CN102472344A - 具有周向活性的预应力装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种预应力装置(10)，其绕着轴线(A)在第一平面和第二平面之间延伸，该第一平面位于距离第二平面一段预定距离处，每个平面垂直于轴线，该装置包括至少三个变形区(11)。变形区(11)在第一平面内延伸。该装置包括位于每个变形区(11)之间在第二平面内延伸的平面接触面(12)。

Description

具有周向活性的预应力装置
技术领域
本发明涉及一种用于确保滚动件和它们滚动轨道之间接触的预应力装置。
背景技术
它特别地应用于涡轮发动机的没有整流罩的叶轮转子。在这些装置中，提供螺母以使其中一个轴承压靠于凸缘的边缘。然后，在轴承和螺母之间提供锁紧垫圈，用以将该螺母旋转地固定在多边形环的凹部内。
然后，有利地提供预应力装置，以在零件之间永久地产生应力。已知的预应力装置包括称为Ringspann垫圈的星形弹簧。也已知的是具有与Belleville垫圈形状相似形状的垫圈。这些垫圈是圆锥形的以作为弹簧起作用及永久地给所述零件加应力。
已经注意到当使用已知的预应力装置时，尤其是在受到高振动水平的机械组件，诸如涡轮发动机的环境下使用时，存在零件磨损问题。
发明内容
本发明的目的是特别地提供对该问题的解决方案。
本发明的主题是预应力装置，其可以减少在所有类型的组件中一定会受到预应力的零件的磨损。
为此，本发明提出了一种预应力装置，它围绕着第一平面和第二平面之间的轴线延伸，所述第一平面基本上垂直于轴线，所述第二平面基本上平行于第一平面和相对于第一平面轴向偏移，该装置包括至少三个变形区，其特征在于变形区在第一平面内延伸，并且该装置包括位于每个变形区之间的在第二平面内延伸的平面接触面。
根据本发明，该装置不再是圆锥形，而是包括两个部分，每个部分在垂直于其轴线的平面内延伸。变形区在第二平面内延伸。它将确保与第一零件，特别是锁紧垫圈或螺母的表面接触。平面接触面在第二平面内延伸，因此确保与第二零件，特别是涡轮发动机的轴承之一的表面接触，利用这些接触面，预应力更好地分布，并且获得了显著的磨损减少，该磨损由一定会受到预应力的零件之间接触所引起。因此，增加了所述零件的使用寿命。
该装置优选地包括位于每个变形区和邻接变形区的接触面之间的倾斜过渡区。每个倾斜过渡区有利地包括连接变形区之一的第一圆端部，连接平面接触面之一的第二端部和在第一和第二端部之间的基本上平面的中心部。这可以显著地限制应力集中。
每个变形区可以包括径向地向内延伸的第一凹槽和径向地向外延伸的第二凹槽。已经注意到这种形状确保了当该装置安装在待要被永久地施加应力的零件之间时的有效变形。
对于每个接触面，两个连续的平面接触面有利地相互之间间隔一段预定的距离。这可以更好地在待要被施应力的零件的周向上分布预应力。
平面接触面的数量优选地选自10和20之间，更特别地13和17之间。已经注意到预应力的分布通过这些数值的选择而被最优化。
本发明也涉及转子，特别是涡轮发动机的没有整流罩的叶轮转子，包括上述预应力装置。
通过阅读下面参考附图所进行的非限制性实施例的描述，可以更好地理解本发明，并且本发明的其它细节、特征和优点将更显而易见。其中：
附图说明
图1是螺母上本发明预应力装置的部分立体示意图。
图2是图1的预应力装置从上部观察的示意图。
图3是一方面放置在螺母和锁紧垫圈，另一方面放置在轴承之间的图1中装置的部分立体示意图。
具体实施方式
首先，参考图1，它表示由环形元件所组成的预应力装置10。
这个装置由连续的变形区11、过渡区13和平面接触面12组成。
变形区11在垂直于该装置的轴线A的第一平面内延伸。每个变形区特别地包括凹槽14和15。如图1中所示，第一凹槽14向内延伸，换而言之朝向该装置的轴线A。第二凹槽15径向地向外延伸。
每个过渡区13都具有圆端部16和17，以及基本上平面的中心部18。
平面接触面12在平行于第一平面的第二平面内延伸。根据所期望的该装置的移动来确定第一平面和第二平面之间的距离。
在所示实施例中，预应力装置10(图2)包括一系列15个接触面12。通常地，提供了10和20个之间的接触面，优选地13和17个之间的接触面。
两个连续的平面接触面之间相互间隔一段预定的距离(D)，对于每个连续系列的两个平面接触面，该距离(D)优选地是相同的，以均匀地分别力。
当如图3中所示安装预应力装置时，可以看到该装置10一方面放置在螺母21和其锁紧垫圈22所形成的单元，另一方面放置在轴承23之间(所示实施例中的滚珠轴承)。轴承23安装在多边形环24中。变形区11的下表面接触锁紧垫圈22的上表面。平面接触面12接触轴承23的下表面。因此，确保了不同零件之间的真正的表面接触。
在可替代的实施方式中(未示出)，每个元件的突耳的数量可以少于10个。
本发明的预应力装置已经示出了安装在转子组件中，该转子组件可以是用于涡轮发动机的无整流罩的叶轮转子。然而，它可以用在需要永久应力的其它组件中。在受到高振动水平的机械装置，例如涡轮发动机中，该装置特别有利。

Claims (7)

1.一种预应力装置(10)，其绕着轴线(A)在第一平面和第二平面之间延伸，该第一平面基本上垂直于轴线(A)，该第二平面基本上平行于第一平面和相对于第一平面轴向偏移，该装置包括至少三个变形区(11)，其特征在于：变形区(11)在第一平面内延伸，并且该装置包括位于每个变形区(11)之间的在第二平面内延伸的平面接触面(12)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：它包括位于每个变形区(11)和邻接变形区的接触面(12)之间的倾斜过渡区(13)。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于每个倾斜过渡区包括连接变形区之一的第一圆端部(16)，连接平面接触面(12)之一的第二端部(17)，以及位于第一和第二端部之间的基本上平面的中心部(18)。
4.根据前述权利要求之一所述的装置，其特征在于：每个变形区(11)包括径向地向内延伸的第一凹槽(14)和径向地向外延伸的第二凹槽(15)。
5.根据前述权利要求之一所述的装置，其特征在于：对于每个接触面，两个连续的平面接触面之间相互地间隔一段预定的距离(D)。
6.根据前述权利要求之一所述的装置，其特征在于：平面接触面突耳(12)的数量是10和20之间，优选地是13和17之间。
7.一种转子，特别是用于涡轮发动机的无整流罩的叶轮转子，其特征在于它包括如前述权利要求之一所述的预应力装置。
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