋轉(zhuǎn)軸線54同心地定位在襯套49的凹座58內(nèi)。 為了保證將潤滑劑保持在潤滑腔55內(nèi)以及防止磨損性和腐蝕性 顆粒從外部進(jìn)入，密封環(huán)44與剛性插件52的鄰接面48動態(tài)密封聯(lián)接， 同時彈性環(huán)51與設(shè)置在襯套49中的凹座58靜態(tài)密封聯(lián)接。
隨后將彈性環(huán)51既在徑向也在軸向上壓縮在凹座58和剛性插件 52之間。
由彈性環(huán)51在剛性插件52上施加的徑向軸向壓力使得插件能夠 沿旋轉(zhuǎn)軸線54同心地對準(zhǔn)中心。
由彈性環(huán)51在剛性插件52上施加的軸向壓力用以保持密封件44 和剛性插件52的鄰接面48之間的恒定接觸，即使是在使用履帶式機(jī) 器時典型地存在碰撞或振動的情況下也是如此。
由彈性環(huán)44施加的組合的軸向和徑向壓力防止襯套插件53相對 于凹座58旋轉(zhuǎn)。
彈性環(huán)51與剛性插件52可以是一體的或非一體的，以便支撐與 凹座58靜態(tài)密封聯(lián)接的剛性插件52。剛性插件52優(yōu)選具有大致"L，，形的截面，從而在一側(cè)形成鄰接面 48,而在另一側(cè)形成用于彈性環(huán)51的凹座60。
優(yōu)選借助熱處理( 一般優(yōu)選地對剛性插件52的材料進(jìn)行淬火和回 火)使剛性插件52的鄰接面48硬化，或者在剛性插件52的鄰接面 48上覆蓋單層或多層硬化等離子體覆蓋層，這樣在熱處理合金鑄鐵的 情形下使硬度水平至少增加到洛氏HRC65的硬度值，而在表面覆蓋 的情形下使硬度水平至少增加到維氏HV900的硬度值(等于HRC67 )。
用于被潤滑鏈條的典型襯套由"滲碳"鋼替代地構(gòu)造，并進(jìn)行淬火 和延展，該"滲碳"鋼具有低滲碳水平。
在熱處理之后，在該滲碳物件的表面處通常達(dá)到HRC58-62的硬 度，而在具有低碳水平并且因而對淬火的硬化效果不太敏感的核心處 具有延展性和韌性以及相當(dāng)大的強(qiáng)度。
保持該表面硬度和在該核心處韌性的組合是非常重要的，這樣會 產(chǎn)生高耐磨損性、延長了的疲勞壽命、抵抗頻繁出現(xiàn)在履帶式機(jī)械中 的峰值應(yīng)力的能力。
根據(jù)本發(fā)明，通過使用附加的元件(襯套插件)替換襯套的端面 來延長工作壽命，也即，增加密封系統(tǒng)的耐磨損性，相比于在襯套以 傳統(tǒng)方法制成的最終表面上能得到的硬度，襯套插件的表面更硬。
剛性插件52利用設(shè)置在該剛性插件一側(cè)上的更硬的表面來替換 襯套的接觸面。
該剛性插件優(yōu)選由 一種或多種下述材料制成
-抗腐蝕合金鑄鐵，例如，具有高鉻含量的合金鑄鐵、鉻鉬合金鑄 鐵和鎳鉻合金鑄鐵以及由于硬化熱處理而在接觸面上達(dá)到等于 HRC65的硬度的類似材料；
-利用熱處理和利用在接觸面上覆蓋附加的單層或多層等離子體 覆蓋層而被硬化的鋼，這樣使表面硬度水平增加到至少HV卯0的維氏 硬度水平；
-滲碳或淬火鋼。
彈性環(huán)51具有密封所述襯套插件53和襯套凹座58之間的接頭以及保持襯套插件53的接觸面與密封唇緣或表面47持續(xù)接觸的功能。 該功能通過彈性環(huán)在襯套插件和密封件自身之間的壓縮來實現(xiàn)。 相對于襯套凹座的形狀和相對于襯套插件的形狀，彈性環(huán)可具有
圓形或偏菱形的截面。
彈性環(huán)的材料優(yōu)選是能夠產(chǎn)生必要的密封壓縮力的彈性體材料，
并且該彈性體材料能夠一般來說在不同的溫度下和/或伴有碰撞和/或
振動時在油、水、沙子和顆粒存在的情況下持續(xù)保持該密封壓縮力。 剛性插件52的鄰接面48的粗糙度相對于與插件52接觸的環(huán)44
的材料是預(yù)設(shè)的，通常，表面精加工優(yōu)選具有0.2-0.4微米范圍內(nèi)的平
均值Ra，其通過研磨獲得。
間隔環(huán)45可以是自由的以便在第二履帶鏈節(jié)42和襯套49之間定
位在銷43上，從而限制第二履帶鏈節(jié)42和襯套49之間的最小軸向間隙。
根據(jù)本發(fā)明的襯套插件53可以與類似于根據(jù)申請人名下的歐洲 專利EP0953497的剛性表面密封環(huán)的剛性表面密封環(huán)結(jié)合使用，或者 更一般地與傳統(tǒng)的密封組結(jié)合使用，該傳統(tǒng)密封組提供與襯套的端面 接觸工作的密封部分。
如能夠在圖9中看到的，密封系統(tǒng)50可被安裝在筒裝置61內(nèi)， 并且與前述實施例類似地包括配備有已根據(jù)本發(fā)明描述過的襯套插件 53的襯套49、銷43、軸環(huán)62和容納在座57內(nèi)的密封組56，座57形 成在筒61的內(nèi)表面的中央，筒61在該實施例中用作在中心位置支承 密封組的端部元件，所采用的方式與當(dāng)?shù)诙膸ф湽?jié)42直接接合在銷 43上時形成在第二履帶鏈節(jié)42中的密封組完全類似。
該筒在軸向方向上可由筒自身兩側(cè)上的軸環(huán)62保持。 軸環(huán)62可借助干涉或焊接接合通過彈性安全環(huán)63與銷43連接。 該筒適于作為旋轉(zhuǎn)連接件插在履帶鏈節(jié)41和42之間，在該情形 中，第二履帶鏈節(jié)42接合在軸環(huán)62上。
權(quán)利要求
1.一種履帶接頭密封系統(tǒng)，包括銷(43)，該銷(43)在每一端部具有借助襯套(49)的介入而與所述銷能旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接的第一履帶鏈節(jié)(41)和接合在所述銷(43)的所述端部處的端部元件(42)，所述端部元件(42)包括支承、容納密封組(56)的環(huán)形座(57)，該密封組(56)與所述襯套協(xié)作以進(jìn)行接頭的密封，其特征在于在所述襯套的每一端部形成環(huán)形頭座(58)，用于容納設(shè)置有鄰接面(48)的襯套插件(53)，該鄰接面(48)要與密封組(56)的密封部分(47)接觸。
2. 如權(quán)利要求1所述的履帶接頭密封系統(tǒng)，其中所述襯套插件 (53)包括定位在環(huán)形座(58)中的剛性圓周插件(52)和同心疊加在 該剛性插件(52)上的彈性環(huán)(51)，該彈性環(huán)(51)要沿圓周方向 與所述座(58)接觸，以便在該剛性插件上產(chǎn)生必要的壓縮推力。
3，如權(quán)利要求2所述的履帶接頭密封系統(tǒng)，其中所述襯套插件 (53)與所述銷(43)的縱向旋轉(zhuǎn)軸線(54)同心地定位在襯套(49) 的凹座(58)內(nèi)。
4. 如權(quán)利要求3所述的履帶接頭密封系統(tǒng)，其中所述密封組(56) 包括同心裝配在一間隔環(huán)(45)上的密封環(huán)(44)和同心安置在該密 封環(huán)(44)外面的預(yù)加載環(huán)(46)，所述間隔環(huán)(45)直接與所述銷 (43)接觸放置，所述預(yù)加載環(huán)(46)與所述座(47)的壁接觸以保持 該密封環(huán)被壓縮。
5. 如權(quán)利要求4所述的履帶接頭密封系統(tǒng)，其中相接觸的所述密 封組(56)的所述密封部分(47)與所述鄰接面(48)在所述密封部 分(47)與所述鄰接面(48)之間限定出潤滑腔(55),其中所述密 封環(huán)(44)與該剛性插件(52)的鄰接面(48)動態(tài)密封聯(lián)接，而同 時所述彈性環(huán)(51)與設(shè)置在該襯套(49)中的凹座(58)靜態(tài)密封 聯(lián)接。
6. 如權(quán)利要求5所述的履帶接頭密封系統(tǒng)，其中所述彈性環(huán)(51)與所述剛性插件(52)或者一體地或者非一體地制成，從而支撐與所 述凹座(58)靜態(tài)密封聯(lián)接的所述剛性插件(52)。
7. 如權(quán)利要求6所述的履帶接頭密封系統(tǒng)，其中在所迷彈性環(huán)(51) 與所述剛性插件不是一體地制成時，所述剛性插件(52)優(yōu)選具 有大致"L，，形的截面，要在一側(cè)形成所述鄰接面(48)，而在另一側(cè) 形成用于所述彈性環(huán)(51)的凹座(60)。
8. 如權(quán)利要求7所述的履帶接頭密封系統(tǒng)，其中所述剛性插件由 一種或多種從下面選擇的材料制成-抗腐蝕合金鑄鐵、合金鑄鐵、具有高鉻含量的合金鑄鐵、鉻鉬合 金鑄鐵和鎳鉻合金鑄鐵； -熱處理硬化鋼； -滲碳或淬火鋼。
9. 如權(quán)利要求8所述的履帶接頭密封系統(tǒng)，其中所述剛性插件(52) 的所述鄰接面(48)優(yōu)選借助熱處理來硬化，或者用單層或多層 硬化等離子體覆蓋層來覆蓋，這樣在熱處理合金鑄鐵的情形下使硬度 水平至少增加到洛氏HRC65的硬度值，而在表面覆蓋的情形下使硬 度水平至少增加到維氏HV900的硬度值。
10. 如權(quán)利要求8所述的履帶接頭密封系統(tǒng)，其中所述彈性環(huán)相 對于襯套凹座的形狀和相對于襯套插件的形狀具有圓形或偏菱形的截面，并且由彈性體材料制成。
11. 如權(quán)利要求9所述的履帶接頭密封系統(tǒng)，其中所述剛性插件 (52)的所述鄰接面(48)經(jīng)表面精加工制成，具有在0.2-0.4微米范 圍內(nèi)的平均粗糙值Ra，其通過研磨來獲得。
12. 如權(quán)利要求1所述的履帶接頭密封系統(tǒng)，其中所述端部元件 (42 )是能直接接合在所述銷(43)上的第二履帶鏈節(jié)，或者所述端部 元件(42)是筒裝置(61)的軸環(huán)(62),該第二履帶鏈節(jié)(42)能 接合在所述軸環(huán)上。
全文摘要
一種履帶接頭密封系統(tǒng)，包括銷(43)，該銷(43)在每一端部具有借助襯套(49)的介入而與該銷能旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接的第一履帶鏈節(jié)(41)和與該銷(43)的所述端部聯(lián)接的端部元件(42)；該端部元件(42)包括支撐、容納密封組(56)的環(huán)形座(57)，該密封組(56)與該襯套(49)協(xié)作以進(jìn)行接頭的密封；該襯套(49)在端部設(shè)置有環(huán)形頭座(58)，用于容納設(shè)置有鄰接面(48)的襯套插件(53)，該鄰接面(48)要與密封組(56)的密封部分(47)接觸。
文檔編號B62D55/088GK101626945SQ200780052051
公開日2010年1月13日 申請日期2007年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月30日
發(fā)明者F·格倫齊 申請人:貝爾科股份公司