履带式机械的制作方法

本发明通常涉及一种履带式机械，更具体地涉及一种用于履带式机械的履带支重轮组件。

背景技术：

诸如挖掘机、推土机、履带式装载机和滑移装载机的履带式机械用于各种应用。通常来说，这些机械具有操作员站、动力源、底架和在机械横向侧翼的一对履带系统。每个履带系统可包括沿履带式机械的纵向延伸方向定位的支重轮架和由动力源可旋转地驱动的驱动链轮。

每个履带系统还可包括一个或多个惰轮。此外，每个履带系统可典型地包括一个或多个上履带支重轮组件和/或下履带支重轮组件。这些履带支重轮组件沿支重轮架的纵向延伸轴线位于链轮与一个或多个惰轮之间。这种履带系统还包括环型履带，其环绕驱动链轮、一个或多个惰轮以及履带支重轮组件。环型履带可旋转地与驱动链轮接合，并且将动力源的能量传递至地面，由此来向履带式机械提供移动力。

履带支重轮组件可包括周围布置有具有通孔的支重轮壳体的轴。当履带式机械移动时，轴可固定在适当位置，并且支重轮壳体可绕轴旋转。履带式机械可在恶劣环境中操作，其中履带支重轮组件可暴露于水、泥土、沙子、岩石或其他矿物质和甚至化学元素的磨损性混合物。这些污染物可进入轴与支重轮壳体的通孔之间的空间，导致磨损。相应地，可利用履带支重轮密封件来排除前述污染物，并将润滑剂保持在轴与支重轮壳体的通孔之间的空间内。

虽然履带支重轮密封件是已知的，但仍然存在改进的空间。例如，美国专利号6,568,684(“贝德福德(bedford)”)公开了一种在轴周围形成密封组件的方法。更具体地，贝德福德公开了一种利用在密封面接合两个密封构件以限制污染物进入履带支重轮并减轻润滑剂从履带支重轮中泄露的履带支重轮密封件。尽管贝德福德可论证地是有效且非常耐用的设计，其可能在春季和秋季经受的冻/融循环期间遭受与堵泥有关的故障。

本发明旨在克服一个或多个上述问题和/或与现有技术相关联的其他问题。

技术实现要素：

根据本发明的一个方面，公开了一种履带支重轮组件。履带支重轮组件可包括轴和与轴接合的盖。履带支重轮组件可进一步包括配置为绕轴旋转的支重轮壳体并且可具有通孔。

根据本发明的另一方面，公开了一种履带系统。履带系统可包括履带支重轮架，并且履带支重轮架可定位成沿履带式机械的纵向延伸方向。此外，履带系统可包括驱动链轮，并且驱动链轮可位于履带支重轮架的第一端并且可由动力源可旋转地驱动。而且，履带系统可包括第一惰轮。第一惰轮可与履带支重轮架可旋转地相关联。另外，履带系统可包括轴，并且轴可以可操作地紧固至履带支重轮架并且相对于履带支重轮架不可移动。接着，履带系统可包括盖，盖与轴接合并且可以相对于履带支重轮架静止。此外，履带系统可包括支重轮壳体。支重轮壳体可具有通孔并且可配置为绕轴旋转。最后，履带系统可包括环型履带。环型履带可环绕驱动链轮、第一惰轮和支重轮壳体。此外，环型履带可由驱动链轮推进，并且环型履带可配置为传递动力源的能量。

根据本发明的另一实施例，公开了一种履带式机械。履带式机械可包括底架和由底架支撑的动力源。另外，履带式机械可包括履带支重轮架，并且履带支重轮架可定位成沿履带式机械的纵向延伸方向。此外，履带式机械可包括驱动链轮，并且驱动链轮可位于履带支重轮架上方并且可由动力源可旋转地驱动。而且，履带系统可包括第一惰轮。第一惰轮可与履带支重轮架可旋转地相关联。另外，履带式机械可包括第二惰轮。而且，履带式机械可包括轴，并且轴可以可操作地紧固至履带支重轮架并且相对于履带支重轮架不可移动。接着，履带式机械可包括盖，该盖与轴接合并且可以相对于履带支重轮架静止。此外，履带式机械可包括支重轮壳体。支重轮壳体可具有通孔并且可配置为绕轴旋转。最后，履带系统可包括环型履带。环型履带可环绕驱动链轮、第一惰轮、第二惰轮和支重轮壳体。此外，环型履带可由驱动链轮推进，并且环型履带可配置为传递动力源的能量。

通过结合附图进行阅读，可容易理解本发明的这些和其他方面以及特点。

附图说明

图1是根据本发明制造的履带式机械的侧向透视图。

图2是可与图1的履带式机械结合使用的未描述环型履带的示例性履带系统的侧面正视图。

图3是可与图1的履带式机械结合使用的也未描述环型履带的替代示例性履带系统的侧面正视图。

图4是示例性履带支重轮组件的沿图2的线4-4截取的横截面图，示例性履带支重轮组件可与图2和图3的履带系统结合使用。

图5是可与根据图4的示例性履带支重轮组件结合使用的弓型履带支重轮密封件的横截面图。

图6是根据本发明的一方面描绘了履带支重轮组件的示例性密封配置的图4的a部分的放大横截面图。

图7是可与根据图4的示例性履带支重轮组件结合使用的复曲面型履带支重轮密封件的横截面图。

图8是根据本发明的另一方面描绘了履带支重轮组件的示例性密封配置的图4的a部分的放大横截面图。

图9是根据本发明的另一方面描绘了履带支重轮组件的示例性密封配置的图4的a部分的放大横截面图。

图10是根据本发明的另一方面描绘了履带支重轮组件的示例性密封配置的图4的a部分的放大横截面图。

图11是根据本发明的另一方面描绘了履带支重轮组件的示例性密封配置的图4的a部分的放大横截面图。

图12是根据本发明的另一方面描绘了履带支重轮组件的示例性密封配置的图4的a部分的放大横截面图。

具体实施方式

现在将参照附图描述本发明的各个方面，其中，除非另有说明，相同的附图标记指代相同的元件。现在参照附图，具体参照图1，根据本发明构造的履带式机械通常由附图标号10来指代。履带式机械10可包括操作员站12、用于生成动力的动力源14、作业工具或器具16以及支撑操作员站12与动力源14的底架18。动力源14可以以任何数量的不同形式来提供，包括但不限于奥托循环和狄塞尔循环内燃机、电动机和类似物。履带式机械10可进一步包括在履带式机械10横向侧翼的履带系统20。尽管图1示出的履带式机械10是挖掘机，但本发明还涉及任何其他履带式机械10，包括但不限于履带式装载机、推土机、滑移装载机和类似物。

参照图1-3，履带系统20可包括沿履带式机械10的纵向延伸方向定位的履带支重轮架22，并且可在枢转点24处可枢转地安装至底架18。履带系统20可进一步包括由动力源14可旋转地驱动的驱动链轮26。驱动链轮26可位于履带支重轮架22的第一端28。可选地，如图3所描绘，在高驱动系统中，驱动链轮26可位于履带支重轮架22上方并且朝向履带系统20的第一端28。

除此之外，履带系统20可包括可操作地紧固至履带支重轮架22的履带支重轮组件30。在一个示例中，履带支重轮组件30可从履带支重轮架22向上延伸。可选地，履带支重轮组件30可从履带支重轮架22向下延伸。另外，履带系统20可包括第一惰轮34和第二惰轮36。如图2所示，当驱动链轮26位于履带支重轮架22的第一端28时，履带系统20可包括第一惰轮34，第一惰轮34定位在履带支重轮架22与第一端28相对的一端。诸如在图3所描绘高驱动系统中示出的，如果驱动链轮26位于履带支重轮架22上方并朝向履带支重轮架22的第一端28，履带系统20可包括位于履带支重轮架22与第一端28相对的一端的第一惰轮34，并且可另外包括位于第一端28的第二惰轮36。

此外，履带系统20可包括环型履带38。环型履带38可环绕驱动链轮26、履带支重轮组件30和第一惰轮34。类似地，如图3所示，在驱动链轮26位于履带支重轮架22上方并朝向履带支重轮架22的第一端28的高驱动系统中，环型履带38还可环绕第二惰轮36。在任一示例中，环型履带38可旋转地与驱动链轮26接合并将动力源14的能量传递至地面。最后，履带系统20可包括惰轮磁轭组件40。如图2和图3所描绘，惰轮磁轭组件40与第一惰轮34相关联。尽管未示出，惰轮磁轭组件40还可与第二惰轮36相关联。

现在参照图4，描绘了可与图2或图3示出的履带系统20结合使用的履带支重轮组件30的横截面图。如图所示，履带支重轮组件30可包括轴42和盖44。盖44可与轴42接合。除此之外，轴42可以可操作地紧固至履带支重轮架22并且可以相对于履带支重轮架22静止。另外，盖44可以相对于履带支重轮架22不能移动。而且，履带支重轮组件30可包括支重轮壳体46。支重轮壳体46可具有通孔48并且可配置为当履带式机械10移动时绕轴42旋转。

接着，图5示出了可与根据图4的履带支重轮组件30结合使用的弓型履带支重轮密封件50的横截面图。弓型履带支重轮密封件50可包括弓型承载环52、非金属密封唇54和定位在弓型承载环52与非金属密封唇54之间的加强环56。不希望型成限制的同时，弓型承载环52可包括诸如但不限于低丁腈橡胶的耐磨材料。非金属密封唇54可包括诸如但不限于热塑性氨基甲酸乙酯的弹性材料。此外，在一个示例中，加强环56可包括聚碳酸酯。可选地，加强环56可包括金属。

现在参照图6，示出了图4的a部分的放大横截面图，其根据本发明的一方面示出了履带支重轮组件30的示例性密封配置。如图所描绘，盖44可进一步包括可既远离轴42又朝向支重轮壳体46延伸的套环58。此外，套环58可包括配置为密封地接合弓型履带支重轮密封件50的弓型承载环52的套环内表面60。此外，支重轮壳体46可包括配置为可旋转地密封地接合弓型履带支重轮密封件50的非金属密封唇54的支重轮壳体密封面62。而且，在本发明的一个方面中，弓型履带支重轮密封件50可被定向成使得弓型承载环52接合套环内表面60以及使得非金属密封唇54接合支重轮壳体密封面62。另外且可选地，支重轮壳体密封面62可被激光硬化至洛氏硬度值为55或大于55。可选地，支重轮壳体密封面62可以被氮化或碳化以增加其硬度。

转到图7，描绘了可与根据图4的履带支重轮组件30结合使用的复曲面型履带支重轮密封件的横截面图，复曲面型履带支重轮密封件通常由附图标号64指代。如图所示，复曲面型履带支重轮密封件64可包括与金属加强件环68联接的复曲面型弹性回复承载环66。此外，金属加强件环68可进一步包括环型密封面70。复曲面型弹性回复承载环66可包括诸如但不限于低丁腈橡胶的聚合物材料。

现在参照图8，描绘了图4的a部分的放大横截面图，其示出了根据本发明制造的履带支重轮组件30的另一示例性密封配置。如图所示，盖44还可包括可既远离轴42又朝向支重轮壳体46延伸的套环58。此外，在本发明的该方面中，套环58可以另外包括套环倾斜表面72，其配置为密封地接合复曲面型履带支重轮密封件64的复曲面型弹性回复承载环66。另外，支重轮壳体46可包括支重轮壳体密封面62。然而，在这种情况下，支重轮壳体密封面62可配置为可旋转地密封地接合复曲面型履带支重轮密封件64的环型密封面70。此外，在本发明的该附加方面，复曲面型履带支重轮密封件64可以定向成使得复曲面型弹性回复承载环66接合套环倾斜表面72并且使得环型密封面70接合支重轮壳体密封面62。另外地并且可选地，支重轮壳体密封面62可以被激光硬化至洛氏硬度值为55或大于55。可选地，支重轮壳体密封面62可以被氮化或碳化以增加其硬度。

图9中示出在图4的a部分的放大横截面图，其中描绘了用于本发明的履带支重轮组件30的另外的示例性密封配置。如图所示，履带支重轮组件30可包括弓型履带支重轮密封件50。此外，弓型履带支重轮密封件50可以具有弓型承载环52、非金属密封唇54和位于弓型承载环52和非金属密封唇54之间的加强环56。另外，根据本发明的该方面制造的履带支重轮组件30可另外包括复曲面型履带支重轮密封件64。复曲面型履带支重轮密封件64可包括与金属加强件环68联接的复曲面型弹性回复承载环66。此外，金属加强件环68可包括环型密封面70。如上所述，弓型承载环52可包括诸如但不限于低丁腈橡胶的聚合物材料。另外，复曲面型弹性回复承载环66可包括诸如但不限于低丁腈橡胶的聚合物材料。

此外，在本发明的这个方面，盖44可包括既远离轴42又朝向支重轮壳体46延伸的套环58，并且套环58可以具有套环内表面60，该套环内表面60配置为密封地接合弓型承载环52。另外，支重轮壳体46还可包括支重轮壳体倾斜表面74，该支重轮壳体倾斜表面74配置为密封地接合复曲面型弹性回复承载环66。在本发明的该方面中，环型密封面70可配置为可旋转地密封地接合非金属密封唇54。此外，弓型履带支重轮密封件50可以定向成使得弓型承载环52接合套环内表面60并且使得非金属密封唇54接合环型密封面70。最后，在本发明的这个方面，复曲面型履带支重轮密封件64可以定向成使得环型密封面70接合非金属密封唇54并且使得复曲面型弹性回复承载环66接合支重轮壳体倾斜表面74。

现在参照图10，描绘了图4的a部分的放大横截面图，其示出了根据本发明制造的履带支重轮组件30的另一示例性密封配置。如图所示，履带支重轮组件30可包括弓型履带支重轮密封件50，其具有弓型承载环52、非金属密封唇54和位于弓型承载环52和非金属密封唇54之间的加强环56。另外，该配置可包括复曲面型履带支重轮密封件64，其具有与金属加强件环68联接的复曲面型弹性回复承载环66，并且金属加强件环68可包括环型密封面70。如前所述，弓型承载环52可包括诸如但不限于低丁腈橡胶的聚合物材料。此外，复曲面型弹性回复承载环66可包括诸如但不限于低丁腈橡胶的聚合材料。

此外，在本发明的该方面中，盖44还可包括既远离轴42又朝向支重轮壳体46延伸的套环58。另外，套环58可包括套环倾斜表面72，其配置为密封地接合复曲面型弹性回复承载环66。此外，支重轮壳体46还可包括配置为密封地接合弓型承载环52的支重轮壳体内表面78，并且环型密封面70可配置为可旋转地密封地接合非金属密封唇54。另外，弓型履带支重轮密封件50可以定向成使得弓型承载环52接合支重轮壳体内表面78并且使得非金属密封唇54接合环型密封面70。此外，复曲面型履带支重轮密封件64可以定向成使得环型密封面70接合非金属密封唇54并且使得复曲面型弹性回复承载环66接合套环倾斜表面72。

图11是图4的a部分的放大横截面图，其示出了根据本发明制造的履带支重轮组件30的另一示例性密封配置。如图所示，履带支重轮组件30可包括弓型履带支重轮密封件50。如前所述，弓型履带支重轮密封件50可以具有弓型承载环52、非金属密封唇54和位于弓型承载环52和非金属密封唇54之间的加强环56。此外，在该配置中，盖44还可包括盖密封面80，其配置为可旋转地密封地接合非金属密封唇54。另外，支重轮壳体46可包括支重轮壳体内表面78并且配置为密封地接合弓型承载环52，并且弓型履带支重轮密封件50可定向成使得非金属密封唇54接合盖密封面80并且使得弓型承载环52接合支重轮壳体内表面78。另外地或可选地，盖密封面80可以被激光硬化至洛氏硬度值为55或大于55。可选地，盖密封面80可以被氮化或碳化以增加其硬度。

接着，图12是图4的a部分的放大横截面图，其描绘了根据当前发明制造的履带支重轮组件30的附加示例性密封配置。如图所示，本发明的该方面可包括复曲面型履带支重轮密封件64，其包括与金属加强件环68联接的复曲面型弹性回复承载环66。如前所述，金属加强件环68可包括环型密封面70。此外，在本发明的该方面中的盖44可包括盖密封面80，并且该盖密封面80可配置为可旋转地密封地接合环型密封面70。此外，支重轮壳体46可包括支重轮壳体倾斜表面74，其可配置为密封地接合复曲面型弹性回复承载环66，并且复曲面型履带支重轮密封件64可定向成使得环型密封面70接合盖密封面80并且使得复曲面型弹性回复承载环66接合支重轮壳体倾斜表面74。另外地或可选地，盖密封面80可以被激光硬化至洛氏硬度值为55或大于55。可选地，盖密封面80可以被氮化或碳化以增加其硬度。

工业实用性

一般来说，本发明可用于许多应用中，其包括但不限于在春季和秋季期间暴露于冻/融循环的机器。例如，这种机器可包括但不限于在建筑、农业和土方工业中发现的履带式机械，诸如挖掘机、推土机、履带式装载机、滑移装载机等。虽然适用于在春季和秋季期间暴露于冻/融循环的任何机器，但本发明可以特别适用于在春季和秋季期间暴露于冻/融循环的履带式机械10的履带支重轮组件30。更具体地，本发明通过减少在春季和秋季期间暴露于冻/融循环的履带支重轮组件30的污染物进入和减少润滑剂从其流出而发现有用性。

一般而言，本发明可以采用位于履带支重轮组件30的盖44和支重轮壳体46之间的弓型履带支重轮密封件50，以限制在冻/融循环期间的污染物进入和润滑剂流出。可选地，本发明可以采用位于履带支重轮组件30的盖44和支重轮壳体46之间的复曲面型履带支重轮密封件64，以限制在冻/融循环期间的污染物进入和润滑剂流出。另外地或可选地，本发明可以一起采用弓型履带支重轮密封件50和复曲面型履带支重轮密封件64(两者均位于盖44和支重轮壳体46之间)，以限制在冻/融循环期间的污染物进入和润滑剂流出。此外，本发明可以采用以下各项的不同配置：盖44、支重轮壳体46、弓型履带支重轮密封件50在盖44和支重轮壳体46之间的定位以及复曲面型履带支重轮密封件64在盖44和支重轮壳体46之间的定位。更具体地，本发明讨论和描述了履带支重轮组件30的密封配置，迄今现有技术既没有描述这些配置，也没有讨论和暗示这些配置。

以上描述仅为代表性，因此在不脱离本发明的保护范围的情况下，可以对本文描述的实施例进行修改。因此，这些修改落入本发明的保护范围内并且旨在落入所附权利要求书内。