BRPI0803829A2 - acoplamento de eixo de acionamento e mÉtodo e equipamento que usa o mesmo - Google Patents

Abstract

ACOPLAMENTO DE EIXO DE ACIONAMENTO E MÉTODO E EQUIPAMENTO QUE USA O MESMO. Conexão de eixo de acionamento compreende: a) um primeiro elemento rotacional tendo um primeiro flange com primeira e segunda superflcies e um perímetro; b) um segundo elemento rotacional tendo um segundo flange com uma superfície encaixando, friccionalmente, a primeira superfície do primeiro flange; c)um elemento de compressão tendo uma superfície encaixando, friccionalmente, a segunda superfície do primeiro flange; e d)um sistema de conexão conectando o segundo flange e o elemento de compressão juntos, fora do perimetro do primeiro fíange, de modo que prendam o primeiro flange entre eles com uma força de aperto produzindo o encaixe friccional. Um método de transmissão de torque entre um primeiro elemento e um segundo elemento também é incluido, como é um método de montagem de uma conexão de eixo de acionamento entre primeiro e segundo elementos rotacionais, um método de conexão de primeiro e segundo elementos rotacionais juntos para formar um eixo de acionamento para uma peça de equipamento e um veículo de esteiras utilizando a invenção.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ACOPLA-MENTO DE EIXO DE ACIONAMENTO E MÉTODO E EQUIPAMENTO QUE USA O MESMO".

ANTECEDENTES

A presente invenção se refere a acoplamentos para eixos deacionamento e outros dispositivos onde torque é transmitido entre elementosque precisam ser desconectados e reconectados. A invenção é particular-mente útil em equipamento para construção, como guindastes de esteiras,que devem ser desmontados em um número de componentes a seremtransportados entre locais de trabalho. Em particular, à presente invenção éútil em um conjunto de acionamento para energizar as lagartas de um guin-daste de esteiras.

Equipamento para construção, como guindastes ou escavadoras, freqüentemente, devem ser movidos de um local de trabalho para outro.A movimentação de um guindaste ou uma escavadora pode ser uma tarefaformidável, quando a máquina é grande e pesada. Por exemplo, limites darodovia sobre cargas de eixo de veículo devem ser observados e obstáculosde sobrecarga podem ditar percursos longos, inconvenientes, até o local de trabalho.

Uma solução para o aperfeiçoamento da mobilidade de grandesmáquinas para construção, tais como guindastes, é desmontá-las em componentes menores, mais facilmente manipulados. Os componentes separados podem, então, ser transportados para o novo local de trabalho onde elas são remontadas.

A prática típica tem sido desconectar, remover e transportar asesteiras separadamente do guindaste. Em guindastes convencionais, as esteiras, tipicamente, são acionadas por um motor hidráulico montado diretamente em cada esteira. Cada motor hidráulico é conectado a uma bombahidráulica localizada nas partes de trabalho inferior ou superior do guindastepor tantas quanto quatro mangueiras hidráulicas, diversas das quais estãosob pressão muito alta. A remoção das esteiras, portanto, requer a desconexão dessas mangueiras hidráulicas. Como um resultado, conexões removi-veis especializadas e onerosas têm que ser instaladas em cada uma dasmangueiras hidráulicas. Além disso, a re-conexão das mangueiras hidráuli-cas no local de trabalho seguinte freqüentemente resulta na infiltração depoeira e outros contaminantes no sistema de fluido hidráulico, resultando emuma pane do equipamento.

A patente norte-americana n9 6.158.535 descreve um veículo deesteiras compreendendo um corpo de esteira e uma pluralidade de esteirasonde cada esteira é montada removivelmente na torre de rotação e é acio-nada por um conjunto de acionamento. O conjunto de acionamento inclui ummotor de acionamento hidráulico montado no corpo da esteira; uma caixa deengrenagem de acionamento de esteiras; e um eixo de acionamento mecâ-nico conectado entre o motor de acionamento hidráulico e a caixa de engre-nagens de acionamento de esteira para transmitir energia do motor de acio-namento para a caixa de engrenagens de acionamento de esteira. O eixo deacionamento mecânico inclui uma conexão móvel que é liberável para permi-tir a desconexão do eixo de acionamento mecânico de entre o motor de a-cionamento hidráulico e a caixa de engrenagens de acionamento de esteirade modo a permitir que as esteiras sejam removidas do corpo da esteira,sem desmontagem do motor de acionamento hidráulico do corpo da esteira.

A invenção da patente '535 tem sido utilizada comercialmente em guindastesfeitos e vendidos por Manitowoc Cranes of Manitowoc, Wisconsin.

Os guindastes que utilizam a invenção da patente '535 têm usa-do uma conexão de flange aparafusada padrão para a conexão removível doeixo de acionamento. Embora aquele tipo de conexão seja adequado, elepode ser aperfeiçoado.

Em um sistema de acionamento que requer um eixo de aciona-mento e um meio para desconectar o eixo de acionamento, há diversos mé-todos comuns à técnica. Cada um desses tem desvantagens inerentes paraestabelecer e romper a conexão. Com métodos de conexão conhecidos, oacionador e o acionado devem ser alinhados axialmente e devem ser ali-nhados (ou "sincronizados") rotacionalmente para conectar as partes corres-pondentes. Isso é verdadeiro de conexões aparafusadas, conexões ranhu-radas, acionamentos quadrados e outros. Ainda , quando do alinhamentodos dois eixos, o peso de um lado da conexão deve ser suportado, requerendo esforço adicional.

Quando da desconexão de acoplamentos desses métodos conhecidos, o torque na linha de acionamento deve ser eliminado ou reduzidograndemente antes do rompimento da junção. Esse pode ser um processodifícil e consumidor de tempo. Se isso não for feito, a pré-carga sobre oscomponentes fará com que a conexão se una e seja muito difícil de separar.Também, se a conexão for desmontada antes que a pré-carga seja removida, há a possibilidade de alguma da energia armazenada ser liberada inesperadamente.

Portanto, é desejável proporcionar uma conexão em um eixo deacionamento ou outra estrutura de transmissão de torque que pode serdesmontada e remontada sem precisar ter as partes de conexão alinhadasrotacionalmente e onde a junção pode ser rompida, sem ter que primeiraaliviar qualquer torque pré-carregado.

BREVE SUMÁRIO

Um acoplamento para um eixo de acionamento foi inventado oqual torna possível desmontar e remontar as partes de conexão, sem precisar tê-las rotacionalmente alinhadas. A conexão é feita por meio de um acoplamento de atrito. Em um primeiro aspecto, a invenção inclui uma conexãode eixo de acionamento compreendendo: a) um primeiro elemento rotacionaltendo um primeiro flange com primeira e segunda superfícies e um perímetro; b) um segundo elemento rotacional, tendo um segundo flange com umasuperfície encaixando, friccionalmente, a primeira superfície do primeiroflange; c) um elemento de compressão tendo uma superfície encaixandofriccionalmente a segunda superfície do primeiro flange; e d) um sistema deconexão conectando o segundo flange e o elemento de compressão juntos,fora do perímetro do primeiro flange, de modo que eles prendem o primeiroflange entre eles com uma força de aperto produzindo o encaixe friccional.

Em um segundo aspecto, a invenção inclui um método detransmissão de torque entre um primeiro elemento e um segundo elemento,compreendendo: a) fornecimento de um primeiro flange no primeiro elemento, com primeira e segunda superfícies no primeiro flange e um perímetro; b)fornecimento de um segundo flange no segundo elemento, tendo uma superfície em contato com a primeira superfície do primeiro flange; c) fornecimento de um elemento de compressão tendo uma superfície em contato com asegunda superfície do primeiro flange; e d) aplicação de uma força de apertoentre o segundo flange e o elemento de compressão através de conectoresfora do perímetro do primeiro flange, de modo a encaixar friccionalmente asuperfície do segundo flange com a primeira superfície do primeiro flange eencaixar friccionalmente a superfície do elemento de compressão com a segunda superfície do primeiro flange.

A invenção pode ser aplicada a um veículo de esteiras, tal comoum veículo de esteiras compreendendo um corpo de esteira e uma pluralidade de esteiras, cada uma das esteiras sendo repetida, fixa e removivelmente montada no corpo da esteira e acionada por um ou mais conjuntos deacionamento, em que cada conjunto de acionamento compreende a) um oumais motores de acionamento hidráulicos montados no corpo de esteira; b)uma caixa de engrenagens de acionamento de esteira; e c) um ou mais eixos de acionamento mecânico conectados entre o um ou mais motores deacionamento hidráulico e a caixa de engrenagens de acionamento de esteirapara transmitir energia do um ou mais motores de acionamento para a caixade engrenagens de acionamento de esteira, em que o um ou mais eixos deacionamento mecânico compreendem, cada um deles: i) um primeiro elemento rotacional tendo um primeiro flange com primeira e segunda superfícies e um perímetro; ii) um segundo elemento rotacional tendo um segundoflange com uma superfície encaixando friccionalmente a primeira superfíciedo primeiro flange; iii) um elemento de compressão tendo uma superfícieencaixando friccionalmente a segunda superfície do primeiro flange; e iv) umsistema de conexão conectando o segundo flange e o elemento de compressão juntos, fora do perímetro do primeiro flange, de modo que elesprendem o primeiro flange entre eles com uma força de aperto produzindo oencaixe friccional.Em outro aspecto, a invenção inclui um método de montagem deuma conexão de eixo de acionamento entre primeiro e segundo elementosrotacionais de um eixo de acionamento, compreendendo: a) fornecimento deum primeiro flange no primeiro elemento, com primeira e segunda superfícies no primeiro flange; b) fornecimento de um segundo flange tendo umasuperfície no segundo elemento; c) fornecimento de um elemento de compressão tendo uma superfície; d) encaixe, parcialmente, dos primeiro e segundo flanges e do elemento de compressão de modo que o primeiro e osegundo elementos rotacionais estão em alinhamento axial, a superfície dosegundo flange está em contato com a primeira superfície do primeiro flangee a superfície do elemento de compressão está em contato com a segundasuperfície do primeiro flange, mas o primeiro e o segundo flanges ainda podem girar com relação um ao outro; e e)aplicação de uma força de apertoentre o elemento de compressão e o segundo flange para encaixar, friccionalmente, os primeiro e segundo flanges e o elemento de compressão, demodo que o torque pode ser transmitido entre os primeiro e segundo elementos rotacionais pelo atrito entre a superfície do segundo flange em contato com a primeira superfície do primeiro flange e a superfície do elementode compressão em contato com a segunda superfície do primeiro flange eem que o aperto faz com que o elemento de compressão, o primeiro flange eo segundo flange girem todos juntos.

Ainda em outro aspecto, a invenção inclui um método de conexão de primeiro e segundo elementos rotacionais juntos para formar um eixode acionamento para uma peça de equipamento compreendendo: a) fornecimento de um primeiro flange no primeiro elemento, com primeira e segunda superfícies no primeiro flange; b) fornecimento de um segundo flangetendo uma superfície no segundo elemento; c) fornecimento de um elementode compressão tendo uma superfície; d) conexão do elemento de compressão ao segundo flange de modo a prender o primeiro flange entre eles, semprecisar que os primeiro e segundo elementos rotacionais estejam alinhadosrotacionalmente; e) aplicação de uma força de aperto entre o segundo flangee o elemento de compressão de modo a encaixar friccionalmente, a superfí-cie do segundo flange com a primeira superfície do primeiro flange e encaixar, friccionalmente, a superfície do elemento de compressão com a segunda superfície do primeiro flange.

A modalidade preferida da invenção inclui características emadição àquelas relacionadas acima. Além disso, as vantagens em relação àtécnica corrente discutida acima são aplicáveis, diretamente, à modalidadepreferida, mas não exclusivas. As outras características e vantagens da presente invenção serão ainda compreendidas e apreciadas, quando consideradas em relação à descrição detalhada da modalidade preferida e dos desenhos anexos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A figura 1 é uma vista em alçado lateral direito de um guindastede esteiras, incorporando um acionamento mecânico de esteiras e uma unidade de comando de acordo com os ensinamentos da presente invenção.

A figura 2 é uma vista de plano do guindaste de esteiras tomadaao longo da linha 2 - 2 da figura 1.

A figura 3 é uma vista em alçado seccional, tomada ao longo dalinha 3 - 3 da figura 2, mas como a esteira removida para maior clareza.

A figura 4 é uma vista de plano parcial tomada ao longo da linha4 - 4 da figura 3, mostrando a conexão de eixo de acionamento em uma posição operacional.

A figura 5 é uma vista de plano parcial tomada ao longo da linha4 - 4 da figura 3, mostrando o eixo de acionamento desconectado e em umaposição neutra.

A figura 6 é uma vista em alçado seccional, tomada ao longo dalinha 6 - 6 da figura 4.

A figura 7 é uma vista seccional parcial como a da figura 6, masde uma primeira modalidade alternativa da invenção.

A figura 8 é uma vista seccional parcial como a da figura 6, masde uma segunda modalidade alternativa da invenção.

A figura 9 é uma vista seccional parcial como a da figura 6, masde uma terceira modalidade alternativa da invenção.DESCRIÇÃO DETALHADA DOS DESENHOS E DAS MODALIDADESPRESENTEMENTE PREFERIDAS

A presente invenção será agora descrita. Nas passagens a seguir, diferentes aspectos da invenção são definidos em mais detalhes. Cadaaspecto assim definido pode ser combinado com qualquer outro aspecto ouaspectos a menos que claramente indicado o contrário. Em particular, qualquer característica indicada como sendo preferida ou vantajosa pode ser combinada com qualquer outra característica ou características indicadas como sendo preferidas ou vantajosas.

Embora a presente invenção venha a encontrar aplicação emtodos os tipos de equipamento mecânico, incluindo o guindaste de cilindrocom guincho de lança descrito na patente '535 (que é aqui incorporada através de referência), a modalidade preferida da invenção é descrita em conjunto com o guindaste de esteiras 10 das figuras 1 - 6.

Muitos aspectos do guindaste de esteiras 10 não são importantes para o funcionamento da presente invenção e, portanto, não são descritos em detalhes.

O guindaste de esteiras 10 inclui um movimento superior 12 tendo um leito giratório 14, que é conectado giravelmente a um movimento inferior 16 por um mancai oscilante 18. O movimento inferior 16 inclui uma carroceria de veículo 20 (figura 2) e duas esteiras acionadas independentemente 24. O movimento superior inclui uma lança 26 conectada articuladamenteao movimento superior 12. O ângulo da lança 26 é controlado por meiosbem-conhecidos, incluindo um mastro 36 e ponte 40. Conforme visto melhorna figura 1, o movimento superior 12 ainda inclui um ou mais tambores delinha de guincho de lança e um tambor de linha de guincho de lança 48 suportado no leito giratório 14 do movimento superior 12. O tambor de linha de guincho de lança 48 é girado para arriar ou repor a linha de guincho de carga. O movimento superior 12 ainda inclui uma estação de força 56 e um conjunto de contrapesos 62, compreendendo uma pluralidade de contrapesos64 suportados em um prato de contrapesos. A estação de força 56 forneceenergia para as várias operações mecânicas e hidráulicas do guindaste 10,incluindo o movimento das esteiras 24, a rotação do leito giratório 14 e a rotação da linha de guincho de carga e dos tambores de linha de guincho delança 48. As conexões mecânicas e hidráulicas entre a estação de força 56e os componentes relacionados acima foram retiradas da figura 1 para maiorclareza. As operações das várias funções do guindaste 10 são controladosda cabina de operador 68.

Como visto melhor na figura 2, cada esteira 24 é compreendidade uma pista de esteira 80 suportada em uma estrutura de esteira 82. Oguindaste, de preferência, utiliza conjuntos idênticos de esteiras esquerda edireita (veja a Patente norte-americana n9 6.857.489, que é aqui incorporadaatravés de referência), embora a invenção seja aplicável, da mesma forma,aos guindastes onde os conjuntos de esteiras são imagens de espelho umdo outro, bem como outra configurações.

Cada esteira 24 é acionada independentemente por um conjuntode acionamento de esteiras 90. Na modalidade preferida, o conjunto de acionamento de esteiras 90 compreende um motor de acionamento hidráulico92 montado na carroceria 20, um conjunto de caixa de engrenagens de acionamento de esteira 94 (figura 4) montado na esteira 24 e um conjunto deeixo de acionamento mecânico 96 conectado entre o motor de acionamentohidráulico 92 e o conjunto de caixa de engrenagens de acionamento de esteira 94. Força, na forma de torque rotacional, é transferida pelo conjunto deeixo de acionamento mecânico 96 do motor de acionamento hidráulico 92para o conjunto de caixa de engrenagens de acionamento de esteira 94, onde é utilizada para mover a pista de esteiras 80.

O motor de acionamento hidráulico 92 é montado em flange naface vertical interior de um lado da carroceria 20. Um eixo de acoplamento98 (figura 3) conectado ao motor de acionamento hidráulico 92 se estendeatravés da face vertical oposta do lado da carroceria e termina em uma conexão removível 100. Alternativamente, o eixo de acionamento do motor deacionamento hidráulico 92 pode ser estendido através do lado da carroceriae conectado à conexão removível 100. O motor de acionamento hidráulico92 é acionado por uma pluralidade de mangueiras hidráulicas 102 conecta-das à estação de força 56. O motor de acionamento hidráulico 92 pode compreender também um freio para inibir ou impedir a rotação do motor de acionamento hidráulico 92.

Conforme visto melhor nas figuras 3 e 4, o conjunto de eixo deacionamento mecânico 96 compreende um eixo de acionamento 106 blindado por um conjunto de envoltório dobrável 108. Uma extremidade do eixo de acionamento 106 é conectada à conexão removível 100 através de uma junta universal 110. A outra extremidade do eixo de acionamento 106 é conectada ao conjunto de caixa de engrenagens de acionamento de esteira 94também compreende uma junta universal 111 protegida por um envoltório121. Por causa de seu comprimento, o eixo de acionamento 106 é suportadoem sua parte média e inclui uma terceira junta universal 113. A junta universal 113 é protegida por um conjunto de envoltório 108. O conjunto de envoltório 108 protege qualquer pessoa que possa estar trabalhando perto doguindaste 10 do movimento rotacional do eixo de acionamento 106 e dasjuntas universais 110 e 113, bem como impede a sujeira e outros contaminantes de se infiltrarem nesses componentes.

O conjunto de caixa de engrenagens de acionamento de esteira94 é montado na face interior da estrutura de esteira 82 perto de uma extremidade da esteira 24 e compreende uma unidade de engrenagem planetáriaconectada à pista de esteiras 80 de maneira bem-conhecida.

Para desmontar o guindaste de esteiras 10 para transporte paraum local de trabalho diferente, as esteiras 24 são desconectadas e removidas do movimento inferior 16. A desconexão e a remoção das esteiras 24 necessitam da desmontagem do conjunto de acionamento de esteiras 90.

Conforme visto melhor nas figuras 3 - 5, o conjunto de acionamento de esteiras 90 é desmontado através, primeiro, da remoção de umpino de retenção no conjunto de envoltório 108. A remoção do pino de retenção permite que o conjunto de envoltório 108 se dobre para possibilitar acesso à conexão removível 100. Na modalidade preferida mostrada, o conjunto de envoltório 108 compreende um par de elementos tubulares em telescópio 118 e 120 em que o tubo 120 que protege a conexão removível 100pode ser retraído no outro tubo 118 para expor a conexão removível 100. Oeixo de acionamento 106 é, então, desconectado do motor de acionamentohidráulico 92 por desconexão da conexão removível 100. O conjunto de eixode acionamento 106 é, então, oscilado quase horizontalmente, articulandoem torno da junta universal 113 e arrumado na esteira 24 através da colocação da extremidade do eixo de acionamento 106 em uma braçadeira de armazenamento 122 presa ao lado interior da estrutura de esteira 92. A posição neutra do eixo de acionamento 106 é mostrada na figura 5. As esteiras24 são, então, desconectadas da carroceria 20 e carregadas em um reboque(não mostrado) para transporte para outro local de trabalho. O motor de acionamento hidráulico 92 permanece montado na carroceria 20 durantetransporte para a tarefa seguinte. Como um resultado, o motor de acionamento hidráulico 92 pode permanecer conectado às mangueiras hidráulicas102 e, conseqüentemente, permanecer conectado à estação de força 56.

A conexão removível de eixo de acionamento 100 avista melhorna figura 6. Ela é feita de três elementos básicos: a) um primeiro elementorotacional tendo um primeiro flange com primeira e segunda superfícies eum perímetro; b) um segundo elemento rotacional tendo segundo flange comuma superfície encaixando friccionalmente a primeira superfície do primeiroflange; e c) um elemento de compressão tendo uma superfície encaixandofriccionalmente a segunda superfície do primeiro flange. Um sistema de conexão conecta o segundo flange e o elemento de compressão juntos de modo que eles apertam o primeiro flange entre eles com uma força de apertoproduzindo o encaixe friccional. Na maioria das modalidades da invenção, osistema de conexão está fora do perímetro do primeiro flange. Também, namaior parte das modalidades o encaixe friccional proporciona o único encaixe pelo qual torque é transmitido entre os primeiro e segundo elementos.

Na primeira modalidade representada, o primeiro elemento rotacional é o eixo de acionamento 106 e a junta universal 110. Conforme vistona figura 6, o elemento lateral direito 130 da junta universal tem uma placaanular 132 nele aparafusada por meio de parafusos 134. A placa 132 podeser afixada ao elemento 130 por qualquer meio convencional, mas a modali-dade preferida mostrada é uma conexão aparafusada em um padrão de parafuso no elemento 130. A placa 132 proporciona as primeira e segunda superfícies para o primeiro elemento rotacional. Essas superfícies são em geralopostas uma à outra, em lados opostos da placa.

O segundo elemento rotacional é o eixo de acionamento 98, quetem um flange de conexão 142 afixado à extremidade. Esse flange de conexão 142 pode ser afixado ao eixo 98 por qualquer meio convencional, mas,na modalidade mostrada é uma conexão chaveada, utilizando um elementode compressão aparafusado para minimizar o custo. O flange de conexão142 tem uma série de furos axiais em torno do perímetro externo. Na modalidade preferida, esses são furos rosqueados, mas eles poderiam ser furospassantes.

Na face do flange de conexão 142 oposta ao eixo de acionamento 98 há uma reentrância cilíndrica 144, concêntrica com ao eixo geométricode rotação. Desse modo, nesta modalidade, o segundo flange compreendeuma reentrância e o primeiro elemento de flange, representado pela placa132, é circular e se encaixa pelo menos parcialmente dentro da reentrância.A placa 132 é dimensionada, de preferência, de modo que seu diâmetro externo terá um encaixe folgado no interior da reentrância 144 do flange deconexão 142. O diâmetro da placa 132 é, de preferência, entre cerca de12,700 cm de cerca de 254 cm (cerca de 0,005 e cerca de 0,01 polegadas)menor do que o diâmetro da reentrância 144. Isso permite que a placa 132se oriente no flange de conexão.

O flange de conexão 142 e a placa 132 são mantidos juntos pormeio de um elemento de compressão 150 na forma de anel de aperto ouretentor 150. Na modalidade mostrada, uma guarda 117 para cobrir a juntauniversal 110 no eixo acionado, é incorporada no elemento de compressão150. Esse elemento de compressão 150 tem um padrão de furo para corresponder ao padrão de furo no flange de conexão 142 antes descrito. Essesfuros permitem que parafusos 152, atuando como o sistema de conexão emmúltiplos pontos fora do perímetro do primeiro flange (representado pela placa 132), proporcionem uma força de aperto entre o flange de conexão 142 eo elemento de compressão 150 a ser aplicada à placa 132. O desempenhodo sistema pode ainda ser otimizado pelo posicionamento adequado dessesparafusos para equilibrar a carga de aperto entre o flange de conexão 142 ea placa 132. A profundidade da reentrância 144 é suficiente, de modo que aplaca 132 será auto-sustentável, quando colocada na reentrância 144 e an-tes que o elemento de compressão 150 seja colocado no lugar. O elementode compressão 150 também tem uma reentrância para permitir que se orien-te através da placa 132. Essa reentrância é de uma profundidade apropriadapara permitir o contato com a placa 132 (na superfície 135) e o flange deconexão 142.

Uma folga 155 é proporcionada através de parte da conexãoentre o elemento de compressão 150 e o flange de conexão 142, de modoque o aperto dos parafusos 152 aperta a superfície do flange de conexão142 contra a placa 132 (proporcionando a primeira superfície do primeiroflange na superfície 145) e o elemento de compressão 150 contra a placa132 (formando a segunda superfície do primeiro flange) na superfície 135. Aprimeira e a segunda superfícies 135 e 145, em geral, são planas, paralelasuma à outra e perpendiculares ao eixo geométrico de rotação dos elementosrotacionais, porém, elas não precisam ser. O que é importante é que essassuperfícies proporcionam contato de atrito entre as três partes e que a formae a posição das superfícies permitem que as forças geradas pelo sistema deconexão criem forças normais às superfícies, de modo que o coeficiente deatrito para as superfícies multiplicado pelas forças normais proporcione atritobastante, de maneira que o torque que precisa ser transmitido através doacoplamento pode ser transmitido sem que o elemento deslize para além umdo outro.

Através da utilização de uma força de aperto disposta da manei-ra descrita, a conexão não requer um operador de montagem para determi-nar o tempo, rotacionalmente, dos dois eixos de qualquer modo antes daconexão. Também, com a capacidade de orientar a placa 132 na reentrância144 do flange de conexão durante a montagem, o eixo acionado 106 é su-portando, fazendo com que menos esforço seja requerido. Dessa maneira,quanto o sistema é montado, os primeiro e segundo flanges são parcialmente encaixados de modo que os primeiro e segundo elementos rotacionaisfiquem em alinhamento axial, s superfície do segundo flange está em contato com a primeira superfície do primeiro flange e a superfície do elemento decompressão está em contato com a segunda superfície do primeiro flange,mas o primeiro e o segundo flanges ainda podem girar com relação um aooutro. Mais tarde na preparação, uma força de aperto é aplicada entre o elemento de compressão e o segundo flange para encaixar completamente,de modo friccional, os primeiro e segundo flanges e o elemento de compressão, de modo que a quantidade desejada de torque pode ser transmitidaentre os primeiro e segundo elementos rotacionais através do atrito entre asuperfície do segundo flange em contato com a primeira superfície do primeiro flange e a superfície do elemento de compressão em contato com asegunda superfície do primeiro flange. O aperto faz com que o elemento decompressão, o primeiro flange e o segundo flange girem todos juntos.

Durante a desmontagem, não há necessidade de um procedimento para remover qualquer torque residual na linha de tração. Qualquerenergia potencial que possa ser armazenada na linha de tração será liberada como a força de aperto entre o elemento de compressão 150 e o flangede conexão 142 é removido.

Este desenho pode ser adaptado para quase todas as configurações de acionamento previstas, visto que ele pode ser prontamente aparafusado ao conjunto de componentes existentes. Também, este desenho poderia assumir diversas outras formas, ao mesmo tempo em que ainda mantém o espírito da invenção. A figura 7 mostra um desenho alternativo de conexão removível 200, onde a conexão entre o elemento de compressão 250e o flange de conexão 242 é deslocada para a direita, comparado com a figura 6. Os parafusos 252 ainda podem gerar uma força de aperto, de modoque a placa 232 (mantida no flange do elemento de junta universal 230 porparafusos 234) fica intercalada entre o elemento de compressão 250 e oflange de conexão 242. As superfícies 235 e 245 proporcionam o atrito necessário para transmitir torque através da conexão.A figura 8 mostra outro desenho alternativo para uma conexãoremovível 300, onde a conexão entre o elemento de compressão 350 e oflange 342 é deslocada para a esquerda, comparado com a configuração nafigura 6. Os parafusos 352 podem ainda gerar uma força de aperto, de modoque a placa 332 (mantida no flange do elemento de junta universal 330 porparafusos 334) fica intercalada entre o elemento de compressão 350 e oflange de conexão 342. As superfícies 335 e 345 proporcionam o atrito ne-cessário para transmitir torque através da conexão.

A placa e o flange de conexão são mostrados como sendo itensseparados de seus respectivos eixos, mas também poderiam ser desenha-dos como sendo integrais com esses componentes. Na modalidade da figura9, a conexão removível 400 é feita com o elemento de junta universal 430tendo um flange suficientemente amplo, de modo que nenhuma placa sepa-rada precisa ser aparafusada no mesmo. Na verdade, a porção externa 432do flange é presa nas superfícies 435 e 445 entre o elemento de compres-são 450 e o flange de conexão 442 por ação de parafusos 452.

As superfícies que proporcionam o encaixe friccional não têmqualquer tratamento de superfície especial. Antes, elas são, de preferência,formadas êom equipamento de laminação tradicional e não são polidas. Depreferência, para um conjunto de eixo de acionamento de esteiras, há seisparafusos 152 de 12 mm de diâmetro, gerando a força de aperto, e estãolocalizados em um círculo de parafuso de, aproximadamente, 7,75". As mo-dalidades mostradas representam um eixo como o acionador de torque, maso acionador de torque também poderia ser qualquer motor principal ou qual-quer mecanismo para transmissão de torque. O elemento de compressão150 é mostrado como uma peça única que forma um círculo completo e quecontata e captura todo o perímetro da placa 132, mas poderia também serconstruído de múltiplas peças, ou um grande segmento de arco que nãocompleta um círculo total. Outros métodos de transmissão da força de apertopoderiam ser empregados, tais como grampos atuados hidraulicamente ououtros meios automatizados.

A presente invenção tem sido mostrada como um meio paratransmitir energia rotacional através de uma junta que pode ser desconecta-da. Em outras modalidades previsíveis, ela também poderia ser usada emoutras aplicações, tais como transmissão de torque sem movimento rotacio-nal ou transmissão de movimento linear.

Também será apreciado que o aparelho e métodos da presenteinvenção são capazes de serem incorporados na forma de uma variedadede modalidades, apenas umas poucas das quais foram ilustradas e descritasacima. Deve ser apreciado que a presente invenção encontrará aplicaçãoem qualquer equipamento mecânico, incluindo equipamento de construção emineração, implementos agrícolas e caminhões, bem como outros veículosacionados por esteiras.

Desse modo, embora diversas modalidades da presente inven-ção tenham sido aqui descritas, aqueles com habilidade nesta técnica reco-nhecerão mudanças, modificações, alterações e semelhantes que ainda es-tarão dentro do espírito do conceito da invenção e essas são destinadas aestarem incluídas dentro do escopo da invenção, como expresso nas reivin-dicações a seguir.

Claims (24)

1. Conexão de eixo de acionamento compreendendo:a) um primeiro elemento rotacional tendo um primeiro flangecom primeira e segunda superfícies e um perímetro;b) um segundo elemento rotacional, tendo um segundo flangecom uma superfície encaixando, friccionalmente, a primeira superfície doprimeiro flange;c) um elemento de compressão tendo uma superfície encaixando friccionalmente a segunda superfície do primeiro flange; ed) um sistema de conexão conectando o segundo flange e o elemento de compressão juntos, fora do perímetro do primeiro flange, de modo que eles prendem o primeiro flange entre eles com uma força de apertoproduzindo o encaixe friccional.

2. Conexão de eixo de acionamento, de acordo com a reivindicação 1, em que as primeira e segunda superfícies são, em geral, planas eparalelas uma à outra.

3. Conexão de eixo de acionamento, de acordo com a reivindicação 1, em que o sistema de conexão compreende uma pluralidade de parafusos.

4. Conexão de eixo de acionamento, de acordo com a reivindicação 1, em que o primeiro elemento rotacional compreende um eixo acionado e o segundo elemento rotacional compreende um eixo de acionamento.

5. Conexão de eixo de acionamento, de acordo com a reivindicação 1, em que o primeiro flange compreende uma placa anular conectadaa uma junta universal.

6. Conexão de eixo de acionamento, de acordo com a reivindicação 1, em que o segundo flange compreende uma reentrância cilíndrica eo primeiro elemento de flange é circular e encaixa pelo menos parcialmentedentro da reentrância.

7. Conexão de eixo de acionamento, de acordo com a reivindicação 6, em que o diâmetro do primeiro flange é entre cerca de 12,700 cm ecerca de 254 cm (0,005 e cerca de 0,01 polegadas) menor do que o diâmetro da reentrância.

8. Conexão de eixo de acionamento, de acordo com a reivindicação 7, em que a profundidade da reentrância é suficiente de modo que oprimeiro elemento de flange será auto-sustentado, quando colocado na reentrância e antes que o elemento de compressão seja colocado no lugar.

9. Conexão de eixo de acionamento, de acordo com a reivindicação 3, em que os parafusos são rosqueados nos furos no segundo flange.

10. Método de transmissão de torque entre um primeiro elemento e um segundo elemento compreendendo:fornecimento de um primeiro flange no primeiro elemento, comprimeira e segunda superfícies no primeiro flange e um perímetro; b) fornecimento de um segundo flange no segundo elemento, tendo uma superfícieem contato com a primeira superfície do primeiro flange; c) fornecimento deum elemento de compressão tendo uma superfície em contato com a segunda superfície do primeiro flange; e d) aplicação de uma força de apertoentre o segundo flange e o elemento de compressão através de conectoresfora do perímetro do primeiro flange, de modo a encaixar friccionalmente asuperfície do segundo flange com a primeira superfície do primeiro flange eencaixar friccionalmente a superfície do elemento de compressão com a segunda superfície do primeiro flange.

11. Método, de acordo com a reivindicação 10, em que o segundo elemento compreende um eixo de acionamento rotacional e o primeiroelemento compreende um eixo acionado rotacional.

12. Método, de acordo com a reivindicação 10, em que a forçade aperto é aplicada através do aperto de uma pluralidade de parafusos,conectando o elemento de compressão ao segundo flange.

13. Método, de acordo com a reivindicação 11, em que a superfície correspondente do segundo flange com a primeira superfície do primeiro flange é, em geral, plana e perpendicular ao eixo geométrico de rotaçãodos eixos de acionamento e acionados.

14. Método, de acordo com a reivindicação 10, em que o ele-mento de compressão de um anel de retenção que compreende uma únicapeça que forma um círculo completo.

15. Método, de acordo com a reivindicação 10, em que o elemento de compressão compreende múltiplas peças.

16. Método, de acordo com a reivindicação 10, em que o referidoencaixe friccional, proporcionando o único encaixe pelo que o torque étransmitido entre os primeiro e segundo elementos.

17. Veículo de esteiras compreendendo um corpo de esteira euma pluralidade de esteiras, cada uma das referidas esteiras sendo repetida,fixa e removivelmente montada no referido corpo de esteiras e acionada porum ou mais conjuntos de acionamento, em que cada conjunto de acionamento compreende:a) um ou mais motores de acionamento hidráulicos montados nocorpo de esteira;b) uma caixa de engrenagens de acionamento de esteira; ec) um ou mais eixos de acionamento mecânico conectados entreo referido um ou mais motores de acionamento hidráulico e a referida caixade engrenagens de acionamento de esteira para transmitir energia do referido um ou mais motores de acionamento para a caixa de engrenagens de acionamento de esteira, em que o referido um ou mais eixos de acionamentomecânico compreendem, cada um deles:i) um primeiro elemento rotacional tendo um primeiro flange comprimeira e segunda superfícies e um perímetro;ii) um segundo elemento rotacional tendo um segundo flangecom uma superfície encaixando friccionalmente a primeira superfície do primeiro flange;iii) um elemento de compressão tendo uma superfície encaixando friccionalmente a segunda superfície do primeiro flange; eiv) um sistema de conexão conectando o segundo flange e oelemento de compressão juntos, fora do perímetro do primeiro flange, demodo que eles prendem o primeiro flange entre eles com uma força de aperto produzindo o encaixe friccional.

18. Veículo de esteiras, de acordo com a reivindicação 17, emque o veículo compreende um guindaste de esteiras tendo um movimentosuperior giravelmente montado em um movimento inferior, o referido movimento inferior compreendendo o referido corpo de esteiras, uma lança montada articuladamente no referido movimento superior e uma linha de guinchode carga para levantamento de cargas.

19. Método de montagem de uma conexão de eixo de acionamento entre os primeiro e segundo elementos rotacionais de um eixo de acionamento, compreendendo:a) fornecimento de um primeiro flange no referido primeiro elemento, com primeira e segunda superfícies no referido primeiro flange;b) fornecimento de um segundo flange, tendo uma superfície noreferido segundo elemento;c) fornecimento de um elemento de compressão tendo uma superfície; ed) encaixe, parcialmente, dos primeiro e segundo flanges e doelemento de compressão de modo que o primeiro e o segundo elementosrotacionais estão em alinhamento axial, a superfície do segundo flange estáem contato com a primeira superfície do primeiro flange e a superfície doelemento de compressão está em contato com a segunda superfície do primeiro flange, mas o primeiro e o segundo flanges ainda podem girar comrelação um ao outro; ee) aplicação de uma força de aperto entre o elemento de compressão e o segundo flange para encaixar, friccionalmente, os primeiro esegundo flanges e o elemento de compressão, de modo que o torque podeser transmitido entre os primeiro e segundo elementos rotacionais pelo atritoentre a superfície do segundo flange em contato com a primeira superfíciedo primeiro flange e a superfície do elemento de compressão em contatocom a segunda superfície do primeiro flange e em que o aperto faz com queo elemento de compressão, o primeiro flange e o segundo flange girem todos juntos.

20. Método de montagem de uma conexão de eixo de aciona-mento, de acordo com a reivindicação 19, em que o segundo flange compreende uma reentrância cilíndrica e o primeiro elemento de flange é circular e é colocado pelo menos parcialmente dentro da reentrância, quando osprimeiro e segundo flanges são encaixados parcialmente.

21. Método de montagem de uma conexão de eixo de acionamento, de acordo com a reivindicação 20, em que a profundidade da reentrância é suficiente de modo que o primeiro elemento de flange é auto-sustentado, quando colocado na reentrância e antes que o elemento de compressão seja colocado no lugar.

22. Método de conexão de primeiro e segundo elementos rotacionais juntos para formar um eixo de acionamento para uma peça de equipamento compreendendo:a) fornecimento de um primeiro flange no referido primeiro elemento, com as primeira e segunda superfícies no referido primeiro flange;b) fornecimento de um segundo flange tendo uma superfície no referido segundo elemento;c) fornecimento de um elemento de compressão tendo uma superfície;d) conexão do elemento de compressão ao segundo flange de modo a prender o primeiro flange entre eles, sem precisar que o primeiro e o segundo elementos rotacionais sejam alinhados rotacionalmente; ee) aplicação de uma força de aperto entre o segundo flange e oelemento de compressão de modo a encaixar friccionalmente a superfície dosegundo flange com a primeira superfície do primeiro flange e encaixar friccionalmente a superfície do elemento de compressão com a segunda superfície do primeiro flange.

23. Método, de acordo com a reivindicação 22, em que a superfície correspondente do segundo flange com a primeira superfície do primeiro flange é, em geral, plana e perpendicular ao eixo geométrico de rotação dos elementos rotacionais.

24. Método, de acordo com a reivindicação 22, em que a superfície correspondente do elemento de compressão com a segunda superfíciedo primeiro flange é, em geral, plana e perpendicular ao eixo geométrico derotação dos elementos rotacionais.