РОЛИК КОНВЕЙЕРА Российский патент 2009 года по МПК B65G39/09 

Изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению, а именно к конструкции ролика, который может быть использован на ленточных, роликовых и ленточно-цепных конвейерах.

Известен ролик (SU, №1348267, МКП B67G 39/09, 1987 г.), содержащий цилиндрический корпус, закрепленный на стаканах с подшипниками, которые установлены на оси. Уплотнительное устройство состоит из мембранного кольца, внешняя часть которого зажата между крышкой и подшипником с возможностью упора внутренней части в плавающее уплотняющее кольцо со стороны подшипника. Между мембранным кольцом, крышкой и плавающим уплотняющим кольцом образована замкнутая полость, заполненная смазкой. Мембранное кольцо в процессе работы обеспечивает подачу смазки между трущимися поверхностями, но при этом смазка протекает из полости подшипника через зазор между посадочным отверстием плавающего кольца и осью ролика. Так же значительна металлоемкость ролика за счет посадки ролика на единую ось.

Известен ролик конвейера, являющийся прототипом к заявляемому (RU, №2149131, МПК B65G 39/09, 1999 г.), содержащий корпус с консольными цапфами, на которых закреплены подшипниковые узлы с уплотнительным устройством. Подшипниковый узел состоит из корпуса, подшипника, уплотнительного устройства, закрепленного на цапфе и включающего мембранную шайбу, закрепленную внешней частью между установочной втулкой и наружным кольцом подшипника, а внутренней частью контактирующую с внутренним кольцом, втулку с фланцем, обращенным в сторону ролика и взаимодействующим с антифрикционным кольцом, равномерно прижатым к торцевой поверхности фланца упругим распорным элементом и контактирующим с жесткой защитной шайбой, закрепленной в корпусе стопорным элементом. Между антифрикционным кольцом, установочной втулкой, подшипником и втулкой с фланцем образована замкнутая, заполненная смазкой полость, разделенная на две части мембранной шайбой. При этом втулка с фланцем выполнена из металла на металлообрабатывающем оборудовании, на нее напрессовывают подшипник с мембранной шайбой, затем эту «подсборку» вставляют в корпус узла подшипника, а затем поочередно собирают остальные детали, закрепляя все в проточке корпуса подшипника упругим распорным элементом. Собранный подшипниковый узел напрессовывают на цапфу корпуса ролика.

Данный ролик по сравнению с его аналогами обладает уменьшенной металлоемкостью (исключена ось, а крепление узла подшипника осуществляется на консольной цапфе), повышенным (но недостаточным) ресурсом работы ролика за счет более качественного уплотнительного устройства.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного ролика, принятого за прототип, относится то, что значительна номенклатура деталей узла подшипника, а следовательно, и значительна трудоемкость изготовления как самих деталей, так и их сборки.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - совершенствование показателей материалоемкости ролика, трудоемкости его сборки, также эксплутационных.

Технический результат - унифицированы и сокращены детали уплотнительного устройства в узле подшипника, т.е. снижена материалоемкость ролика; упрощена операция сборки ролика; снижена трудоемкость сборки; повышено качество уплотнения, тем самым повышен ресурс работы ролика.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном ролике конвейера, включающем корпус ролика с консольными цапфами, на которых закреплены подшипниковые узлы, состоящие из корпуса, подшипника и уплотнительного устройства, содержащего установочную втулку, втулку с фланцем, мембранную шайбу, закрепленную внешней частью между установочной втулкой и наружной обоймой подшипника, а внутренней частью контактирующую с его внутренней обоймой, замкнутую полость, заполненную смазкой, имеются нижеследующие особенности.

1. Уплотнительное устройство содержит втулку с буртиком, опирающуюся на торцевую поверхность наружной обоймы подшипника и контактирующую с внутренней поверхностью корпуса подшипникового узла, при этом буртик расположен со стороны корпуса ролика и фиксирует верхнюю часть дополнительной второй мембранной шайбы, которая с другой стороны жестко закреплена установочной втулкой параллельно первой мембранной шайбе и внутренней частью опирается на торцевую часть втулки с фланцем, при этом последняя делит образовавшуюся между мембранными шайбами полость, заполненную смазкой, на две части.

Так, введение в сборку втулки с буртиком, имеющей в поперечном сечении вид арки, на которой фиксируется дополнительная вторая мембранная шайба, позволило сократить количество деталей в уплотнении, унифицировать их, а следовательно сократить материалоемкость и трудоемкость изготовления ролика при одновременном повышении качества и срока службы уплотнения за счет небольшой площади соприкосновения и упругой реакции мембраны при ударных нагрузках на ролик.

Взаимное расположение деталей уплотнения в подшипниковом узле ролика - это оптимальное конструкторское решение, обеспечивающее максимальное функциональное назначение уплотнительного устройства в ролике. Так за счет раздела замкнутой полости со смазкой мембранными шайбами между ними образуется дополнительная полость, заполненная смазкой и разделенная втулкой с фланцем на две части, при попадании грязи, абразивных частиц они задерживаются смазкой в дополнительной полости, практически не доходя до полости, в которой расположен подшипник, что увеличивает срок службы подшипника и, в целом, ролика.

2. Выполнение втулки с фланцем из пластмассы позволило сократить материалоемкость ролика, получать точную деталь (например, методом литья), поскольку при изготовлении втулки с фланцем из металла часть металла уходит в отходы (в виде стружки), к тому же требуется определенная квалификация токаря.

На чертеже изображена левая часть ролика с консольной цапфой и закрепленным на ней подшипниковым узлом.

Ролик конвейера содержит корпус 1 с консольной цапфой 2, подшипниковый узел 3, состоящий из корпуса 4, подшипника 5, и уплотнительное устройство 6, состоящее из втулки с буртиком 7, мембранной шайбы 8, дополнительной мембранной шайбы 9, установочной втулки 10 и втулки с фланцем 11.

Ролик конвейера собирается следующим образом.

Собирают уплотнительное устройство 6 узла подшипника 3: во втулку с буртиком 7 вставляют с упором в буртик дополнительную мембранную шайбу 9 выпуклой стороной к ролику, затем установочную втулку 10, которую торцом устанавливают на дополнительную мембранную шайбу 9, при этом одна из сторон контактирует с втулкой с буртиком 7, затем втулку с фланцем 11 устанавливают на внутреннюю сторону дополнительной мембранной шайбы 9, при этом между фланцем втулки 11 и установочной втулкой 10 образуется минимальный зазор, далее на втулку с фланцем 11, параллельно дополнительной мембранной шайбе 9 через установочную втулку 10 (последняя выполняет роль распорки между мембранными шайбами) устанавливают мембранную шайбу 8, которая внешней частью закрепляется между установочной втулкой 10 и наружной обоймой подшипника 5, внутренней частью контактирует с внутренней обоймой подшипника 5.

Далее в корпус 4 узла подшипника 3 вставляют подшипник 5 и запрессовывают втулку с буртиком 7 со вставленными в нее деталями, как это описано выше, т.е. уплотнительное устройство 6, получая узел подшипника 3. Внутри узла подшипника 3 образуется замкнутая полость для смазки, которая делится на три сообщающихся части I, II, III, при этом частички пыли и грязи, попадая от корпуса ролика 1 в часть I замкнутой полости со смазкой, в основном, задерживаются в ней, частично проникая в часть II, и практически не доходят до части III, что создает возможность повышения ресурса работы подшипника.

Для окончательной сборки ролика конвейера узел подшипника 3 напрессовывают на консольную цапфу 2 корпуса ролика, при этом замкнутую полость в узле подшипника 3 заполняют смазкой.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного ролика конвейера следующей совокупности условий:

- ролик конвейера, воплощающий заявленное устройство при его осуществлении, предназначен для использования в промышленности, а именно в производстве ленточных, роликовых и ленточно-цепных конвейеров;

- для заявленного ролика конвейера, как он охарактеризован в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его изготовления с помощью известных средств и методов из известных материалов;

- ролик конвейера, воплощающий заявленное изобретение, способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем результата: это унификация и сокращение деталей в уплотнительном устройстве узла подшипника, упрощение его сборки и повышение ресурса работы как самого узла подшипника, так и, в целом, ролика, что подтверждено испытаниями опытной партии роликов в ленточных конвейерах на шахтах Кузбасса.

Следовательно, заявленное предполагаемое изобретение соответствует условию «промышленная применимость».

Ролик содержит корпус (1) с консольными цапфами (2), подшипниковый узел (3), который состоит из корпуса (4), подшипника (5), уплотнительного устройства (6). Уплотнительное устройство состоит из втулки с буртиком (7), двух мембранных шайб (8, 9), установочной втулки (10) и втулки с фланцем (11). Втулка с фланцем делит полость между мембранными шайбами, заполненную смазкой, на две части, в которых задерживаются абразивные частицы и не попадают в полость с подшипником. Повышается унификация ролика, снижается материалоемкость ролика, упрощается сборка ролика, повышается ресурс работы ролика. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Ролик конвейера, включающий корпус ролика с консольными цапфами, на которых закреплены подшипниковые узлы, состоящие из корпуса, подшипника и уплотнительного устройства, содержащего установочную втулку, втулку с фланцем, мембранную шайбу, закрепленную внешней частью между установочной втулкой и наружной обоймой подшипника, а внутренней частью контактирующей с его внутренней обоймой, замкнутую полость, заполненную смазкой, отличающийся тем, что уплотнительное устройство содержит втулку с буртиком, опирающуюся на торцевую поверхность наружной обоймы подшипника и контактирующую с внутренней поверхностью корпуса подшипникового узла, при этом буртик расположен со стороны корпуса ролика и фиксирует верхнюю часть дополнительной второй мембранной шайбы, которая с другой стороны жестко закреплена установочной втулкой параллельно первой мембранной шайбе и внутренней частью опирается на торцевую часть втулки с фланцем, при этом последняя делит образовавшуюся между мембранными шайбами полость, заполненную смазкой, на две части.

2. Ролик конвейера по п.1, отличающийся тем, что втулка с фланцем выполнена из пластмассы.