本發明通常涉及一種履帶式機械，更具體地涉及一種用于履帶式機械的履帶支重輪組件。

背景技術：

諸如挖掘機、推土機、履帶式裝載機和滑移裝載機的履帶式機械用于各種應用。通常來說，這些機械具有操作員站、動力源、底架和在機械橫向側翼的一對履帶系統。每個履帶系統可包括沿履帶式機械的縱向延伸方向定位的支重輪架和由動力源可旋轉地驅動的驅動鏈輪。

每個履帶系統還可包括一個或多個惰輪。此外，每個履帶系統可典型地包括一個或多個上履帶支重輪組件和/或下履帶支重輪組件。這些履帶支重輪組件沿支重輪架的縱向延伸軸線位于鏈輪與一個或多個惰輪之間。這種履帶系統還包括環型履帶，其環繞驅動鏈輪、一個或多個惰輪以及履帶支重輪組件。環型履帶可旋轉地與驅動鏈輪接合，并且將動力源的能量傳遞至地面，由此來向履帶式機械提供移動力。

履帶支重輪組件可包括周圍布置有具有通孔的支重輪殼體的軸。當履帶式機械移動時，軸可固定在適當位置，并且支重輪殼體可繞軸旋轉。履帶式機械可在惡劣環境中操作，其中履帶支重輪組件可暴露于水、泥土、沙子、巖石或其他礦物質和甚至化學元素的磨損性混合物。這些污染物可進入軸與支重輪殼體的通孔之間的空間，導致磨損。相應地，可利用履帶支重輪密封件來排除前述污染物，并將潤滑劑保持在軸與支重輪殼體的通孔之間的空間內。

雖然履帶支重輪密封件是已知的，但仍然存在改進的空間。例如，美國專利號6,568,684(“貝德福德(bedford)”)公開了一種在軸周圍形成密封組件的方法。更具體地，貝德福德公開了一種利用在密封面接合兩個密封構件以限制污染物進入履帶支重輪并減輕潤滑劑從履帶支重輪中泄露的履帶支重輪密封件。盡管貝德福德可論證地是有效且非常耐用的設計，其可能在春季和秋季經受的凍/融循環期間遭受與堵泥有關的故障。

本發明旨在克服一個或多個上述問題和/或與現有技術相關聯的其他問題。

技術實現要素：

根據本發明的一個方面，公開了一種履帶支重輪組件。履帶支重輪組件可包括軸和與軸接合的蓋。履帶支重輪組件可進一步包括配置為繞軸旋轉的支重輪殼體并且可具有通孔。

根據本發明的另一方面，公開了一種履帶系統。履帶系統可包括履帶支重輪架，并且履帶支重輪架可定位成沿履帶式機械的縱向延伸方向。此外，履帶系統可包括驅動鏈輪，并且驅動鏈輪可位于履帶支重輪架的第一端并且可由動力源可旋轉地驅動。而且，履帶系統可包括第一惰輪。第一惰輪可與履帶支重輪架可旋轉地相關聯。另外，履帶系統可包括軸，并且軸可以可操作地緊固至履帶支重輪架并且相對于履帶支重輪架不可移動。接著，履帶系統可包括蓋，蓋與軸接合并且可以相對于履帶支重輪架靜止。此外，履帶系統可包括支重輪殼體。支重輪殼體可具有通孔并且可配置為繞軸旋轉。最后，履帶系統可包括環型履帶。環型履帶可環繞驅動鏈輪、第一惰輪和支重輪殼體。此外，環型履帶可由驅動鏈輪推進，并且環型履帶可配置為傳遞動力源的能量。

根據本發明的另一實施例，公開了一種履帶式機械。履帶式機械可包括底架和由底架支撐的動力源。另外，履帶式機械可包括履帶支重輪架，并且履帶支重輪架可定位成沿履帶式機械的縱向延伸方向。此外，履帶式機械可包括驅動鏈輪，并且驅動鏈輪可位于履帶支重輪架上方并且可由動力源可旋轉地驅動。而且，履帶系統可包括第一惰輪。第一惰輪可與履帶支重輪架可旋轉地相關聯。另外，履帶式機械可包括第二惰輪。而且，履帶式機械可包括軸，并且軸可以可操作地緊固至履帶支重輪架并且相對于履帶支重輪架不可移動。接著，履帶式機械可包括蓋，該蓋與軸接合并且可以相對于履帶支重輪架靜止。此外，履帶式機械可包括支重輪殼體。支重輪殼體可具有通孔并且可配置為繞軸旋轉。最后，履帶系統可包括環型履帶。環型履帶可環繞驅動鏈輪、第一惰輪、第二惰輪和支重輪殼體。此外，環型履帶可由驅動鏈輪推進，并且環型履帶可配置為傳遞動力源的能量。

通過結合附圖進行閱讀，可容易理解本發明的這些和其他方面以及特點。

附圖說明

圖1是根據本發明制造的履帶式機械的側向透視圖。

圖2是可與圖1的履帶式機械結合使用的未描述環型履帶的示例性履帶系統的側面正視圖。

圖3是可與圖1的履帶式機械結合使用的也未描述環型履帶的替代示例性履帶系統的側面正視圖。

圖4是示例性履帶支重輪組件的沿圖2的線4-4截取的橫截面圖，示例性履帶支重輪組件可與圖2和圖3的履帶系統結合使用。

圖5是可與根據圖4的示例性履帶支重輪組件結合使用的弓型履帶支重輪密封件的橫截面圖。

圖6是根據本發明的一方面描繪了履帶支重輪組件的示例性密封配置的圖4的a部分的放大橫截面圖。

圖7是可與根據圖4的示例性履帶支重輪組件結合使用的復曲面型履帶支重輪密封件的橫截面圖。

圖8是根據本發明的另一方面描繪了履帶支重輪組件的示例性密封配置的圖4的a部分的放大橫截面圖。

圖9是根據本發明的另一方面描繪了履帶支重輪組件的示例性密封配置的圖4的a部分的放大橫截面圖。

圖10是根據本發明的另一方面描繪了履帶支重輪組件的示例性密封配置的圖4的a部分的放大橫截面圖。

圖11是根據本發明的另一方面描繪了履帶支重輪組件的示例性密封配置的圖4的a部分的放大橫截面圖。

圖12是根據本發明的另一方面描繪了履帶支重輪組件的示例性密封配置的圖4的a部分的放大橫截面圖。

具體實施方式

現在將參照附圖描述本發明的各個方面，其中，除非另有說明，相同的附圖標記指代相同的元件。現在參照附圖，具體參照圖1，根據本發明構造的履帶式機械通常由附圖標號10來指代。履帶式機械10可包括操作員站12、用于生成動力的動力源14、作業工具或器具16以及支撐操作員站12與動力源14的底架18。動力源14可以以任何數量的不同形式來提供，包括但不限于奧托循環和狄塞爾循環內燃機、電動機和類似物。履帶式機械10可進一步包括在履帶式機械10橫向側翼的履帶系統20。盡管圖1示出的履帶式機械10是挖掘機，但本發明還涉及任何其他履帶式機械10，包括但不限于履帶式裝載機、推土機、滑移裝載機和類似物。

參照圖1-3，履帶系統20可包括沿履帶式機械10的縱向延伸方向定位的履帶支重輪架22，并且可在樞轉點24處可樞轉地安裝至底架18。履帶系統20可進一步包括由動力源14可旋轉地驅動的驅動鏈輪26。驅動鏈輪26可位于履帶支重輪架22的第一端28。可選地，如圖3所描繪，在高驅動系統中，驅動鏈輪26可位于履帶支重輪架22上方并且朝向履帶系統20的第一端28。

除此之外，履帶系統20可包括可操作地緊固至履帶支重輪架22的履帶支重輪組件30。在一個示例中，履帶支重輪組件30可從履帶支重輪架22向上延伸。可選地，履帶支重輪組件30可從履帶支重輪架22向下延伸。另外，履帶系統20可包括第一惰輪34和第二惰輪36。如圖2所示，當驅動鏈輪26位于履帶支重輪架22的第一端28時，履帶系統20可包括第一惰輪34，第一惰輪34定位在履帶支重輪架22與第一端28相對的一端。諸如在圖3所描繪高驅動系統中示出的，如果驅動鏈輪26位于履帶支重輪架22上方并朝向履帶支重輪架22的第一端28，履帶系統20可包括位于履帶支重輪架22與第一端28相對的一端的第一惰輪34，并且可另外包括位于第一端28的第二惰輪36。

此外，履帶系統20可包括環型履帶38。環型履帶38可環繞驅動鏈輪26、履帶支重輪組件30和第一惰輪34。類似地，如圖3所示，在驅動鏈輪26位于履帶支重輪架22上方并朝向履帶支重輪架22的第一端28的高驅動系統中，環型履帶38還可環繞第二惰輪36。在任一示例中，環型履帶38可旋轉地與驅動鏈輪26接合并將動力源14的能量傳遞至地面。最后，履帶系統20可包括惰輪磁軛組件40。如圖2和圖3所描繪，惰輪磁軛組件40與第一惰輪34相關聯。盡管未示出，惰輪磁軛組件40還可與第二惰輪36相關聯。

現在參照圖4，描繪了可與圖2或圖3示出的履帶系統20結合使用的履帶支重輪組件30的橫截面圖。如圖所示，履帶支重輪組件30可包括軸42和蓋44。蓋44可與軸42接合。除此之外，軸42可以可操作地緊固至履帶支重輪架22并且可以相對于履帶支重輪架22靜止。另外，蓋44可以相對于履帶支重輪架22不能移動。而且，履帶支重輪組件30可包括支重輪殼體46。支重輪殼體46可具有通孔48并且可配置為當履帶式機械10移動時繞軸42旋轉。

接著，圖5示出了可與根據圖4的履帶支重輪組件30結合使用的弓型履帶支重輪密封件50的橫截面圖。弓型履帶支重輪密封件50可包括弓型承載環52、非金屬密封唇54和定位在弓型承載環52與非金屬密封唇54之間的加強環56。不希望型成限制的同時，弓型承載環52可包括諸如但不限于低丁腈橡膠的耐磨材料。非金屬密封唇54可包括諸如但不限于熱塑性氨基甲酸乙酯的彈性材料。此外，在一個示例中，加強環56可包括聚碳酸酯。可選地，加強環56可包括金屬。

現在參照圖6，示出了圖4的a部分的放大橫截面圖，其根據本發明的一方面示出了履帶支重輪組件30的示例性密封配置。如圖所描繪，蓋44可進一步包括可既遠離軸42又朝向支重輪殼體46延伸的套環58。此外，套環58可包括配置為密封地接合弓型履帶支重輪密封件50的弓型承載環52的套環內表面60。此外，支重輪殼體46可包括配置為可旋轉地密封地接合弓型履帶支重輪密封件50的非金屬密封唇54的支重輪殼體密封面62。而且，在本發明的一個方面中，弓型履帶支重輪密封件50可被定向成使得弓型承載環52接合套環內表面60以及使得非金屬密封唇54接合支重輪殼體密封面62。另外且可選地，支重輪殼體密封面62可被激光硬化至洛氏硬度值為55或大于55。可選地，支重輪殼體密封面62可以被氮化或碳化以增加其硬度。

轉到圖7，描繪了可與根據圖4的履帶支重輪組件30結合使用的復曲面型履帶支重輪密封件的橫截面圖，復曲面型履帶支重輪密封件通常由附圖標號64指代。如圖所示，復曲面型履帶支重輪密封件64可包括與金屬加強件環68聯接的復曲面型彈性回復承載環66。此外，金屬加強件環68可進一步包括環型密封面70。復曲面型彈性回復承載環66可包括諸如但不限于低丁腈橡膠的聚合物材料。

現在參照圖8，描繪了圖4的a部分的放大橫截面圖，其示出了根據本發明制造的履帶支重輪組件30的另一示例性密封配置。如圖所示，蓋44還可包括可既遠離軸42又朝向支重輪殼體46延伸的套環58。此外，在本發明的該方面中，套環58可以另外包括套環傾斜表面72，其配置為密封地接合復曲面型履帶支重輪密封件64的復曲面型彈性回復承載環66。另外，支重輪殼體46可包括支重輪殼體密封面62。然而，在這種情況下，支重輪殼體密封面62可配置為可旋轉地密封地接合復曲面型履帶支重輪密封件64的環型密封面70。此外，在本發明的該附加方面，復曲面型履帶支重輪密封件64可以定向成使得復曲面型彈性回復承載環66接合套環傾斜表面72并且使得環型密封面70接合支重輪殼體密封面62。另外地并且可選地，支重輪殼體密封面62可以被激光硬化至洛氏硬度值為55或大于55。可選地，支重輪殼體密封面62可以被氮化或碳化以增加其硬度。

圖9中示出在圖4的a部分的放大橫截面圖，其中描繪了用于本發明的履帶支重輪組件30的另外的示例性密封配置。如圖所示，履帶支重輪組件30可包括弓型履帶支重輪密封件50。此外，弓型履帶支重輪密封件50可以具有弓型承載環52、非金屬密封唇54和位于弓型承載環52和非金屬密封唇54之間的加強環56。另外，根據本發明的該方面制造的履帶支重輪組件30可另外包括復曲面型履帶支重輪密封件64。復曲面型履帶支重輪密封件64可包括與金屬加強件環68聯接的復曲面型彈性回復承載環66。此外，金屬加強件環68可包括環型密封面70。如上所述，弓型承載環52可包括諸如但不限于低丁腈橡膠的聚合物材料。另外，復曲面型彈性回復承載環66可包括諸如但不限于低丁腈橡膠的聚合物材料。

此外，在本發明的這個方面，蓋44可包括既遠離軸42又朝向支重輪殼體46延伸的套環58，并且套環58可以具有套環內表面60，該套環內表面60配置為密封地接合弓型承載環52。另外，支重輪殼體46還可包括支重輪殼體傾斜表面74，該支重輪殼體傾斜表面74配置為密封地接合復曲面型彈性回復承載環66。在本發明的該方面中，環型密封面70可配置為可旋轉地密封地接合非金屬密封唇54。此外，弓型履帶支重輪密封件50可以定向成使得弓型承載環52接合套環內表面60并且使得非金屬密封唇54接合環型密封面70。最后，在本發明的這個方面，復曲面型履帶支重輪密封件64可以定向成使得環型密封面70接合非金屬密封唇54并且使得復曲面型彈性回復承載環66接合支重輪殼體傾斜表面74。

現在參照圖10，描繪了圖4的a部分的放大橫截面圖，其示出了根據本發明制造的履帶支重輪組件30的另一示例性密封配置。如圖所示，履帶支重輪組件30可包括弓型履帶支重輪密封件50，其具有弓型承載環52、非金屬密封唇54和位于弓型承載環52和非金屬密封唇54之間的加強環56。另外，該配置可包括復曲面型履帶支重輪密封件64，其具有與金屬加強件環68聯接的復曲面型彈性回復承載環66，并且金屬加強件環68可包括環型密封面70。如前所述，弓型承載環52可包括諸如但不限于低丁腈橡膠的聚合物材料。此外，復曲面型彈性回復承載環66可包括諸如但不限于低丁腈橡膠的聚合材料。

此外，在本發明的該方面中，蓋44還可包括既遠離軸42又朝向支重輪殼體46延伸的套環58。另外，套環58可包括套環傾斜表面72，其配置為密封地接合復曲面型彈性回復承載環66。此外，支重輪殼體46還可包括配置為密封地接合弓型承載環52的支重輪殼體內表面78，并且環型密封面70可配置為可旋轉地密封地接合非金屬密封唇54。另外，弓型履帶支重輪密封件50可以定向成使得弓型承載環52接合支重輪殼體內表面78并且使得非金屬密封唇54接合環型密封面70。此外，復曲面型履帶支重輪密封件64可以定向成使得環型密封面70接合非金屬密封唇54并且使得復曲面型彈性回復承載環66接合套環傾斜表面72。

圖11是圖4的a部分的放大橫截面圖，其示出了根據本發明制造的履帶支重輪組件30的另一示例性密封配置。如圖所示，履帶支重輪組件30可包括弓型履帶支重輪密封件50。如前所述，弓型履帶支重輪密封件50可以具有弓型承載環52、非金屬密封唇54和位于弓型承載環52和非金屬密封唇54之間的加強環56。此外，在該配置中，蓋44還可包括蓋密封面80，其配置為可旋轉地密封地接合非金屬密封唇54。另外，支重輪殼體46可包括支重輪殼體內表面78并且配置為密封地接合弓型承載環52，并且弓型履帶支重輪密封件50可定向成使得非金屬密封唇54接合蓋密封面80并且使得弓型承載環52接合支重輪殼體內表面78。另外地或可選地，蓋密封面80可以被激光硬化至洛氏硬度值為55或大于55。可選地，蓋密封面80可以被氮化或碳化以增加其硬度。

接著，圖12是圖4的a部分的放大橫截面圖，其描繪了根據當前發明制造的履帶支重輪組件30的附加示例性密封配置。如圖所示，本發明的該方面可包括復曲面型履帶支重輪密封件64，其包括與金屬加強件環68聯接的復曲面型彈性回復承載環66。如前所述，金屬加強件環68可包括環型密封面70。此外，在本發明的該方面中的蓋44可包括蓋密封面80，并且該蓋密封面80可配置為可旋轉地密封地接合環型密封面70。此外，支重輪殼體46可包括支重輪殼體傾斜表面74，其可配置為密封地接合復曲面型彈性回復承載環66，并且復曲面型履帶支重輪密封件64可定向成使得環型密封面70接合蓋密封面80并且使得復曲面型彈性回復承載環66接合支重輪殼體傾斜表面74。另外地或可選地，蓋密封面80可以被激光硬化至洛氏硬度值為55或大于55。可選地，蓋密封面80可以被氮化或碳化以增加其硬度。

工業實用性

一般來說，本發明可用于許多應用中，其包括但不限于在春季和秋季期間暴露于凍/融循環的機器。例如，這種機器可包括但不限于在建筑、農業和土方工業中發現的履帶式機械，諸如挖掘機、推土機、履帶式裝載機、滑移裝載機等。雖然適用于在春季和秋季期間暴露于凍/融循環的任何機器，但本發明可以特別適用于在春季和秋季期間暴露于凍/融循環的履帶式機械10的履帶支重輪組件30。更具體地，本發明通過減少在春季和秋季期間暴露于凍/融循環的履帶支重輪組件30的污染物進入和減少潤滑劑從其流出而發現有用性。

一般而言，本發明可以采用位于履帶支重輪組件30的蓋44和支重輪殼體46之間的弓型履帶支重輪密封件50，以限制在凍/融循環期間的污染物進入和潤滑劑流出。可選地，本發明可以采用位于履帶支重輪組件30的蓋44和支重輪殼體46之間的復曲面型履帶支重輪密封件64，以限制在凍/融循環期間的污染物進入和潤滑劑流出。另外地或可選地，本發明可以一起采用弓型履帶支重輪密封件50和復曲面型履帶支重輪密封件64(兩者均位于蓋44和支重輪殼體46之間)，以限制在凍/融循環期間的污染物進入和潤滑劑流出。此外，本發明可以采用以下各項的不同配置：蓋44、支重輪殼體46、弓型履帶支重輪密封件50在蓋44和支重輪殼體46之間的定位以及復曲面型履帶支重輪密封件64在蓋44和支重輪殼體46之間的定位。更具體地，本發明討論和描述了履帶支重輪組件30的密封配置，迄今現有技術既沒有描述這些配置，也沒有討論和暗示這些配置。

以上描述僅為代表性，因此在不脫離本發明的保護范圍的情況下，可以對本文描述的實施例進行修改。因此，這些修改落入本發明的保護范圍內并且旨在落入所附權利要求書內。