ES2219827T3 - Dispositivo de medicion del desgaste para rodamientos grandes. - Google Patents
Dispositivo de medicion del desgaste para rodamientos grandes.Info
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Abstract
LA INVENCION SE REFIERE A UN DISPOSITIVO DE MEDICION DE DESGASTE DE COJINETE DE RODAMIENTOS GRANDE, QUE SE COMPONE DE DOS ANILLOS (1,2) DE COJINETE Y CUERPOS (3) DE ROZAMIENTOS DISPUESTOS ENTRE LOS ANILLOS, FORMANDO UN ESPACIO DE MONTAJE DE RODAMIENTOS, CON UNA INDICACION QUE SEÑALA UNA DESVIACION PREVIAMENTE DADA ENTRE LOS ANILLOS (1,2) DE COJINETE, CONFIGURANDOSE DE TAL MODO, QUE DESPUES DE AÑOS DE SU UTILIZACION SUMINISTRA UNA INDICACION SEGURA E INEQUIVOCA DEL DESGASTE DEL COJINETE, DE MODO QUE DISPONE DE UNA CONFIGURACION SENCILLA Y NO PUEDE SER DAÑADA O DESTRUIDA MEDIANTE INFLUJO EXTERIOR EN EL COJINETE. MUESTRA UNA SONDA (9), QUE ESTA DISPUESTA EN UNA ABERTURA (10) DE UN ANILLO (2) DE COJINETE Y PUEDE ESTAR EN CONTACTO CON SU EXTREMO (11) EN UNA SUPERFICIE DEL OTRO ANILLO (1) DE COJINETE. LA SONDA (9) ESTA EQUIPADA CON UN ANILLO (1) DE COJINETE OPUESTO CON UNA RANURA (12), EN LA QUE SE ELEVA HACIA ADENTRO EL EXTREMO (11) DE LA SONDA (9) Y LAS SUPERFICIES DE LA RANURA (12) MUESTRAN RESPECTIVAMENTE UNA DISTANCIA CON RESPECTO A LA SONDA (9), QUE CORRESPONDE A UNA MEDICION DE DESGASTE PREVIAMENTE DADO EN LA DIRECCION CORRESPONDIENTE.
Description
Dispositivo de medición del desgaste para
rodamientos grandes.
El invento se refiere a un dispositivo de
medición del desgaste, según la reivindicación 1, en un rodamiento
grande, como es conocido a través del documento
EP-A-856 733. En lo que sigue se
definen los rodamientos grandes según el invento. Se trata de
rodamientos (rodamientos de bolas, rodamientos de rodillos o una
combinación de ambos), cuyo diámetro interior queda libre y no es
ocupado por un árbol esencialmente macizo. Al menos uno de los
anillos del rodamiento está unido por medio de uniones con
tornillos paralelos al eje de rotación del rodamiento con la
construcción de acoplamiento.
En los rodamientos y con ello también en los
rodamientos grandes surge, después de un tiempo de funcionamiento
grande, el peligro del agotamiento de la vida útil por destrucción
de las pistas de rodadura o de los cuerpos rodantes. El instante
del agotamiento no puede ser determinado a priori, ya que
esencialmente también depende de factores de material, de
fabricación y de utilización. La destrucción comienza usualmente
con la formación de picaduras, es decir de cavidades,
predominantemente en la pista de rodadura, ya que la pista de
rodadura es en la mayoría de los casos más blanda que los cuerpos
rodantes, que cooperan con ella. Las picaduras aumentan
continuamente y dan lugar a cavidades del tamaño de guisantes o de
judías en la pista de rodadura. Estas cavidades conducen, si se
sigue utilizando el rodamiento, a desprendimientos mayores de
material, que pueden dar lugar a un bloqueo repentino del
rodamiento, que puede provocar el fallo de la totalidad del
aparato, por ejemplo una excavadora, una grúa o de equipo de
explotación a cielo abierto.
Dado que los rodamientos grandes se fabrican,
debido a su tamaño y a su forma adaptada al aparato, con un proceso
individual, su plazo de entrega es con frecuencia de varios meses.
Además, los lugares donde se utilizan están con frecuencia muy
alejados del de fabricación de los rodamientos grandes, de manera,
que el transporte también podría durar varias semanas. Por ello se
tendría que prever un fallo de varios meses del aparato grande o
sería necesario preparar un almacén de repuestos en la proximidad
del lugar de utilización del rodamiento grande, lo que representa
una inmovilización innecesaria de capital, en especial, cuando este
almacén de repuestos no llega a ser utilizado más tarde, porque la
vida útil del rodamiento inicial supera la vida útil del aparato
grande.
A través del documento DE-OS 24
18 056 se conoce el procedimiento de montar en el rodamiento un
dispositivo de indicación, que indique una desviación prefijada en
una dirección entre los anillos del rodamiento. Este dispositivo de
indicación se monta de forma desfavorable exteriormente al
rodamiento, con lo que surge el peligro del deterioro e incluso de
la destrucción del dispositivo de indicación. Además, una sonda se
desliza permanentemente con su extremo sobre el anillo del
rodamiento giratorio con relación a ella, lo que, al utilizarla
durante años, conduce al desgaste del dispositivo de indicación y
con ello a una indicación errónea antes de que se produzca el
desgaste del rodamiento.
A través del documento US PS 4,092,053 se conoce,
además, el procedimiento de introducir una sonda a través de un
orificio de un anillo del rodamiento. Sin embargo, también en este
caso el extremo de la sonda se desliza permanentemente sobre la
superficie, que se mueve con relación a ella, del anillo del
rodamiento. Este es en la utilización aquí prevista la finalidad de
la sonda un inconveniente, pero que no es grave, ya que en este caso
se utiliza la sonda para un proceso de pesaje y puede ser
sustituida regularmente con una sonda nueva, que se puede calibrar
en todo momento con facilidad desde el punto de vista se su misión
de pesaje. Sin embargo, la sonda aquí descrita posee, cuando se
utiliza para la medición del desgaste de rodamientos grandes, los
mismos inconvenientes que los expuestos con relación al documento
DE-OS 24 18 056 descrito más arriba.
El invento se basa en el problema de configurar
un dispositivo de medición del desgaste para rodamientos grandes de
tal modo, que, después de años de utilización, facilite una
indicación segura del desgaste del rodamiento, que posea una
construcción sencilla y que no pueda ser deteriorado o destruido por
factores externos al rodamiento.
El problema se soluciona según el invento con la
configuración de un dispositivo de medición del desgaste con las
características de la reivindicación 1. En las reivindicaciones 2 a
7 se describen configuraciones y perfeccionamientos ventajosos.
La disposición del extremo de la sonda y de la
ranura de acuerdo con las características de la reivindicación 5
hace posible una disposición especialmente segura contra
destrucción. Si, además, se protege la sonda, de acuerdo con la
reivindicación 6, por medio de una junta contra factores exteriores
y cuando de forma alternativa o adicional se protege, de acuerdo con
la reivindicación 7, con una junta contra la entrada de grasa y de
material de abrasión procedente del espacio de los cuerpos
rodantes, se crea de forma ventajosa la posibilidad de mantener
permanentemente en funcionamiento del dispositivo de medición del
desgaste.
En el dibujo se representa un ejemplo de
ejecución del invento, que se describe con detalle en lo que sigue.
En el dibujo muestran:
La figura 1, una sección de la mitad de un
rodamiento grande.
La figura 2, una representación a mayor escala de
la figura 1 en la zona del dispositivo de medición del
desgaste.
Los rodamientos grandes poseen un anillo 1 de
rodamiento interior y un anillo 2 de rodamiento exterior entre los
que están dispuestos los cuerpos 3 rodantes. Estos cuerpos 3
rodantes pueden tener la forma de bolas, de rodillos o de toneles.
En el ejemplo de ejecución se prevén bolas como cuerpos 3 rodantes.
El anillo 1 interior del rodamiento y/o del anillo 2 exterior del
rodamiento pueden estar formados por varios anillos individuales o
por segmentos de anillo.
Los rodamientos grandes según el invento son
definidos por el hecho de que el taladro 4 central del anillo 1
interior del rodamiento permanece normalmente libre. El anillo 1
interior del rodamiento no rodea con ello usualmente un árbol
macizo. Por ello, en los rodamientos grandes se une al menos un
anillo del rodamiento con la construcción de acoplamiento por medio
de uniones con tornillos paralelas al eje 5 de rotación. En el
ejemplo de ejecución se representa en relación con ello en el
anillo 1 interior del rodamiento varios taladros 6 de fijación
dispuestos sobre una circunferencia de tornillos.
El espacio, que aloja los cuerpos 3 rodantes está
usualmente lleno con un lubricante, como por ejemplo grasa, y puede
ser limitado por juntas no representadas, dispuestas entre el
anillo 1 del rodamiento y el anillo 2 del rodamiento, que
hermetizan la ranura 7 del rodamiento contra la salida de
lubricante. Además, tampoco puede penetrar suciedad en el espacio de
los cuerpos rodantes. En lugar o además de las juntas descritas más
arriba se pueden disponer, como se representa en la figura 1, entre
el espacio de los cuerpos rodantes y la ranura 7 del rodamiento
juntas 8 entre los anillos 1, 2 del rodamiento, que hermeticen
hacia el exterior la ranura 7 del rodamiento.
El dispositivo de medición del desgaste posee una
sonda 9, que pasa por un orificio 10, que se extiende radialmente
con relación al eje 5 de rotación y que se extiende con su extremo
11 por encima del contorno interior del anillo 2 exterior del
rodamiento y que penetra en una ranura 12 prevista en una posición
correspondiente en el anillo 1 interior del rodamiento sin entrar
en contacto con ella.
Como se desprende de la figura 2, entre el
extremo 11 de la sonda y las superficies de la ranura existe
siempre una separación axial, pero también radial. Esta separación
posee un valor, que equivale al desplazamiento máximo uno contra
otro prefijado en cada caso de los anillos 1, 2 del rodamiento. La
correspondiente separación puede ser ajustada durante el montaje. La
suma de las dos separaciones axiales entre el extremo de la sonda 9
y el ancho de la ranura 12 resulta de la diferencia entre el ancho
de la ranura y el grueso del extremo 11 de la sonda. Este valor
puede ser ajustado con facilidad por medio de extremos 11 con
distinto grueso de la sonda 9. Con ello se obtiene la ventaja de
que para diferentes valores suma del desgaste se pueden utilizar
dimensiones iguales de la ranura y también dimensiones de montaje
iguales para la sonda con su fijación. El taladro 10, que aloja la
sonda 9, se construyó en el ejemplo de ejecución como taladro con
una rosca 13 interior. El diámetro y las medidas de la rosca 13
interior del taladro 10 también pueden ser siempre los mismos en la
configuración aquí descrita.
La sonda 9 está fijada axial y radialmente en una
pieza 14 de sujeción. Esta pieza 14 de sujeción posee un diámetro
más pequeño que el orificio 10 y puede ser ajustada con ello en
este desde el punto de vista de su posición. Este ajuste se realiza
con un tornillo 15 de ajuste, que puede modificar la posición de la
sonda 9 en la dirección del eje 5 de rotación, es decir
transversalmente a la ranura 12. Con esta medida se pueden ajustar
las correspondientes separaciones axiales, incluso desiguales, entre
la ranura 12 y el extremo 11 de la sonda 9, una vez que su suma se
ajustó previamente eligiendo una sonda 9 con un extremo 11
correspondientemente grueso. La separación radial, prevista con
relación al eje 5 de rotación del rodamiento, entre el extremo 11
de la sonda 9 y el fondo de la ranura 12 se ajusta desplazando la
sonda 9 en la pieza 14 de sujeción y se fija después. La fijación
puede tener lugar por ejemplo por encolado o sellado de la sonda 9
y de la pieza 14 de sujeción. A través de un anillo 16 de presión
se fija la pieza 14 de sujeción por medio de una tuerca 17 en el
orificio 10 construido como taladro ciego.
La sonda 9 está aislada eléctricamente con
relación al anillo 2 del rodamiento. En el ejemplo de ejecución se
prevé en el taladro de alojamiento de la pieza 14 de sujeción una
capa aislante. Los dos anillos 1, 2 del rodamiento están conectados
eléctricamente entre sí. Esta conexión eléctrica se realiza
usualmente por medio del contacto metálico del anillo 1 del
rodamiento con el anillo 2 del rodamiento a través de los cuerpos 3
rodantes. En el momento en el que se alcanza el desplazamiento
máximo prefijado de los anillos del rodamiento uno con relación al
otro, debido al desgaste de la pista de rodadura del rodamiento, se
produce el contacto entre el extremo 11 de la sonda 9 y una
superficie de la ranura 12. Con ello se establece una conexión
eléctrica entre la sonda 9 y el anillo 2 exterior del rodamiento,
que la soporta. Por medio de cables eléctricos de la sonda 9 y del
anillo 2 exterior del rodamiento se puede transmitir esta señal
eléctrica (cierre de un circuito de corriente) a dispositivos de
alarma o de evaluación correspondientes. El usuario obtiene con
ello la información de que el desgaste del rodamiento está tan
avanzado, que este rodamiento quedará destruido en un tiempo
previsible y puede tomar las medidas correspondientes.
La activación de la información eléctrica de que
se ha producido el desgaste prefijado del rodamiento también puede
tener lugar de cualquier otra forma. De forma alternativa no
representada se puede sujetar la sonda en un alojamiento, que, como
señal, registre una flexión de la sonda, cuando su extremo 11 apoya
en una superficie de la ranura 12 y transmitir esta información a
un circuito de alarma o de medida correspondiente.
- 1
- Anillo del rodamiento
- 2
- Anillo del rodamiento
- 3
- Cuerpo rodante
- 4
- Taladro central
- 5
- Eje de rotación
- 6
- Taladro de fijación
- 7
- Ranura del rodamiento
- 8
- Junta
- 9
- Sonda
- 10
- Orificio
- 11
- Extremo
- 12
- Ranura
- 13
- Rosca interior
- 14
- Pieza de sujeción
- 15
- Tornillo de ajuste
- 16
- Anillo de presión
- 17
- Tuerca
- 18
- Cable
Claims (7)
1. Dispositivo de medición del desgaste de un
rodamiento grande, que se compone de dos anillos (1, 2) del
rodamiento entre los que se forma una ranura (7) del rodamiento y
un espacio para los cuerpos rodantes en el que están dispuestos
cuerpos (3) rodantes, con una indicación, que indica una desviación
prefijada entre los anillos (1, 2) del rodamiento y con una sonda
(9) dispuesta en un orificio (10) de uno de los anillos (2) del
rodamiento y que con su extremo (11) puede entrar en contacto con
una superficie del otro anillo (1) del rodamiento,
caracterizado porque el anillo (1) del rodamiento situado
frente a la sonda (9) se construye con una ranura (12) en la que
penetra el extremo (11) de la sonda (9), al mismo tiempo, que las
superficies de la ranura (12) poseen cada una, una separación de la
sonda (9), que equivale a un valor del desgaste correspondiente
prefijado en una dirección.
2. Dispositivo de medición del desgaste según la
reivindicación 1, caracterizado porque la sonda (9) está
aislada eléctricamente con relación al anillo (2) del rodamiento,
que la soporta, y porque entre los dos anillos (1, 2) del
rodamiento existe una conexión eléctrica.
3. Dispositivo de medición del desgaste según la
reivindicación 1, caracterizado porque la fijación de la
sonda (9) al anillo (2) del rodamiento, que la soporta, se realiza
a través de un dispositivo de medición, que registra una desviación
de la sonda.
4. Dispositivo de medición del desgaste según una
o varias de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque
el orificio (10) para el alojamiento de la sonda (9) se extiende
radialmente con relación al eje (5) de rotación del rodamiento.
5. Dispositivo de medición del desgaste según una
o varias de las reivindicaciones1 a 4, caracterizado porque
la ranura (12) y el extremo (11) de la sonda (9) están dispuestos
en la zona de la ranura (7) del rodamiento entre los anillos (1, 2)
del rodamiento exteriormente al espacio para los cuerpos
rodantes.
6. Dispositivo de medición del desgaste según una
o varias de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque
la ranura (7) del rodamiento entre los anillos (1, 2) del
rodamiento está cerrada exteriormente hacia el exterior entre el
espacio para los cuerpos rodantes y el extremo (11) de la sonda (9)
por medio de una junta (8).
7. Dispositivo de medición del desgaste según una
o varias de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque
en la ranura (7) del rodamiento entre los anillos (1, 2) del
rodamiento se dispone entre el espacio para los cuerpos rodantes y
el extremo (11) de la sonda (9) una junta.
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