ES2569487T3 - Procedimiento de tratamiento térmico de un miembro con forma de anillo, procedimiento para producir un miembro con forma de anillo, miembro con forma de anillo, corona de apoyo, cojinete de rodillos, y procedimiento para producir una corona de apoyo - Google Patents

Procedimiento de tratamiento térmico de un miembro con forma de anillo, procedimiento para producir un miembro con forma de anillo, miembro con forma de anillo, corona de apoyo, cojinete de rodillos, y procedimiento para producir una corona de apoyo Download PDF

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Abstract

Un procedimiento para el tratamiento térmico de un miembro en forma de anillo, que comprende las etapas de: formar, mediante el giro relativo de un miembro (21) de calentamiento por inducción dispuesto para enfrentarse a parte de un cuerpo formado (10) en forma de anillo, fabricado con acero, para el calentamiento por inducción de dicho cuerpo formado (10) a lo largo de la dirección circunferencial de dicho cuerpo formado (10), una región calentada (11A) anular calentada a una temperatura de al menos un punto A1 en dicho cuerpo formado (10); y enfriar simultáneamente la totalidad de dicha región calentada (11A) a una temperatura no superior a un punto Ms, en el que se proporciona una etapa en la que se mantiene el cuerpo formado (10) en un estado en el que se ha detenido el calentamiento, tras la finalización del calentamiento por inducción y antes del enfriamiento a la temperatura no superior al punto Ms, en el que la dispersión de la temperatura en la dirección circunferencial sobre la superficie de la región calentada se reduce a aproximadamente no más de 20 °C, manteniendo la misma en el estado en el que se ha detenido el calentamiento.

Description

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DESCRIPCION
Procedimiento de tratamiento termico de un miembro con forma de anillo, procedimiento para producir un miembro con forma de anillo, miembro con forma de anillo, corona de apoyo, cojinete de rodillos, y procedimiento para producir una corona de apoyo
Campo tecnico
La presente invencion se refiere a un procedimiento de tratamiento termico de un miembro con forma de anillo, un procedimiento para producir un miembro con forma de anillo, y un miembro con forma de anillo.
Tecnica antecedente
El temple por induccion puede emplearse como endurecimiento por temple de un miembro con forma de anillo de acero, tal como una corona de apoyo de un cojinete de rodillos. Dicho temple por induccion presenta tales ventajas que puede simplificarse el equipo y puede lograrse el tratamiento termico en un corto plazo, en comparacion con el endurecimiento por temple general en el que se calienta el miembro con forma de anillo en un horno y posteriormente se sumerge el mismo en un lfquido refrigerante, tal como aceite.
Sin embargo, para calentar simultaneamente una region anular, que se va a endurecer por temple, a lo largo de la direccion circunferencial del miembro con forma de anillo durante el temple por induccion, un miembro de calentamiento por induccion, tal como un serpentm de calentamiento por induccion del miembro con forma de anillo, debera disponerse opuesto a esta region. Por lo tanto, en caso de tener que endurecer por temple un miembro con forma de anillo de gran tamano, surgen tales problemas que resulta necesario el uso de un serpentm de gran tamano en respuesta al mismo, y de una fuente de potencia de gran capacidad correspondiente a dicho serpentm, y aumenta el coste de produccion de un aparato de temple.
Para evitar tales problemas, como contramedida puede emplearse temple por transferencia con un serpentm calefactor de induccion de pequeno tamano. En este temple por transferencia, se ejecuta calentamiento por induccion a alta frecuencia con un serpentm dispuesto opuesto a una parte de una region anular, a calentar, de un miembro con forma de anillo para su desplazamiento relativo a lo largo de esta region, y se inyecta un lfquido refrigerante, tal como agua, hacia la region calentada inmediatamente despues al paso del serpentm, y de esta manera se endurece por temple sucesivamente esta region. Sin embargo, en caso de emplear simplemente este temple por transferencia, una region inicial de temple y una region final de temple se solapan parcialmente entre sf cuando el serpentm pasa alrededor de una region (region inicial de temple) en la que se ha iniciado el templado y endurece por temple una region (region final de temple) que ha de someterse a templado en ultimo lugar. Por lo tanto, existe el temor de que aparezcan grietas de temple como resultado del retemplado de regiones solapantes. Adicionalmente, las regiones adyacentes a las regiones solapantes anteriormente mencionadas se calientan a una temperatura no superior a un punto A1, y se templan tras el calentamiento de la region final del temple, y de esta manera tambien existe el temor de que la dureza disminuya. Cuando se emplea temple por transferencia, por lo tanto, generalmente se emplea una contramedida por la que se deja una region (region blanda) sin someter a temple, entre la region inicial de temple y la region final de temple. Esta zona blanda presenta un bajo lfmite elastico y tambien tiene una resistencia insuficiente a la abrasion, debido a la baja dureza. Por lo tanto, en caso de formar una zona blanda sobre una corona de apoyo de un cojinete del cilindro, por ejemplo, es necesario asegurarse que la zona blanda no se convierta en una region de carga.
Por otro lado, se propone un procedimiento para ejecutar el temple por transferencia anteriormente mencionado, formando una zona blanda y a continuacion cortando una region correspondiente a la zona, mientras se monta en esta region un cuerpo de tope sometido a templado (consultar la Patente Japonesa Abierta a Inspeccion Publica n.° 6-17823 (Bibliograffa de Patente 1), por ejemplo). De esta manera, puede evitarse el resto de la zona blanda con baja dureza.
Tambien se propone un procedimiento para evitar la formacion de una zona blanda empleando dos serpentines, que se muevan en sentido opuesto en la direccion circunferencial de un miembro con forma de anillo (consultar la Patente Japonesa Abierta a Inspeccion Publica n.° 6-200326 (Bibliograffa de Patente 2), por ejemplo). De acuerdo con este procedimiento, tambien puede evitarse la aparicion de una region de retemplado al tiempo que se evita la formacion de una zona blanda, al iniciar el temple en un estado en el que los dos serpentines esten dispuestos adyacentes entre sf, y terminar el temple en una posicion en la que se apoyen el uno contra el otro nuevamente.
En una corona de apoyo de un cojinete de rodillos de gran tamano, puede formarse una capa endurecida por temple a lo largo de una superficie de contacto de rodadura. Una estructura de este tipo se emplea de manera que puedan reducirse el tiempo y el coste necesarios para el tratamiento, en comparacion con un caso en el que se endurezca por temple toda la corona de apoyo. Adicionalmente, puede mejorarse la durabilidad de la corona de apoyo si se endurece por temple solo una porcion alrededor de la superficie de contacto de rodadura, que es la superficie de la corona de apoyo, dejando de esta manera tensiones de compresion sobre la superficie de contacto de rodadura. Por otro lado, el temple por induccion puede mencionarse como un procedimiento de formacion de tal capa endurecida por temple. En lo referente al temple por induccion de una corona de apoyo de gran tamano, se han realizado diversos estudios generales (consultar la Patente Japonesa Abierta a Inspeccion Publica n.° 6-17823 (Bibliograffa de
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patente 1) y la Patente Japonesa Abierta a Inspeccion Publica n.° 6-200326 (Bibliograffa de Patente 2), por ejemplo). Lista de citas
Bibliograffa de patentes
PTL 1: Patente Japonesa Abierta a Inspeccion Publica n.° 6-17823
PTL 2: Patente Japonesa Abierta a Inspeccion Publica n.° 6-200326
Adicionalmente, el documento US 2007/194 504 A1 muestra como se forma una capa enriquecida en nitrogeno en un tratamiento termico primario, y se efectua el retemplado en un tratamiento termico secundario. En un dispositivo de tratamiento termico primario, se calienta un componente de cojinete en un calentador a una temperatura que supere el punto de transformacion A1, y despues se enfna en un enfriador a una temperatura menor que el punto de transformacion A1, formando asf una capa enriquecida con nitrogeno en la superficie del componente. A continuacion, el componente de cojinete que ha experimentado el tratamiento termico primario se somete a calentamiento a alta frecuencia en un calentador de un dispositivo de tratamiento termico secundario, a una temperatura que supere el punto de transformacion A1, y despues se enfna en un enfriador hasta una temperatura menor que el punto de transformacion A1. Tras el enfriamiento en el enfriador, se templa el componente usando calentamiento a alta frecuencia. El documento US 2004/000 054 A1 muestra como se forma una corona de apoyo para un cojinete de rodillos grande, con al menos un surco grna anular que se endurece por calentamiento al yuxtaponer dicho surco grna con un inductor, a traves de una separacion que se mantiene durante el calentamiento, y despues por temple. La separacion se controla selectivamente de manera que sea: de 1 a 2 veces una profundidad T de endurecimiento de la capa superficial para un surco grna de cojinete radial, de 0,6 a 1 veces la profundidad T de endurecimiento de la capa superficial para un surco grna de cojinete axial, cuyo diametro interior corresponda a un diametro interior de la corona de apoyo en un borde exterior del surco grna de cojinete axial, de 1,5 a 2 veces la profundidad T de endurecimiento de la capa superficial para el surco grna de cojinete axial, cuyo diametro interior corresponda a un diametro interior de la corona de apoyo en un borde interior del mismo, y que vane continuamente entre el borde exterior y el borde interior; y uniformemente de 0,6 a 1 veces la profundidad T de endurecimiento de la capa superficial para un surco grna de cojinete axial, cuyo diametro interior sea mayor que el de la corona de apoyo.
Sumario de la invencion
Problema tecnico
En el procedimiento desvelado en la Bibliograffa de Patente 1 anteriormente mencionada, sin embargo, existe el problema de que aumenta notablemente el numero de etapas para producir el miembro con forma de anillo. En el procedimiento desvelado en la Bibliograffa de Patentes 2 anteriormente mencionada, una tension residual subsecuente al endurecimiento por temple se concentra sobre una region templada final, y se teme la aparicion de deformacion por tratamiento termico o de grietas por temple.
En el temple por induccion convencional de una corona de apoyo, una region (region de calentamiento por induccion) de un serpenffn orientada hacia la corona de apoyo, y que contribuye a calentar la corona de apoyo, tiene una forma curva correspondiente a la forma de la corona de apoyo. Por lo tanto, en caso de tener que templar coronas de apoyo con diferentes tamanos o formas, resulta necesario el uso de serpentines en respuesta a las formas de las respectivas coronas de apoyo, y aumenta el coste de produccion de un aparato de temple.
Adicionalmente existe el problema de que, si se forma una capa endurecida por temple meramente a lo largo de una superficie de contacto de rodadura, no puede proporcionarse una durabilidad suficiente a la corona de apoyo.
Cuando se monta una corona de apoyo en otro miembro, y se usa, una superficie de montaje que entre en contacto con el otro miembro puede requerir tambien una alta dureza. Para proporcionar una alta dureza a una superficie de montaje de una corona de apoyo en la que se forme una capa endurecida por temple (capa templada de superficie de contacto de rodadura), mediante temple por induccion en una region que incluya una superficie de contacto de rodadura, debera formarse por otro lado una capa endurecida por temple (capa templada de superficie de montaje), tambien con respecto a una region que incluya la superficie de montaje. Sin embargo, formar simultaneamente la capa templada de superficie de contacto de rodadura y la capa templada de superficie de montaje presenta tales problemas, que la estructura de un aparato de temple se complica y aumenta el coste de produccion de dicho aparato. En caso de tener que emplear un procedimiento para formar una de entre la capa templada de superficie de contacto de rodadura y la capa templada de superficie de montaje, y despues formar la otra capa, surge el problema de que la capa templada formada previamente se vera sometida a temple por calentamiento durante la formacion de la siguiente capa templada, y la dureza disminuye.
La presente invencion se propone para resolver los problemas anteriormente mencionados.
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Solucion al problema
Un procedimiento para tratar termicamente un miembro con forma de anillo de acuerdo con la presente invencion incluye las etapas de formar, haciendo girar relativamente un miembro de calentamiento por induccion dispuesto para enfrentarse a parte de un cuerpo formado con forma de anillo, fabricado con acero para calentar por induccion el cuerpo formado a lo largo de la direccion circunferencial del cuerpo formado, una region anular calentada a una temperatura de al menos un punto A1 en el cuerpo formado, y enfriar simultaneamente la totalidad de la region calentada a una temperatura no superior a un punto Ms, en el que se proporciona una etapa en la que se mantiene el cuerpo formado en un estado en el que se ha detenido el calentamiento, tras completar el calentamiento por induccion y antes del enfriamiento a una temperatura superior al punto Ms, en la que la dispersion de la temperatura en la direccion circunferencial sobre la superficie de la region calentada se suprime a aproximadamente no mas de 20 °C, al mantener la misma en el estado en el que se ha detenido el calentamiento.
En el procedimiento para tratar termicamente un miembro con forma de anillo de acuerdo con la presente invencion, el miembro de calentamiento por induccion dispuesto para enfrentarse a parte del cuerpo formado con forma de anillo, gira relativamente a lo largo de la direccion circunferencial, de modo que se forma la region calentada sobre el cuerpo formado. Por lo tanto, puede emplearse un miembro de calentamiento por induccion pequeno con respecto a la forma exterior del miembro con forma de anillo. En consecuencia, puede reducirse el coste de produccion de un aparato de temple, incluso en caso de endurecimiento por temple de un miembro con forma de anillo de gran tamano. Adicionalmente, en el procedimiento para tratar termicamente un miembro con forma de anillo de acuerdo con la presente invencion, la totalidad de la region calentada se enfna simultaneamente a la temperatura no superior al punto Ms. Por lo tanto, es posible formar una region anular endurecida por temple que sea homogenea en la direccion circunferencial, y se inhibe la concentracion de la tension residual en una region parcial. De esta manera, de acuerdo con el procedimiento inventivo para tratar termicamente un miembro con forma de anillo, puede proporcionarse un procedimiento para tratar termicamente un miembro con forma de anillo, con el que puede formarse una region anular endurecida por temple que sea homogenea en la direccion circunferencial, al tiempo que se reduce el coste de produccion de un aparato de temple.
En el procedimiento anteriormente mencionado para tratar termicamente un miembro con forma de anillo, el miembro de calentamiento por induccion puede girar relativamente al menos dos veces a lo largo de la direccion circunferencial del cuerpo formado, en la etapa de formacion de la region calentada. De esta manera, puede implementarse el endurecimiento por temple homogeneo al suprimir la dispersion de la temperatura en la direccion circunferencial.
En el procedimiento anteriormente mencionado para tratar termicamente un miembro con forma de anillo, puede disponerse una pluralidad de miembros de calentamiento por induccion a lo largo de la direccion circunferencial del cuerpo formado, en la etapa de formacion de la region calentada. De esta manera, puede implementarse el endurecimiento por temple homogeneo al suprimir la dispersion de la temperatura en la direccion circunferencial.
Un procedimiento para producir un miembro con forma de anillo de acuerdo con la presente invencion incluye las etapas de preparar un cuerpo formado con forma de anillo, fabricado con acero, y endurecer por temple el cuerpo formado. En la etapa de endurecimiento por temple del cuerpo formado, el cuerpo formado se endurece por temple empleando el procedimiento anteriormente mencionado de tratamiento termico de un miembro con forma de anillo, de acuerdo con la presente invencion.
En el procedimiento para producir un miembro con forma de anillo de acuerdo con la presente invencion, el cuerpo formado se endurece por temple empleando el procedimiento anteriormente mencionado de tratamiento termico de un miembro con forma de anillo de acuerdo con la presente invencion, en la etapa de endurecimiento por temple del cuerpo formado. De acuerdo con el procedimiento inventivo para producir un miembro con forma de anillo, por lo tanto, puede proporcionarse un procedimiento para formar un miembro con forma de anillo, con el que puede formarse una region anular endurecida por temple que sea homogenea en la direccion circunferencial, al tiempo que se reduce el coste de produccion de un aparato de temple.
Mediante el procedimiento anteriormente mencionado para producir un miembro con forma de anillo de acuerdo con la presente invencion, se produce un miembro con forma de anillo de acuerdo con la presente invencion. De acuerdo con el miembro con forma de anillo de la invencion, puede proporcionarse un miembro con forma de anillo provisto de una region anular endurecida por temple que sea homogenea en la direccion circunferencial, al tiempo que se reduce el coste del tratamiento termico, puesto que se produce el mismo mediante el procedimiento anteriormente mencionado de produccion de un miembro con forma de anillo de acuerdo con la presente invencion.
Breve descripcion de los dibujos
La Fig. 1 es un diagrama de flujo que muestra un esbozo de un procedimiento de produccion de un anillo interior
de un cojinete de rodillos.
La Fig. 2 es un diagrama esquematico para ilustrar una etapa de endurecimiento por temple.
La Fig. 3 es una vista en seccion esquematica, que muestra una seccion tomada por el segmento lineal IN-IN de
la Fig. 2.
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La Fig. 4 es un diagrama esquematico para ilustrar una etapa de endurecimiento por temple de una segunda realizacion.
La Fig. 5 es un diagrama esquematico que muestra la estructura de un generador de turbina eolica, que incluye un cojinete de rodillos para un generador de turbina eolica.
La Fig. 6 es una vista en seccion esquematica que muestra la periferia de un cojinete de eje principal de la Fig. 5, de modo ampliado.
La Fig. 7 es un diagrama de flujo que muestra un esbozo de otro procedimiento de produccion de un anillo interior de un cojinete de rodillos.
La Fig. 8 es un diagrama esquematico para ilustrar una etapa de endurecimiento por temple.
La Fig. 9 es una vista en seccion esquematica, que muestra una seccion tomada por el segmento lineal IX-IX de la Fig. 8.
La Fig. 10 es un diagrama esquematico para ilustrar una etapa de endurecimiento por temple de una quinta realizacion.
La Fig. 11 es un diagrama esquematico para ilustrar una etapa de endurecimiento por temple de una sexta realizacion.
La Fig. 12 es un diagrama esquematico que muestra la estructura de otro generador de turbina eolica, que incluye un cojinete de rodillos para un generador de turbina eolica.
La Fig. 13 es una vista en seccion esquematica que muestra la periferia de un cojinete de eje principal de la Fig. 12.
La Fig. 14 es un diagrama de flujo, que muestra un esbozo de un procedimiento de produccion de una corona de apoyo de un cojinete de rodillos, y del cojinete de rodillos.
La Fig. 15 es un diagrama esquematico para ilustrar una etapa de endurecimiento por temple.
La Fig. 16 es una vista en seccion esquematica, que muestra una seccion tomada por el segmento lineal XVI-XVI de la Fig. 15.
La Fig. 17 es un diagrama esquematico para ilustrar una etapa de endurecimiento por temple de una novena realizacion.
La Fig. 18 es un diagrama esquematico para ilustrar una etapa de endurecimiento por temple de una decima realizacion.
La Fig. 19 es un diagrama esquematico que muestra la estructura de otro generador de turbina eolica mas, que incluye un cojinete de rodillos para un generador de turbina eolica.
La Fig. 20 es una vista en seccion esquematica que muestra la periferia de un cojinete de eje principal de la Fig. 19, de modo ampliado.
La Fig. 21 es una vista en seccion esquematica que muestra la estructura de un cojinete de rodillos ahusado de dos hileras.
La Fig. 22 es una vista en seccion fragmentada, parcialmente esquematica, que muestra una parte principal de la Fig. 21 de modo ampliado.
La Fig. 23 es un diagrama de flujo que muestra un esbozo de un procedimiento de produccion de una corona de apoyo y de un cojinete de rodillos.
La Fig. 24 es un diagrama esquematico para ilustrar una etapa de endurecimiento por temple de una superficie de contacto de rodadura.
La Fig. 25 es una vista en seccion esquematica, que muestra una seccion tomada por el segmento lineal XXV- XXV de la Fig. 24.
La Fig. 26 es un diagrama esquematico para ilustrar una etapa de endurecimiento por temple de una superficie de montaje.
La Fig. 27 es un diagrama esquematico que muestra la estructura de otro generador de turbina eolica, que incluye un cojinete de rodillos para un generador de turbina eolica.
La Fig. 28 es una vista en seccion esquematica que muestra la periferia de un cojinete de eje principal de la Fig. 27, de modo ampliado.
La Fig. 29 es un diagrama de flujo que muestra un esbozo de un procedimiento de produccion de un anillo exterior de un cojinete de rodillos, y del cojinete de rodillos.
La Fig. 30 es un diagrama esquematico para ilustrar una etapa de endurecimiento por temple de una superficie de contacto de rodadura.
La Fig. 31 es una vista en seccion esquematica, que muestra una seccion tomada por el segmento lineal XXXI- XXXI de la Fig. 30.
La Fig. 32 es un diagrama esquematico para ilustrar una etapa de endurecimiento por temple de una superficie de montaje.
La Fig. 33 es una vista en seccion esquematica, que muestra una seccion tomada por el segmento lineal XXXIII- XXXIII de la Fig. 32.
La Fig. 34 es una vista en seccion esquematica, que muestra la estructura de un cojinete de rodillos ahusado de dos hileras.
La Fig. 35 es una vista en seccion fragmentada, parcialmente esquematica, que muestra una parte principal de la Fig. 34 de modo ampliado.
La Fig. 36 es un diagrama esquematico para ilustrar una etapa de endurecimiento por temple de una decimoquinta realizacion.
La Fig. 37 es un diagrama esquematico para ilustrar la etapa de endurecimiento por temple de una decimosexta realizacion.
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La Fig. 38 es un diagrama esquematico que muestra la estructura de otro generador de turbina eolica, que incluye un cojinete de rodillos para un generador de turbina eolica.
La Fig. 39 es una vista en seccion esquematica que muestra la periferia de un cojinete de eje principal de la Fig. 38, de modo ampliado.
La Fig. 40 es un diagrama que muestra la distribucion de tension residual, en una direccion de profundidad alrededor de una superficie de contacto de rodadura.
La Fig. 41 es un diagrama que muestra la distribucion de la dureza, en la direccion de profundidad alrededor de la superficie de contacto de rodadura.
Descripcion de las realizaciones
A continuacion se describen las realizaciones de la presente invencion, con referencia a los dibujos. En los siguientes dibujos, se asignan los mismos numeros de referencia a porciones identicas o correspondientes, y no se repite la descripcion redundante.
(Primera Realizacion)
En primer lugar, se describe una primera realizacion, que es una realizacion de la presente invencion, con referencia a un procedimiento de produccion de una corona de apoyo (anillo interior) de un cojinete de rodillos, que es un miembro con forma de anillo. Con referencia a la Fig. 1, en primer lugar se lleva a cabo una etapa de preparacion de un cuerpo, a modo de etapa (S10) del procedimiento de produccion de un anillo interior de acuerdo con la presente realizacion. En esta etapa (S10), se prepara un material a granel de acero JIS S53C, por ejemplo, y se ejecuta una operacion tal como recalcado o volteo, de modo que se prepara un cuerpo formado con una forma en respuesta a una forma deseada de un anillo interior.
A continuacion, con referencia a la Fig. 1, se lleva a cabo una etapa de endurecimiento por temple. Esta etapa de endurecimiento por temple incluye una etapa de calentamiento por induccion, llevada a cabo a modo de etapa (S20), y una etapa de enfriamiento llevada a cabo a modo de etapa (S30). En la etapa (S20), con referencia a las Figs. 2 y 3, se dispone un serpentm 21 a modo de miembro de calentamiento por induccion enfrentado a parte de una superficie 11 de contacto de rodadura, que es una superficie por la que un elemento rodante debe rodar en un cuerpo formado 10, preparado en la etapa (S10). Una superficie del serpentm 21 opuesta a la superficie 11 de contacto de rodadura tiene una forma a lo largo de la superficie 11 de contacto de rodadura, como se muestra en la Fig. 3. A continuacion, se hace girar el cuerpo formado 10 sobre un eje central, mas espedficamente en la direccion de flecha a, mientras se suministra una corriente de alta frecuencia al serpentm 21 desde una fuente de energfa (no mostrada). Asf, se calienta por induccion una region de capa superficial del cuerpo formado 10 que incluye la superficie 11 de contacto de rodadura, a una temperatura de al menos un punto A1, y se forma una region calentada 11A anular a lo largo de la superficie 11 de contacto de rodadura.
Luego, en la etapa (S30), se inyecta agua a modo de lfquido refrigerante, por ejemplo, en la totalidad del cuerpo formado 10 que incluye la region calentada 11A formada en la etapa (S20), de modo que la totalidad de la region calentada 11A se enfna simultaneamente a una temperatura no superior a un punto Ms. Asf, la region calentada 11A se transforma en martensita, y se endurece. A traves del procedimiento anteriormente mencionado, se ejecuta una operacion de temple por induccion, y se completa la etapa endurecimiento por temple.
Luego, se lleva a cabo una etapa de temple a modo de etapa (S40). En esta etapa (S40), el cuerpo formado 10 endurecido por temple en las etapas (S20) y (S30) se carga en un horno, por ejemplo, calentado a una temperatura no superior al punto A1, y se mantiene durante un tiempo preestablecido, de modo que se ejecuta el temple.
A continuacion, se lleva a cabo una etapa de acabado a modo de etapa (S50). En esta etapa (S50), se ejecuta un acabado, tal como pulido, en la superficie 11 de contacto de rodadura, por ejemplo. A traves del procedimiento anteriormente mencionado, se completa un anillo interior de un cojinete, y se completa la produccion del anillo interior de acuerdo con la presente realizacion.
En esta realizacion, el serpentm 21 dispuesto para enfrentarse a parte del cuerpo formado 10 se gira relativamente a lo largo de la direccion circunferencial, en la etapa (S20), de modo que se forma la region calentada 11A sobre el cuerpo formado 10. Por lo tanto, es posible emplear un serpentm 21 pequeno con respecto a la forma exterior del cuerpo formado, y puede reducirse el coste de produccion de un aparato de temple incluso en caso de endurecimiento por temple de un miembro con forma de anillo de gran tamano. Adicionalmente, en la presente realizacion, se enfna simultaneamente la totalidad de la region calentada 11a a la temperatura no superior al punto Ms. Por lo tanto, es posible formar una region anular endurecida por temple que sea homogenea en la direccion circunferencial, y se inhibe la concentracion de la tension residual en una region parcial. Por consiguiente, el procedimiento para producir un anillo interior de acuerdo con la presente invencion pasa a ser un procedimiento de produccion de un miembro con forma de anillo, con el que puede formarse una region anular endurecida por temple que sea homogenea en la direccion circunferencial, al tiempo que se reduce el coste de produccion de un aparato de temple.
Aunque en la etapa (S20) anteriormente mencionada el cuerpo formado 10 puede girar simplemente al menos una vez, preferentemente girara una pluralidad de veces, a fin de implementar un endurecimiento por temple mas
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homogeneo al suprimir la dispersion de la temperatura en la direccion circunferencial. En otras palabras, el serpentm 21 a modo de miembro de calentamiento por induccion preferentemente girara relativamente al menos dos veces, a lo largo de la direccion circunferencial del cuerpo formado 10.
(Segunda Realizacion)
A continuacion se describe una segunda realizacion, que es otra realizacion de la presente invencion. Se lleva a cabo un procedimiento para producir un anillo interior a modo de miembro en forma de anillo, de acuerdo con la segunda realizacion, basicamente de forma similar al caso de la primera realizacion, y se obtienen efectos similares. Sin embargo, el procedimiento para producir un anillo interior de acuerdo con la segunda realizacion es diferente del caso de la primera realizacion, en lo referente a la disposicion de los serpentines 21 en una etapa (S20).
En otras palabras, con referencia a la Fig. 4, en la etapa (S20) de la segunda realizacion se disponen un par de serpentines 21 para sujetar entre los mismos un cuerpo formado 10. A continuacion, el cuerpo formado 10 se gira en la direccion de flecha a, al tiempo que se suministra una corriente de alta frecuencia a los serpentines 21 desde una fuente de energfa (que no se muestra). Asf, se calienta por induccion una region de capa superficial del cuerpo formado 10 que incluye una superficie 11 de contacto de rodadura, a una temperatura de al menos un punto A1, y se forma una region calentada 11A anular lo largo de la superficie 11 de contacto de rodadura.
Asf, la pluralidad de serpentines 21 (en esta realizacion dos) quedan dispuestos a lo largo de la direccion circunferencial del cuerpo formado 10, de modo que el procedimiento para producir un anillo interior de un cojinete de rodillos de acuerdo con la segunda realizacion pasa a ser un procedimiento para producir un miembro en forma de anillo, con el que puede implementarse el endurecimiento por temple homogeneo mediante la supresion de la dispersion de la temperatura en la direccion circunferencial.
Aunque en la realizacion anteriormente mencionada se ha descrito un caso en el que se fijan los serpentines 21 y se gira el cuerpo formado 10, los serpentines 21 se pueden girar en la direccion circunferencial del cuerpo formado 10 mientras se fija el cuerpo formado 10, o se pueden girar los serpentines 21 relativamente a lo largo de la direccion circunferencial del cuerpo formado 10 mediante la rotacion de los dos serpentines 21 y del cuerpo 10. Sin embargo, son necesarios cables o similares para suministrar corriente a los serpentines 21, y por lo tanto lo mas racional es fijar los serpentines 21 como se ha descrito anteriormente.
Aunque en la realizacion anteriormente mencionada se ha descrito un caso en el que se ejecutan el tratamiento termico y la produccion de un anillo interior de un cojinete de rodillos radial, a modo de ejemplo de miembro en forma de anillo, el miembro en forma de anillo al cual puede aplicarse la presente invencion no se limita a esto, sino que puede ser un anillo exterior de un cojinete de rodillos radial o una corona de apoyo de un cojinete de empuje axial, por ejemplo. Adicionalmente, el elemento en forma de anillo al cual puede aplicarse la presente invencion no se limita a la corona de apoyo del cojinete, sino que la presente invencion puede aplicarse al tratamiento termico y la produccion de diversos miembros en forma de anillo, fabricados con acero. En caso de tener que calentar un anillo exterior de un cojinete de rodillos radial, por ejemplo, en la etapa (S20) pueden disponerse los serpentines 21 de manera enfrentada a una superficie de contacto de rodadura formada sobre un lado periferico interior de un cuerpo formado. En caso de tener que calentar una corona de apoyo de un cojinete de rodillos de empuje axial, por ejemplo, en la etapa (S20) pueden disponerse los serpentines 21 de manera enfrentada a una superficie de contacto de rodadura formada sobre un lado de superficie extrema de un cuerpo formado.
Aunque en la realizacion anteriormente mencionada se ha descrito un caso en el que se ejecuta un temple parcial para endurecer por temple solo la porcion de capa superficial de la corona de apoyo del cojinete de rodillos, que incluye la superficie de contacto de rodadura, mediante el uso de la caractenstica de temple por induccion capaz de endurecer parcialmente por temple un objeto tratado, la presente invencion no solo es aplicable al temple parcial, sino que tambien es aplicable a un caso en el que se endurezca por temple la totalidad de una corona de apoyo, por ejemplo.
Aunque la longitud de los serpentines 21 a modo de miembros de calentamiento por induccion en la direccion circunferencial del cuerpo formado 10, que es el miembro en forma de anillo, se puede decidir de manera adecuada para implementar eficazmente un calentamiento homogeneo, dicha longitud puede ajustarse a alrededor de 1/12 de la longitud de la region a calentar, es decir, una longitud de un grado tal que un angulo central con respecto al eje central del miembro en forma de anillo pase a ser 30 °, por ejemplo.
Adicionalmente, las condiciones espedficas para el temple por induccion de la presente invencion se pueden fijar adecuadamente en consideracion de condiciones tales como el tamano y el espesor del miembro en forma de anillo (cuerpo formado), y el material para el mismo, la capacidad de la fuente de energfa y similares. Mas espedficamente, se puede conseguir un temple adecuado en un caso en el que tenga que templarse por induccion una porcion de capa de superficie de un cuerpo formado con JIS S53, que tenga una forma exterior 9 de 2000 mm, un diametro interior 9 de 1860 mm y una anchura t de 100 mm, por ejemplo, mediante el ajuste de la velocidad de rotacion del cuerpo formado, la frecuencia de la fuente de energfa y el valor termico total a traves de un calentamiento por induccion a 30 rpm, 3 kHz y 250 kW, respectivamente.
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Con el fin de suprimir la dispersion de la temperatura en la direccion circunferencial, preferentemente se proporciona una etapa de mantenimiento del cuerpo formado en un estado en el que se haya detenido el calentamiento por induccion, tras la finalizacion del calentamiento por induccion y antes del enfriamiento a la temperatura no superior al punto Ms. Mas espedficamente, la dispersion de la temperatura en la direccion circunferencial sobre la superficie de la region calentada puede reducirse a aproximadamente no mas de 20 °C, manteniendo la misma en el estado en que se ha detenido el calentamiento durante tres segundos tras la finalizacion del calentamiento, por ejemplo, en las condiciones anteriormente mencionadas de la forma del cuerpo formado y del calentamiento.
(Tercera Realizacion)
A continuacion se describe una tercera realizacion en la que los miembros en forma de anillo de acuerdo con la presente invencion se emplean como coronas de apoyo, que constituyen cojinetes para un generador de turbina eolica (cojinetes de rodillos para un generador de turbina eolica).
Con referencia a la Fig. 5, un generador 50 de turbina eolica incluye una paleta 52 que es un dispositivo de turbulencias, un eje principal 51 conectado a la paleta 52 por un extremo para incluir un eje central de la paleta 52, y un multiplicador 54 de velocidad que esta conectado al otro extremo del eje principal 51. Adicionalmente, el multiplicador 54 de velocidad incluye un eje 55 de salida, y el eje 55 de salida esta conectado a un generador 56. El eje principal 51 esta soportado por unos cojinetes 3 de eje principal que son cojinetes de rodillos para un generador de turbina eolica, para poder girar sobre un eje. Una pluralidad de cojinetes 3 de eje principal (en la Fig. 5, dos) estan dispuestos en lmea en la direccion axial del eje principal 51, y sujetos por unas carcasas 53, respectivamente. Los cojinetes 3 de eje principal, las carcasas 53, el multiplicador 54 de velocidad y el generador 56 estan almacenados en una gondola 59, que es una sala de maquinas. El eje principal 51 sobresale de la gondola 59 por un extremo, y esta conectado a la paleta 52.
A continuacion se describe el funcionamiento del generador 50 de turbina eolica. Con referencia a la Fig. 5, cuando la paleta 52 gira en la direccion circunferencial al recibir la energfa eolica, el eje principal 51 conectado a la paleta 52 gira sobre su eje, al tiempo que los cojinetes 3 de eje principal soportan el mismo con respecto a las carcasas 53. La rotacion del eje principal 51 se transmite al multiplicador 54 de velocidad, que la acelera, y pasa a ser la rotacion del eje 55 de salida sobre un eje. La rotacion del eje 55 de salida se transmite al generador 56, y de esta manera se genera fuerza electromotriz por induccion electromagnetica, logrando la generacion de energfa.
A continuacion se describe una estructura de soporte para el eje principal 51 del generador 50 de turbina eolica. Con referencia a la Fig. 6, cada cojinete 3 de eje principal a modo de cojinete de rodillos para un generador de turbina eolica incluye un anillo exterior 31 anular, a modo de corona de apoyo del cojinete de rodillos para un generador de turbina eolica, un anillo interior 32 anular a modo de otra corona de apoyo del cojinete de rodillos para un generador de turbina eolica, dispuesta en el lado periferico interior del anillo exterior 31, y una pluralidad de rodillos 33 dispuestos entre el anillo exterior 31 y el anillo interior 32, y sujetos por una jaula 34 anular. Una superficie 31A de contacto de rodadura de anillo exterior esta formada sobre la superficie periferica interior del anillo exterior 31, y dos superficies 32A de contacto de rodadura de anillo interior estan formadas sobre la superficie periferica exterior del anillo interior 32. El anillo exterior 31 y el anillo interior 32 estan dispuestos de modo que dos superficies 32A de contacto de rodadura de anillo interior esten opuestas a la superficie 31A de contacto de rodadura de anillo exterior. Adicionalmente, la pluralidad de rodillos 33 estan en contacto con la superficie 31A de contacto de rodadura de anillo exterior, y con las superficies 32A de contacto de rodadura de anillo interior, sobre unas superficies 33A de contacto de rodillo a lo largo de las respectivas dos superficies 32A de contacto de rodadura de anillo interior, y sujetos por la jaula 34 y dispuestos con un paso preestablecido en la direccion circunferencial, para su sujecion de forma rodante sobre hileras dobles (dos hileras) de unas superficies de rodadura anulares. Un agujero pasante 31E que atraviesa el anillo exterior 31 en la direccion radial esta formado en el anillo exterior 31. A traves de dicho agujero pasante 31E, puede suministrarse un lubricante en un espacio entre el anillo exterior 31 y el anillo interior 32. El anillo exterior 31 y el anillo interior 32 del cojinete 3 de eje principal pueden girar relativamente el uno con respecto al otro, debido a la estructura anteriormente mencionada.
Por otra parte, el eje principal 51 conectado a la paleta 52 pasa a traves del anillo interior 32 del cojinete 3 de eje principal, esta en contacto con una superficie periferica 32F interior del anillo interior sobre una superficie periferica 51A exterior, y esta fijado al anillo interior 32. El anillo exterior 31 del cojinete 3 de eje principal esta equipado para entrar en contacto con una pared interior 53A de un agujero pasante formado en la carcasa 53, en una superficie periferica 31F exterior, y esta fijado a la carcasa 53. El eje principal 51 conectado a la paleta 52 es giratorio sobre el eje, con respecto al anillo exterior 31 y la carcasa 53, de manera integral con el anillo interior 32, debido a la estructura anteriormente mencionada.
Adicionalmente, unas porciones 32E de brida que sobresalen hacia el anillo exterior 31 estan formadas en ambos extremos de las superficies 32A de contacto de rodadura de anillo interior, en la direccion de la anchura. De esta manera, se soporta una carga en la direccion axial (direccion axial) del eje principal 51, causada por la paleta 52 que recibe el viento. La superficie 31A de contacto de rodadura de anillo exterior tiene una forma de superficie esferica. Por lo tanto, el anillo exterior 31 y el anillo interior 32 pueden formar entre sf un angulo mientras se centran en el centro de esta superficie esferica, en una seccion perpendicular a la direccion de rodadura de los rodillos 33. En otras palabras, el cojinete 3 de eje principal es un cojinete de rodillos de doble hilera de alineacion automatica. Por
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consiguiente, incluso en caso de que el eje principal 51 se desvfe debido al viento recibido por la paleta 52, la carcasa 53 puede sujetar de forma estable y giratoria el eje principal 51 a traves del cojinete 3 de eje principal.
El anillo exterior 31 y el anillo interior 32 a modo de coronas de apoyo de un cojinete de rodillos para un generador de turbina eolica de acuerdo con la tercera realizacion, se producen mediante el procedimiento para producir un miembro de forma de anillo de acuerdo con las mencionadas primera o segunda realizacion, por ejemplo. El anillo exterior 31 y el anillo interior 32 son coronas de apoyo de un cojinete de rodillos para un generador de turbina eolica que tenga diametros interiores de al menos 1,000 mm. Unas capas endurecidas por temple de una superficie 31A de contacto de rodadura de anillo exterior y unas superficies 32A de contacto de rodadura de anillo interior, que son unas superficies en las que ruedan unos elementos de rodadura, se forman por temple por induccion con profundidades uniformes en toda su circunferencia. En otras palabras, el anillo exterior 31 y el anillo interior 32 tienen diametros interiores de al menos 1,000 mm, y tienen capas endurecidas por temple, formadas por temple por induccion, de forma anular a lo largo de la direccion circunferencial con profundidades uniformes, y las superficies de las capas endurecidas por temple forman la superficie 31A de contacto de rodadura de anillo exterior y las superficies 32A de contacto de rodadura de anillo interior, respectivamente. En consecuencia, el anillo exterior 31 y el anillo interior 32 anteriormente mencionados pasan a ser anillos del cojinete de gran tamano en los que se han formado regiones anulares endurecidas por temple, homogeneas en la direccion circunferencial, para incluir superficies de contacto de rodadura al tiempo que se reduce el coste del tratamiento termico, y pasan a ser coronas de apoyo que constituyen un cojinete para un generador de turbina eolica que tambien pueden utilizarse en un entorno severo.
(Cuarta Realizacion)
A continuacion se describe una cuarta realizacion de la presente invencion con referencia a un procedimiento para producir un anillo interior, que es una corona de apoyo de un cojinete de rodillos. Con referencia a la Fig. 7, en el procedimiento de produccion de un anillo interior de acuerdo con esta realizacion en primer lugar se lleva a cabo una etapa de preparacion del cuerpo formado, a modo de etapa (S110). En esta etapa (S110), se prepara un material a granel de acero que contenga al menos un 0,43 % en masa, y no mas de un 0,65 % en masa de carbono, al menos un 0,15 % en masa y no mas de un 0,35 % en masa de silicio, al menos un 0,60 % en masa y no mas de un 1,10 % en masa de manganeso, al menos un 0,30 % en masa y no mas de un 1,20 % en masa de cromo, y al menos un 0,15 % en masa y no mas de un 0,75 % en masa de molibdeno, siendo el resto hierro e impurezas, y se ejecuta una operacion, tal como recalcado o volteo, de modo que se prepare un cuerpo formado con una forma en respuesta a una forma deseada de un anillo interior. Mas espedficamente, se prepara un cuerpo formado en respuesta a la forma de un anillo interior con un diametro interior de al menos 1,000 mm. Cuando el anillo interior a producir es particularmente grande y se requiere una mayor templabilidad del acero, puede emplearse un material a granel de acero al que se anada al menos un 0,35 % en masa y no mas de un 0,75 % en masa de mquel, ademas de los componentes de aleacion anteriormente mencionados. A modo de acero que cumple con la composicion de componentes anteriormente mencionada, se pueden enumerar JIS SUP13, sCm 445, 8660H de la norma SAE, o similares, por ejemplo.
Luego, se lleva a cabo una etapa de normalizacion a modo de etapa (S120). En esta etapa (S120), se calienta el cuerpo formado, preparado en la etapa (S110), a una temperatura de al menos un punto de transformacion A1 y despues se enfna a una temperatura inferior al punto de transformacion A1, de modo que se ejecute la normalizacion. En este momento, la velocidad de enfriamiento de la normalizacion puede ser simplemente una velocidad de enfriamiento a la que el acero que constituye el cuerpo formado no se transforme en martensita, es decir, una velocidad de enfriamiento inferior a una velocidad de enfriamiento cntica. Cuando esta velocidad de enfriamiento aumenta, la dureza del cuerpo formado tras la normalizacion sera alta y, cuando la velocidad de enfriamiento disminuye, sera baja. Por lo tanto, puede proporcionarse la dureza deseada al cuerpo formado mediante el ajuste de la velocidad de enfriamiento.
A continuacion, con referencia a la Fig. 7, se lleva a cabo una etapa de endurecimiento por temple. Esta etapa de endurecimiento por temple incluye una etapa de calentamiento por induccion que se lleva a cabo a modo de etapa (S130), y una etapa de enfriamiento que se lleva a cabo a modo de etapa (S140). En la etapa (S130), con referencia a las Figs. 8 y 9, se dispone un serpentm 121 a modo de miembro de calentamiento por induccion enfrentado a parte de una superficie 111 de contacto de rodadura (region anular), que es una superficie por la que un elemento rodante debe rodar en un cuerpo formado 110. Una superficie del serpentm 121 opuesta a la superficie 111 de contacto de rodadura tiene una forma a lo largo de la superficie 111 de contacto de rodadura, como se muestra en la Fig. 9. A continuacion, se hace girar el cuerpo formado 110 sobre un eje central, mas espedficamente en la direccion de flecha a, mientras se suministra una corriente de alta frecuencia al serpentm 121 desde una fuente de energfa (no mostrada). Asf, se calienta por induccion una region de capa superficial del cuerpo formado 110 que incluye la superficie 111 de contacto de rodadura, a una temperatura de al menos un punto A1, y se forma una region calentada 111A anular a lo largo de la superficie 111 de contacto de rodadura. En este momento, se mide la temperatura en la superficie de la superficie 111 de contacto de rodadura con un termometro 122, tal como un termometro de radiacion, y se gestiona la misma.
Luego, en la etapa (S140), se inyecta agua a modo de lfquido refrigerante, por ejemplo, en la totalidad del cuerpo formado 110 que incluye la region calentada 111A formada en la etapa (S130), de modo que la totalidad de la region
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calentada 111A se enfna simultaneamente a una temperatura no superior a un punto Ms. Asf, la region calentada 111A se transforma en martensita, y se endurece. A traves del procedimiento anteriormente mencionado, se ejecuta una operacion de temple por induccion, y se completa la etapa endurecimiento por temple.
Luego, se lleva a cabo una etapa de temple a modo de etapa (S150). En esta etapa (S150), el cuerpo formado 110 endurecido por temple en las etapas (S130) y (S140) se carga en un horno, por ejemplo, calentado a una temperatura no superior al punto A1, y se mantiene durante un tiempo preestablecido, de modo que se ejecuta la operacion de temple.
A continuacion, se lleva a cabo una etapa de acabado a modo de etapa (S160). En esta etapa (S160), se ejecuta un acabado, tal como pulido, en la superficie 111 de contacto de rodadura, por ejemplo. A traves del procedimiento anteriormente mencionado, se completa el anillo interior del cojinete de rodillos, y se completa la produccion del anillo interior de acuerdo con la presente realizacion. Por consiguiente, con referencia a las Figs. 8 y 9, se completa un anillo interior 110 con un diametro interior d3 de al menos 1000 mm, en el que se ha formado una capa endurecida por temple de manera homogenea, por temple por induccion, a lo largo de la superficie 111 de contacto de rodadura, en toda su circunferencia.
De acuerdo con esta realizacion, el serpentm 21 dispuesto para enfrentarse a parte del cuerpo formado 110 se gira relativamente a lo largo de la direccion circunferencial, en la etapa (S130), de modo que se forma la region calentada 111A sobre el cuerpo formado 110. Por lo tanto, es posible emplear un serpentm 121 pequeno con respecto a la forma exterior del cuerpo formado, y puede reducirse el coste de produccion de un aparato de temple incluso en caso de endurecimiento por temple de un miembro con forma de anillo de gran tamano. Adicionalmente, de acuerdo con la presente realizacion, se enfna simultaneamente la totalidad de la region calentada 111A a la temperatura no superior al punto Ms. Por lo tanto, es posible formar una region anular endurecida por temple que sea homogenea en la direccion circunferencial, y se inhibe la concentracion de la tension residual en una region parcial. Adicionalmente, de acuerdo con esta realizacion, como material se emplea acero capaz de lograr una dureza suficientemente alta por endurecimiento por temple, y que tiene una composicion de componentes apropiada capaz de suprimir el agrietamiento por temple, al tiempo que garantiza una alta templabilidad. Por consiguiente, el procedimiento para producir un anillo interior de acuerdo con la presente invencion pasa a ser un procedimiento de produccion de un miembro con forma de anillo, con el que puede formarse una capa endurecida mediante temple por induccion a lo largo de una superficie de contacto de rodadura, en toda la circunferencia, al tiempo que se reduce el coste de produccion de un aparato de temple.
Aunque la etapa (S120) anteriormente mencionada no es una etapa esencial en el procedimiento para producir una corona de apoyo de acuerdo con la presente invencion, llevando a cabo la misma puede ajustarse la dureza de una region sin endurecer (una region que no sea la capa endurecida por temple) de la corona de apoyo producida. Tambien es posible ajustar la dureza de la region sin endurecer mediante una operacion de temple y revenido, en lugar de la etapa (S120). Sin embargo, en esta realizacion se emplea como material acero con un contenido relativamente alto de carbono, y que tiene la composicion de componentes anteriormente mencionada que presenta una alta templabilidad, y por lo tanto se produce facilmente agrietamiento por temple. Por lo tanto, preferentemente se ejecuta una normalizacion a modo de etapa (S120), para ajustar la dureza de la region sin endurecer.
En la etapa (S120) anteriormente mencionada, puede ejecutarse una operacion de granallado mientras se enfna el cuerpo formado 110, pulverizando partmulas duras sobre el cuerpo formado 110 junto con gas. Asf, el granallado puede llevarse a cabo simultaneamente con un enfriamiento por chorro de aire en el momento de la normalizacion. Por lo tanto, se eliminan las cascarillas formadas en la porcion de capa superficial del cuerpo formado 110 debido al calentamiento durante la normalizacion, y se suprime la reduccion caractenstica de la corona de apoyo, resultante de la formacion de las cascarillas, o la reduccion de la conductividad termica resultante de la formacion de las cascarillas. A modo de partmulas duras (material de proyeccion), pueden emplearse partmulas de metal de acero o de hierro fundido, por ejemplo.
Aunque en la etapa (S130) anteriormente mencionada el cuerpo formado 110 puede girar simplemente al menos una vez, preferentemente girara una pluralidad de veces, a fin de implementar un endurecimiento por temple mas homogeneo al suprimir la dispersion de la temperatura en la direccion circunferencial. En otras palabras, el serpentm 121 a modo de miembro de calentamiento por induccion preferentemente girara relativamente al menos dos veces, a lo largo de la direccion circunferencial de la superficie de contacto de rodadura del cuerpo formado 110.
(Quinta Realizacion)
A continuacion se describe una quinta realizacion, que es una realizacion adicional de la presente invencion. Se lleva a cabo un procedimiento para producir un anillo interior de acuerdo con la quinta realizacion, basicamente de forma similar al caso de la cuarta realizacion, y se obtienen efectos similares. Sin embargo, el procedimiento para producir un anillo interior de acuerdo con la quinta realizacion es diferente del caso de la cuarta realizacion, en lo referente a la disposicion de los serpentines 121 en una etapa (S130).
En otras palabras, con referencia a la Fig. 10, en la etapa (S130) de la quinta realizacion se disponen un par de serpentines 121 para sujetar entre los mismos un cuerpo formado 110. A continuacion, el cuerpo formado 110 se
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gira en la direccion de flecha a, al tiempo que se suministra una corriente de alta frecuencia a los serpentines 121 desde una fuente de energfa (que no se muestra). As^ se calienta por induccion una region de capa superficial del cuerpo formado 110 que incluye una superficie 111 de contacto de rodadura, a una temperatura de al menos un punto A1, y se forma una region calentada 111A anular lo largo de la superficie 111 de contacto de rodadura.
Asf, una pluralidad de serpentines 121 (en esta realizacion dos) quedan dispuestos a lo largo de la direccion circunferencial del cuerpo formado 110, de modo que el procedimiento para producir un anillo interior de un cojinete de rodillos de acuerdo con la quinta realizacion pasa a ser un procedimiento para producir una corona de apoyo, con el que puede implementarse el endurecimiento por temple homogeneo mediante la supresion de la dispersion de la temperatura en la direccion circunferencial. Con el fin de suprimir adicionalmente la dispersion de la temperatura en la direccion circunferencial, los serpentines 121 se disponen preferentemente a intervalos regulares en la direccion circunferencial del cuerpo formado 110.
(Sexta Realizacion)
A continuacion se describe una sexta realizacion, que es una realizacion adicional de la presente invencion. Se lleva a cabo un procedimiento para producir un anillo interior de acuerdo con la sexta realizacion, basicamente de forma similar al caso de la cuarta y la quinta realizaciones, y se obtienen efectos similares. Sin embargo, el procedimiento para producir un anillo interior de acuerdo con la sexta realizacion es diferente de los casos de la cuarta y la quinta realizaciones, en lo referente a la disposicion de los termometros 122 en una etapa (S130).
En otras palabras, con referencia a la Fig. 11, en la etapa (S130) de la sexta realizacion se miden las temperaturas de una pluralidad de porciones (en este caso, cuatro) de una superficie 111 de contacto de rodadura, que es una region calentada. Mas espedficamente, en la etapa (S130) de la sexta realizacion se disponen una pluralidad de termometros 122 a intervalos regulares a lo largo de la direccion circunferencial de la superficie 111 de contacto de rodadura de un cuerpo formado 110.
De esta manera, las temperaturas de la pluralidad de porciones se miden simultaneamente en la direccion circunferencial de la superficie 111 de contacto de rodadura, de modo que el endurecimiento por temple puede llevarse a cabo por el enfriamiento rapido del cuerpo formado 110, tras confirmar que se ha implementado un calentamiento homogeneo en la direccion circunferencial de la superficie 111 de contacto de rodadura. En consecuencia, puede implementarse un endurecimiento por temple mas homogeneo en la direccion circunferencial de la superficie 111 de contacto de rodadura, de acuerdo con el procedimiento para producir un anillo interior de un cojinete de rodillos de acuerdo con la sexta realizacion.
Aunque en la realizacion anteriormente mencionada se ha descrito un caso en el que se fijan los serpentines 121 y se gira el cuerpo formado 110, los serpentines 121 se pueden girar en la direccion circunferencial del cuerpo formado 110 mientras se fija el cuerpo formado 110, o se pueden girar los serpentines 121 relativamente a lo largo de la direccion circunferencial del cuerpo formado 110 mediante la rotacion de los dos serpentines 121 y del cuerpo 110. Sin embargo, son necesarios cables o similares para suministrar corriente a los serpentines 121, y por lo tanto lo mas racional es fijar los serpentines 121 como se ha descrito anteriormente.
Aunque en la realizacion anteriormente mencionada se ha descrito un caso en el que se produce un anillo interior de un cojinete de rodillos radial, a modo de ejemplo de corona de apoyo, la corona de apoyo a la cual puede aplicarse la presente invencion no se limita a esto, sino que puede ser un anillo exterior de un cojinete de rodillos radial o una corona de apoyo de un cojinete de empuje axial, por ejemplo. Adicionalmente, en caso de tener que calentar un anillo exterior de un cojinete de rodillos radial, por ejemplo, en la etapa (S120) pueden disponerse los serpentines 121 de manera enfrentada a una superficie de contacto de rodadura formada sobre un lado periferico interior de un cuerpo formado. En caso de tener que calentar una corona de apoyo de un cojinete de rodillos de empuje axial, por ejemplo, en la etapa (S120) pueden disponerse los serpentines 121 de manera enfrentada a una superficie de contacto de rodadura formada sobre un lado de superficie extrema de un cuerpo formado.
Aunque la longitud de los serpentines 121, a modo de miembros de calentamiento por induccion, en la direccion circunferencial del cuerpo formado 110 se puede decidir de manera adecuada para implementar eficazmente un calentamiento homogeneo, dicha longitud puede ajustarse a alrededor de 1/12 de la longitud de la region a calentar, es decir, una longitud de un grado tal que un angulo central con respecto al eje central del cuerpo formado (corona de apoyo) pase a ser 30 °, por ejemplo.
Adicionalmente, las condiciones espedficas para el temple por induccion de la presente invencion se pueden fijar adecuadamente en consideracion de condiciones tales como el tamano y el espesor de la corona de apoyo (cuerpo formado), y el material para la misma, la capacidad de la fuente de energfa y similares. Mas espedficamente, en un caso en el que tenga que templarse por induccion una superficie 111 de contacto de rodadura de un cuerpo formado con una forma exterior d1 de 2000 mm, un diametro interior d2 de 1860 mm y una anchura t de 100 mm, con referencia a la Fig. 9 por ejemplo, la velocidad de rotacion del cuerpo formado, la frecuencia de la fuente de energfa y el valor termico total de un calentamiento por induccion pueden ajustarse a 30 rpm, 3 kHz y 250 kW, respectivamente.
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Con el fin de suprimir la dispersion de la temperature en la direccion circunferencial, preferentemente se proporciona una etapa de mantenimiento del cuerpo formado en un estado en el que se haya detenido el calentamiento, tras la finalizacion del calentamiento por induccion y antes del enfriamiento a la temperature no superior al punto Ms. Mas espedficamente, la dispersion de la temperatura en la direccion circunferencial sobre la superficie de la region calentada puede reducirse a aproximadamente no mas de 20 °C, en las condiciones anteriormente mencionadas de la forma del cuerpo formado y del calentamiento, manteniendo el cuerpo formado en el estado en que se ha detenido el calentamiento durante tres segundos tras la finalizacion del calentamiento, por ejemplo.
(Septima Realizacion)
A continuacion se describe una septima realizacion, en la que las coronas de apoyo de acuerdo con la presente invencion se emplean como coronas de apoyo que constituyen cojinetes para un generador de turbina eolica (cojinetes de rodillos para un generador de turbina eolica).
Con referencia a la Fig. 12, un generador 150 de turbina eolica incluye una paleta 152 que es un dispositivo de turbulencias, un eje principal 151 conectado a la paleta 152 por un extremo para incluir un eje central de la paleta 152, y un multiplicador 154 de velocidad que esta conectado al otro extremo del eje principal 151. Adicionalmente, el multiplicador 154 de velocidad incluye un eje 155 de salida, y el eje 155 de salida esta conectado a un generador 156. El eje principal 151 esta soportado por unos cojinetes 103 de eje principal que son cojinetes de rodillos para un generador de turbina eolica, para poder girar sobre un eje. Una pluralidad de cojinetes 103 de eje principal (en la Fig. 12, dos) estan dispuestos en lmea en la direccion axial del eje principal 151, y sujetos por unas carcasas 153, respectivamente. Los cojinetes 103 de eje principal, las carcasas 153, el multiplicador 154 de velocidad y el generador 156 estan almacenados en una gondola 159, que es una sala de maquinas. El eje principal 151 sobresale de la gondola 159 por un extremo, y esta conectado a la paleta 152.
A continuacion se describe el funcionamiento del generador 150 de turbina eolica. Con referencia a la Fig. 12, cuando la paleta 152 gira en la direccion circunferencial al recibir la energfa eolica, el eje principal 151 conectado a la paleta 152 gira sobre su eje, al tiempo que los cojinetes 103 de eje principal soportan el mismo con respecto a las carcasas 153. La rotacion del eje principal 151 se transmite al multiplicador 154 de velocidad, que la acelera, y pasa a ser la rotacion del eje 155 de salida sobre un eje. La rotacion del eje 155 de salida se transmite al generador 156, y de esta manera se genera fuerza electromotriz por induccion electromagnetica, logrando la generacion de energfa.
A continuacion se describe una estructura de soporte para el eje principal 151 del generador 150 de turbina eolica. Con referencia a la Fig. 13, cada cojinete 103 de eje principal a modo de cojinete de rodillos para un generador de turbina eolica incluye un anillo exterior 131 anular, a modo de corona de apoyo del cojinete de rodillos para un generador de turbina eolica, un anillo interior 132 anular a modo de corona de apoyo del cojinete de rodillos para un generador de turbina eolica, dispuesto en el lado periferico interior del anillo exterior 131, y una pluralidad de rodillos 133 dispuestos entre el anillo exterior 131 y el anillo interior 132, y sujetos por una jaula 134 anular. Una superficie 131A de contacto de rodadura de anillo exterior esta formada sobre la superficie periferica interior del anillo exterior
131, y dos superficies 132A de contacto de rodadura de anillo interior estan formadas sobre la superficie periferica exterior del anillo interior 132. El anillo exterior 131 y el anillo interior 132 estan dispuestos de modo que dos superficies 132A de contacto de rodadura de anillo interior esten opuestas a la superficie 131A de contacto de rodadura de anillo exterior. Adicionalmente, la pluralidad de rodillos 133 estan en contacto con la superficie 131A de contacto de rodadura de anillo exterior, y con las superficies 132A de contacto de rodadura de anillo interior, sobre unas superficies 133A de contacto de rodillo a lo largo de las respectivas dos superficies 132A de contacto de rodadura de anillo interior, y sujetos por la jaula 134 y dispuestos con un paso preestablecido en la direccion circunferencial, para su sujecion de forma rodante sobre hileras dobles (dos hileras) de unas superficies de rodadura anulares. Un agujero pasante 131E, que atraviesa el anillo exterior 131 en la direccion radial, esta formado en el anillo exterior 131. A traves de dicho agujero pasante 131E, puede suministrarse un lubricante en un espacio entre el anillo exterior 131 y el anillo interior 132. El anillo exterior 131 y el anillo interior 132 del cojinete 103 de eje principal pueden girar relativamente el uno con respecto al otro, debido a la estructura anteriormente mencionada.
Por otra parte, el eje principal 151 conectado a la paleta 152 pasa a traves del anillo interior 132 del cojinete 103 de eje principal, esta en contacto con una superficie periferica 132F interior del anillo interior sobre una superficie periferica 151A exterior, y esta fijado al anillo interior 132. El anillo exterior 131 del cojinete 103 de eje principal esta equipado para entrar en contacto con una pared interior 153A de un agujero pasante formado en la carcasa 153, en una superficie periferica 131F exterior, y esta fijado a la carcasa 153. El eje principal 151 conectado a la paleta 152 es giratorio sobre el eje, con respecto al anillo exterior 131 y la carcasa 153, de manera integral con el anillo interior
132, debido a la estructura anteriormente mencionada.
Adicionalmente, unas porciones 132E de brida que sobresalen hacia el anillo exterior 131 estan formadas en ambos extremos de las superficies 132A de contacto de rodadura de anillo interior, en la direccion de la anchura. De esta manera, se soporta una carga en la direccion axial (direccion axial) del eje principal 151, causada por la paleta 152 que recibe el viento. La superficie 131A de contacto de rodadura de anillo exterior tiene una forma de superficie esferica. Por lo tanto, el anillo exterior 131 y el anillo interior 132 pueden formar entre sf un angulo mientras se centran en el centro de esta superficie esferica, en una seccion perpendicular a la direccion de rodadura de los rodillos 133. En otras palabras, el cojinete 103 de eje principal es un cojinete de rodillos de doble hilera de alineacion
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El anillo exterior 131 y el anillo interior 132, a modo de coronas de apoyo de un cojinete de rodillos para un generador de turbina eolica de acuerdo con la septima realizacion, se producen mediante el procedimiento para producir un miembro de forma de anillo de acuerdo con cualquiera de las mencionadas cuarta a sexta realizaciones, por ejemplo. El anillo exterior 131 y el anillo interior 132 son coronas de apoyo de un cojinete de rodillos para un generador de turbina eolica que tenga diametros interiores de al menos 1,000 mm. En el anillo exterior 131 y el anillo interior 132 unas capas endurecidas por temple estan formadas homogeneamente mediante temple por induccion, a lo largo de la superficie 131A de contacto de rodadura de anillo exterior y las superficies 132A de contacto de rodadura de anillo interior, en toda su circunferencia. En otras palabras, el anillo exterior 131 y el anillo interior 132 tienen diametros interiores de al menos 1,000 mm, y tienen capas endurecidas por temple, formadas por temple por induccion, con formas anulares a lo largo de la direccion circunferencial con profundidades uniformes, y las superficies de las capas endurecidas por temple forman la superficie 131A de contacto de rodadura de anillo exterior y las superficies 132A de contacto de rodadura de anillo interior, respectivamente. En consecuencia, el anillo exterior 131 y el anillo interior 132 anteriormente mencionados pasan a ser coronas de apoyo de gran tamano en las que se han formado homogeneamente regiones endurecidas por temple, mediante temple por induccion, a lo largo de toda su circunferencia, al tiempo que se reduce el coste del tratamiento termico, y pasan a ser coronas de apoyo que constituyen un cojinete para un generador de turbina eolica que tambien puede utilizarse en un entorno severo.
El procedimiento para producir una corona de apoyo de acuerdo con la presente invencion es adecuado para la produccion de una corona de apoyo de un cojinete de rodillos de gran tamano. Aunque en la septima realizacion anteriormente mencionada se han descrito coronas de apoyo para un generador de turbina eolica a modo de ejemplos de cojinete de rodillos de gran tamano, tambien es posible la aplicacion a otro cojinete de rodillos de gran tamano. Mas espedficamente, el procedimiento para producir una corona de apoyo de acuerdo con la presente invencion se puede aplicar adecuadamente a la produccion de una corona de apoyo de un cojinete de rodillos para un escaner CT, que soporte una montura giratoria sobre la que una porcion de irradiacion de rayos X de un escaner CT este montada, de manera que pueda girar con respecto a una montura fija dispuesta para estar opuesta a la montura giratoria, por ejemplo. Adicionalmente, el procedimiento para producir una corona de apoyo de acuerdo con la presente invencion es aplicable a una corona de apoyo de un cojinete de rodillos arbitrario, tal como un cojinete de bolas de estna profunda, un cojinete de bolas de contacto angular, un cojinete de rodillos cilmdricos, un cojinete de rodillos ahusados, un cojinete de rodillos de alineacion automatica, o un cojinete de bolas de empuje, por ejemplo.
(Octava Realizacion)
A continuacion se describe una octava realizacion de la presente invencion. Aunque se describe un procedimiento para producir un anillo interior principalmente a modo de procedimiento para producir una corona de apoyo, de manera similar tambien puede producirse un anillo exterior.
Con referencia a la Fig. 14, en el procedimiento de produccion de un anillo interior de acuerdo con la presente realizacion en primer lugar se lleva a cabo una etapa de preparacion de un cuerpo formado, a modo de etapa (S210). En esta etapa (S210), se prepara un material a granel de acero que tenga una composicion arbitraria de componentes adecuada para el temple por induccion, tal como un material a granel de acero que contenga al menos un 0,43 % en masa, y no mas de un 0,65 % en masa de carbono, al menos un 0,15 % en masa y no mas de un 0,35 % en masa de silicio, al menos un 0,60 % en masa y no mas de un 1,10 % en masa de manganeso, al menos un 0,30 % en masa y no mas de un 1,20 % en masa de cromo, y al menos un 0,15 % en masa y no mas de un 0,75 % en masa de molibdeno, siendo el resto hierro e impurezas, y se ejecuta una operacion, tal como recalcado o volteo, de modo que se prepare un cuerpo formado con una forma en respuesta a una forma deseada de un anillo interior. Mas espedficamente, se prepara un cuerpo formado en respuesta a la forma de un anillo interior con un diametro interior de al menos 1,000 mm. Cuando el anillo interior a producir es particularmente grande y se requiere una mayor templabilidad del acero, puede emplearse un material a granel de acero al que se anada al menos un 0,35 % en masa y no mas de un 0,75 % en masa de mquel, ademas de los componentes de aleacion anteriormente mencionados. A modo de acero que cumple con la composicion de componentes anteriormente mencionada, se pueden enumerar JIS SUP13, SCM 445, 8660H de la norma SAE, o similares, por ejemplo.
Luego, se lleva a cabo una etapa de normalizacion a modo de etapa (S220). En esta etapa (S220), se calienta el cuerpo formado, preparado en la etapa (S210), a una temperatura de al menos un punto de transformacion A1 y despues se enfna a una temperatura inferior al punto de transformacion A1, de modo que se ejecute la normalizacion. En este momento, la velocidad de enfriamiento de la normalizacion puede ser simplemente una velocidad de enfriamiento a la que el acero que constituye el cuerpo formado no se transforme en martensita, es decir, una velocidad de enfriamiento inferior a una velocidad de enfriamiento cntica. Cuando esta velocidad de enfriamiento aumenta, la dureza del cuerpo formado tras la normalizacion sera alta y, cuando la velocidad de enfriamiento disminuye, sera baja. Por lo tanto, puede proporcionarse la dureza deseada al cuerpo formado mediante el ajuste de la velocidad de enfriamiento.
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A continuacion, con referencia a la Fig. 14, se lleva a cabo una etapa de endurecimiento por temple. Esta etapa de endurecimiento por temple incluye una etapa de calentamiento por induccion que se lleva a cabo a modo de etapa (S230), y una etapa de enfriamiento que se lleva a cabo a modo de etapa (S240). En la etapa (S230), con referencia a las Figs. 15 y 16, se dispone un serpentm 221 a modo de miembro de calentamiento por induccion enfrentado a parte de una superficie 211 de contacto de rodadura (region anular), que es una superficie por la que un elemento rodante debe rodar en un cuerpo formado 210. Una region 221A calentada por induccion, que es una region enfrentada a la superficie 211 de contacto de rodadura y que contribuye a calentar la superficie 211 de contacto de rodadura del serpentm 211, esta incluida en el mismo plano, tal como se muestra en las Figs. 15 y 16. En otras palabras, una region opuesta a la superficie 211 de contacto de rodadura tiene una forma de plano incluida en el mismo plano.
A continuacion, se hace girar el cuerpo formado 210 sobre un eje central, mas espedficamente en la direccion de flecha a, mientras se suministra una corriente de alta frecuencia al serpentm 221 desde una fuente de energfa (no mostrada). Asf, se calienta por induccion una region de capa superficial del cuerpo formado 210 que incluye la superficie 211 de contacto de rodadura, a una temperatura de al menos un punto A1, y se forma una region calentada 211A anular a lo largo de la superficie 211 de contacto de rodadura. En este momento, se mide la temperatura en la superficie de la superficie 211 de contacto de rodadura con un termometro 222, tal como un termometro de radiacion, y se gestiona la misma.
Luego, en la etapa (S240), se inyecta agua a modo de lfquido refrigerante, por ejemplo, en la totalidad del cuerpo formado 210 que incluye la region calentada 211A formada en la etapa (S230), de modo que la totalidad de la region calentada 211A se enfna simultaneamente a una temperatura no superior a un punto Ms. Asf, la region calentada 211A se transforma en martensita, y la region que incluye la superficie 211 de contacto de rodadura se endurece. A traves del procedimiento anteriormente mencionado, se ejecuta la operacion de temple por induccion, y se completa la etapa endurecimiento por temple.
Luego, se lleva a cabo una etapa de temple a modo de etapa (S250). En esta etapa (S250), el cuerpo formado 210 endurecido por temple en las etapas (S230) y (S240) se carga en un horno, por ejemplo, calentado a una temperatura no superior al punto A1, y se mantiene durante un tiempo preestablecido, de modo que se ejecuta la operacion de temple.
A continuacion, se lleva a cabo una etapa de acabado a modo de etapa (S260). En esta etapa (S260), se ejecuta un acabado, tal como pulido, en la superficie 211 de contacto de rodadura, por ejemplo. A traves del procedimiento anteriormente mencionado, se completa el anillo interior del cojinete de rodillos, y se completa la produccion del anillo interior de acuerdo con la presente realizacion. Por consiguiente, con referencia a las Figs. 15 y 16, se completa un anillo interior 210 con un diametro interior de al menos 1000 mm, en el que se ha formado una capa endurecida por temple de manera homogenea, por temple por induccion, a lo largo de la superficie 211 de contacto de rodadura, en toda su circunferencia.
Adicionalmente, se lleva a cabo una etapa de montaje a modo de etapa (S270). En esta etapa (S270), el anillo interior 210 preparado como se ha descrito anteriormente, y un anillo exterior preparado de forma similar al anillo interior 210 anteriormente mencionado, se combinan con elementos de rodadura, jaulas y similares preparados por separado, de modo que se monta un cojinete 203 de eje principal para un generador de turbina eolica, mostrado en la Fig. 20 descrita mas adelante, por ejemplo. A traves del procedimiento anteriormente mencionado, se completa el procedimiento para producir un cojinete de rodillos de acuerdo con la presente realizacion.
De acuerdo con esta realizacion, el serpentm 221 dispuesto para enfrentarse a parte de la superficie de contacto de rodadura del cuerpo formado 210 se gira relativamente a lo largo de la direccion circunferencial, en la etapa (S230), de modo que se forma la region calentada 211A sobre el cuerpo formado 210. Por lo tanto, es posible emplear un serpentm 221 pequeno con respecto a la forma exterior del cuerpo formado 210, y puede reducirse el coste de produccion de un aparato de temple incluso en caso de endurecimiento por temple de un cuerpo formado 210 de gran tamano. Adicionalmente, de acuerdo con la presente realizacion, se enfna simultaneamente la totalidad de la region calentada 211A a la temperatura no superior al punto Ms. Por lo tanto, es posible formar una region anular endurecida por temple que sea homogenea en la direccion circunferencial, y se inhibe la concentracion de la tension residual en una region parcial.
De acuerdo con esta realizacion, adicionalmente, en la etapa (S230) se emplea un serpentm 221 que tiene una forma tal que la region calentada por induccion este incluida en el mismo plano. Por lo tanto, incluso en caso de ejecutar una operacion de temple de cuerpos formados (anillos interiores) 210 que tengan diferentes tamanos o formas, no seran necesarios serpentines que respondan a las formas de los respectivos cuerpos formados (anillos interiores), sino que puede reducirse el coste de produccion de un aparato de temple. De acuerdo con el procedimiento para producir un anillo interior de acuerdo con la presente realizacion, tal como se ha descrito anteriormente en el presente documento, puede formarse homogeneamente una capa endurecida por temple, mediante temple por induccion, a lo largo de una superficie de contacto de rodadura en toda la circunferencia, al tiempo que se reduce el coste de produccion de un aparato de temple.
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Adicionalmente, de acuerdo con el procedimiento para producir un cojinete de acuerdo con la presente realizacion, puede producirse a bajo costo un cojinete de rodillos que incluya una corona de apoyo en la que este formada homogeneamente una capa endurecida por temple, mediante temple por induccion, a lo largo de una superficie de contacto de rodadura en toda la circunferencia.
Aunque la etapa de normalizacion, llevada a cabo a modo de la etapa (S220) anteriormente mencionada, no es una etapa esencial en el procedimiento para producir una corona de apoyo de acuerdo con la presente invencion, se puede ajustar la dureza de un cuerpo formado fabricado con un acero tal como JIS SUP 13, SCM445, 8660H de la norma SAE, o similares, al tiempo que se suprime la aparicion de grietas de temple.
En esta etapa (S220), puede ejecutarse una operacion de granallado mientras se enfna el cuerpo formado 210, pulverizando partfculas duras sobre el cuerpo formado 210 junto con gas. Asf, el granallado puede llevarse a cabo simultaneamente con un enfriamiento por chorro de aire en el momento de la normalizacion, de modo que se eliminan las cascarillas formadas en la porcion de capa superficial del cuerpo formado 210, y se suprimen la reduccion caractenstica del anillo interior 210, resultante de la formacion de las cascarillas, o la reduccion de la conductividad termica resultante de la formacion de las cascarillas. A modo de partfculas duras (material de proyeccion), pueden emplearse partfculas de metal de acero o de hierro fundido, por ejemplo.
Aunque en la etapa (S230) anteriormente mencionada el cuerpo formado 210 puede girar simplemente al menos una vez, preferentemente girara una pluralidad de veces, a fin de implementar un endurecimiento por temple mas homogeneo al suprimir la dispersion de la temperatura en la direccion circunferencial. En otras palabras, el serpentm 221 a modo de miembro de calentamiento por induccion preferentemente girara relativamente al menos dos veces, a lo largo de la direccion circunferencial de la superficie 211 de contacto de rodadura del cuerpo formado 210.
(Novena Realizacion)
A continuacion se describe una novena realizacion, que es una realizacion adicional de la presente invencion. Se lleva a cabo un procedimiento para producir un anillo interior y un cojinete de rodillos de acuerdo con la novena realizacion, basicamente de forma similar al caso de la octava realizacion, y se obtienen efectos similares. Sin embargo, el procedimiento para producir un anillo interior y un cojinete de rodillos de acuerdo con la novena realizacion es diferente del caso de la octava realizacion, en lo referente a la disposicion de los serpentines 221 en una etapa (S230).
En otras palabras, con referencia a la Fig. 17, en la etapa (S230) de la novena realizacion se disponen multiples serpentines 221 (en este caso, seis), a lo largo de una superficie 211 de contacto de rodadura formada en la superficie periferica exterior de un cuerpo formado 210. De manera similar al caso de la octava realizacion, el cuerpo formado 210 se gira a lo largo de la direccion de flecha a, y se suministra una corriente de alta frecuencia a los serpentines 221 desde una fuente de energfa (que no se muestra). Asf, se calienta por induccion una porcion de capa superficial del cuerpo formado 210 que incluye una superficie 211 de contacto de rodadura, a una temperatura de al menos un punto A1, y se forma una region calentada 211A anular lo largo de la superficie 211 de contacto de rodadura.
Asf, la pluralidad de serpentines 221 quedan dispuestos a lo largo de la direccion circunferencial del cuerpo formado 210, de modo que el procedimiento para producir un anillo interior de un cojinete de rodillos de acuerdo con la novena realizacion pasa a ser un procedimiento para producir una corona de apoyo, con el que puede implementarse el endurecimiento por temple homogeneo mediante la supresion de la dispersion de la temperatura en la direccion circunferencial. Con el fin de suprimir adicionalmente la dispersion de la temperatura en la direccion circunferencial, los serpentines 221 se disponen preferentemente a intervalos regulares en la direccion circunferencial del cuerpo formado 210.
(Decima Realizacion)
A continuacion se describe una decima realizacion, que es una realizacion adicional de la presente invencion. Se lleva a cabo un procedimiento para producir un anillo interior de acuerdo con la decima realizacion, basicamente de forma similar a los casos de la octava y la novena realizaciones, y se obtienen efectos similares. Sin embargo, el procedimiento para producir un anillo interior de acuerdo con la decima realizacion es diferente de los casos de la octava y la novena realizaciones, en lo referente a la disposicion de los termometros 222 en una etapa (S230).
En otras palabras, con referencia a la Fig. 18, en la etapa (S230) de la decima realizacion se miden las temperaturas de una pluralidad de porciones (en este caso, cuatro) de una superficie 211 de contacto de rodadura, que es una region calentada. Mas espedficamente, en la etapa (S230) de la decima realizacion se disponen una pluralidad de termometros 222 a intervalos regulares a lo largo de la direccion circunferencial de la superficie 211 de contacto de rodadura de un cuerpo formado 210.
De esta manera, las temperaturas de la pluralidad de porciones se miden simultaneamente en la direccion circunferencial de la superficie 211 de contacto de rodadura, de modo que el endurecimiento por temple puede llevarse a cabo por el enfriamiento rapido del cuerpo formado 210, tras confirmar que se ha implementado un calentamiento homogeneo en la direccion circunferencial de la superficie 211 de contacto de rodadura. En
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consecuencia, puede implementarse un endurecimiento por temple mas homogeneo en la direccion circunferencial de la superficie 211 de contacto de rodadura, de acuerdo con el procedimiento para producir un anillo interior de un cojinete de rodillos de acuerdo con la decima realizacion.
Aunque en la realizacion anteriormente mencionada se ha descrito un caso en el que se fijan los serpentines 221 y se gira el cuerpo formado 210, los serpentines 221 se pueden girar en la direccion circunferencial del cuerpo formado 110 mientras se fija el cuerpo formado 210, o se pueden girar los serpentines 221 relativamente a lo largo de la direccion circunferencial del cuerpo formado 210 mediante la rotacion de los dos serpentines 221 y del cuerpo 210. Sin embargo, son necesarios cables o similares para suministrar corriente a los serpentines 221, y por lo tanto lo mas racional es fijar los serpentines 221 como se ha descrito anteriormente.
Aunque en la realizacion anteriormente mencionada se ha descrito un caso en el que se produce un cojinete de rodillos radial, a modo de ejemplo de corona de apoyo, la corona de apoyo al cual puede aplicarse la presente invencion no se limita a esto, sino que puede ser un anillo exterior de un cojinete de rodillos radial o una corona de apoyo de un cojinete de empuje axial, por ejemplo. En caso de tener que calentar un anillo exterior de un cojinete de rodillos radial, por ejemplo, en la etapa (S230) pueden disponerse los serpentines 221 de manera enfrentada a una superficie de contacto de rodadura formada sobre un lado periferico interior de un cuerpo formado. En caso de tener que calentar una corona de apoyo de un cojinete de rodillos de empuje axial, por ejemplo, en la etapa (S230) pueden disponerse los serpentines 221 de manera enfrentada a una superficie de contacto de rodadura formada sobre un lado de superficie extrema de un cuerpo formado.
Con el fin de suprimir la dispersion de la temperatura en la direccion circunferencial, preferentemente se proporciona una etapa de mantenimiento del cuerpo formado en un estado en el que se haya detenido el calentamiento, tras la finalizacion del calentamiento por induccion y antes del enfriamiento a la temperatura no superior al punto Ms.
(Undecima Realizacion)
A continuacion, se describe una undecima realizacion en la que los cojinetes de rodillos producidos, de acuerdo al procedimiento de produccion de un cojinete de rodillos de acuerdo con la presente invencion, se emplean como coronas de apoyo que constituyen cojinetes para un generador de turbina eolica (cojinetes de rodillos para un generador de turbina eolica).
Con referencia a la Fig. 19, un generador 250 de turbina eolica incluye una paleta 252 que es un dispositivo de turbulencias, un eje principal 251 conectado a la paleta 252 por un extremo para incluir un eje central de la paleta 252, y un multiplicador 254 de velocidad que esta conectado al otro extremo del eje principal 251. Adicionalmente, el multiplicador 254 de velocidad incluye un eje 255 de salida, y el eje 255 de salida esta conectado a un generador 256. El eje principal 251 esta soportado por unos cojinetes 203 de eje principal que son cojinetes de rodillos para un generador de turbina eolica, para poder girar sobre un eje. Una pluralidad de cojinetes 203 de eje principal (en la Fig. 19, dos) estan dispuestos en lmea en la direccion axial del eje principal 51, y sujetos por unas carcasas 253, respectivamente. Los cojinetes 203 de eje principal, las carcasas 253, el multiplicador 254 de velocidad y el generador 256 estan almacenados en una gondola 259, que es una sala de maquinas. El eje principal 251 sobresale de la gondola 259 por un extremo, y esta conectado a la paleta 252.
A continuacion se describe el funcionamiento del generador 250 de turbina eolica. Con referencia a la Fig. 19, cuando la paleta 252 gira en la direccion circunferencial al recibir la energfa eolica, el eje principal 251 conectado a la paleta 252 gira sobre su eje, al tiempo que los cojinetes 203 de eje principal soportan el mismo con respecto a las carcasas 253. La rotacion del eje principal 251 se transmite al multiplicador 254 de velocidad, que la acelera, y pasa a ser la rotacion del eje 255 de salida sobre un eje. La rotacion del eje 255 de salida se transmite al generador 256, y de esta manera se genera fuerza electromotriz por induccion electromagnetica, logrando la generacion de energfa.
A continuacion se describe una estructura de soporte para el eje principal 251 del generador 250 de turbina eolica. Con referencia a la Fig. 20, cada cojinete 203 de eje principal a modo de cojinete de rodillos para un generador de turbina eolica incluye un anillo exterior 231 anular, a modo de corona de apoyo del cojinete de rodillos para un generador de turbina eolica, un anillo interior 232 anular a modo de corona de apoyo del cojinete de rodillos para un generador de turbina eolica, dispuesto en el lado periferico interior del anillo exterior 231, y una pluralidad de rodillos 233 dispuestos entre el anillo exterior 231 y el anillo interior 232, y sujetos por una jaula 234 anular. Una superficie 231A de contacto de rodadura de anillo exterior esta formada sobre la superficie periferica interior del anillo exterior 231, y dos superficies 232A de contacto de rodadura de anillo interior estan formadas sobre la superficie periferica exterior del anillo interior 232. El anillo exterior 231 y el anillo interior 232 estan dispuestos de modo que dos superficies 232A de contacto de rodadura de anillo interior esten opuestas a la superficie 231A de contacto de rodadura de anillo exterior. Adicionalmente, la pluralidad de rodillos 233 estan en contacto con la superficie 231A de contacto de rodadura de anillo exterior, y con las superficies 232A de contacto de rodadura de anillo interior, sobre unas superficies 233A de contacto de rodillo a lo largo de las respectivas dos superficies 232A de contacto de rodadura de anillo interior, y sujetos por la jaula 234 y dispuestos con un paso preestablecido en la direccion circunferencial, para su sujecion de forma rodante sobre hileras dobles (dos hileras) de unas superficies de rodadura anulares. Un agujero pasante 231E, que atraviesa el anillo exterior 231 en la direccion radial, esta formado en el anillo exterior 231. A traves de dicho agujero pasante 231E, puede suministrarse un lubricante en un espacio entre el
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anillo exterior 231 y el anillo interior 232. El anillo exterior 231 y el anillo interior 232 del cojinete 203 de eje principal pueden girar relativamente el uno con respecto al otro, debido a la estructura anteriormente mencionada.
Por otra parte, el eje principal 251 conectado a la paleta 252 pasa a traves del anillo interior 232 del cojinete 203 de eje principal, esta en contacto con una superficie periferica 232F interior del anillo interior sobre una superficie periferica 251A exterior, y esta encajada en el anillo interior 232 y fijada al mismo. El anillo exterior 231 del cojinete 203 de eje principal esta equipado para entrar en contacto con una pared interior 253A de un agujero pasante formado en la carcasa 253, en una superficie periferica 231F exterior que es una superficie periferica exterior, y esta fijado a la carcasa 253. El eje principal 251 conectado a la paleta 252 es giratorio sobre el eje, con respecto al anillo exterior 231 y la carcasa 253, de manera integral con el anillo interior 232, debido a la estructura anteriormente mencionada.
Adicionalmente, unas porciones 232E de brida que sobresalen hacia el anillo exterior 231 estan formadas en ambos extremos de las superficies 232A de contacto de rodadura de anillo interior, en la direccion de la anchura. De esta manera, se soporta una carga en la direccion axial (direccion axial) del eje principal 251, causada por la paleta 252 que recibe el viento. La superficie 231A de contacto de rodadura de anillo exterior tiene una forma de superficie esferica. Por lo tanto, el anillo exterior 231 y el anillo interior 232 pueden formar entre sf un angulo mientras se centran en el centro de esta superficie esferica, en una seccion perpendicular a la direccion de rodadura de los rodillos 233. En otras palabras, el cojinete 203 de eje principal es un cojinete de rodillos de doble hilera de alineacion automatica. Por consiguiente, incluso en caso de que el eje principal 251 se desvfe debido al viento recibido por la paleta 252, la carcasa 253 puede sujetar de forma estable y giratoria el eje principal 251 a traves del cojinete 203 de eje principal.
El anillo exterior 231 y el anillo interior 232, a modo de coronas de apoyo de un cojinete de rodillos para un generador de turbina eolica de acuerdo con la undecima realizacion, se producen mediante el procedimiento para producir una corona de apoyo de acuerdo con cualquiera de la octava a decima realizaciones anteriormente mencionadas, por ejemplo. El anillo exterior 231 y el anillo interior 232 son coronas de apoyo de un cojinete de rodillos para un generador de turbina eolica con diametros interiores de al menos 1,000 mm. En el anillo exterior 231 y el anillo interior 232, unas capas endurecidas por temple estan formadas homogeneamente mediante temple por induccion, a lo largo de la superficie 231A de contacto de rodadura de anillo exterior y las superficies 232A de contacto de rodadura de anillo interior, en toda su circunferencia. En otras palabras, el anillo exterior 231 y el anillo interior 232 tienen diametros interiores de al menos 1,000 mm, y tienen capas endurecidas por temple, formadas por temple por induccion, con formas anulares a lo largo de la direccion circunferencial con profundidades uniformes, y las superficies de las capas endurecidas por temple forman la superficie 231A de contacto de rodadura de anillo exterior y las superficies 232A de contacto de rodadura de anillo interior, respectivamente. En consecuencia, el anillo exterior 231 y el anillo interior 232 anteriormente mencionados pasan a ser coronas de apoyo de gran tamano en las que se han formado homogeneamente regiones endurecidas por temple, a lo largo de toda su circunferencia, al tiempo que se reduce el coste del tratamiento termico, y pasan a ser coronas de apoyo que constituyen un cojinete para un generador de turbina eolica que tambien puede utilizarse en un entorno severo.
Los procedimientos para producir una corona de apoyo y un cojinete de rodillos, de acuerdo con la presente invencion, son adecuados para la produccion de una corona de apoyo para cojinete de rodillos de gran tamano, y de un cojinete de rodillos de gran tamano. Aunque en la undecima realizacion anteriormente mencionada se ha descrito la corona de apoyo para un generador de turbina eolica a modo de ejemplo de cojinete de rodillos de gran tamano, tambien es posible la aplicacion a otro cojinete de rodillos de gran tamano. Mas espedficamente, los procedimientos para producir una corona de apoyo de acuerdo con la presente invencion se pueden aplicar adecuadamente a la produccion de una corona de apoyo de un cojinete de rodillos para un escaner CT, que soporte una montura giratoria sobre la que este montada una porcion de irradiacion de rayos X de un escaner Ct, de manera que pueda girar con respecto a una montura fija dispuesta para estar opuesta a la montura giratoria y a un cojinete de rodillos para un escaner CT, por ejemplo. Adicionalmente, los procedimientos para producir una corona de apoyo y un cojinete de rodillos de acuerdo con la presente invencion son aplicables a un cojinete de rodillos arbitrario, tal como un cojinete de bolas de estna profunda, un cojinete de bolas de contacto angular, un cojinete de rodillos cilmdricos, un cojinete de rodillos ahusados, un cojinete de rodillos de alineacion automatica, o un cojinete de bolas de empuje axial, por ejemplo.
(Duodecima Realizacion)
A continuacion se describe una duodecima realizacion. Con referencia a la Fig. 21, un cojinete 301 de rodillos ahusados de dos hileras, que es un cojinete de rodillos de acuerdo con la duodecima realizacion, incluye un anillo exterior 311 anular, dos anillos interiores 312 anulares dispuestos en el interior del anillo exterior 311, y una pluralidad de rodillos ahusados 313 dispuestos entre el anillo exterior 311 y los anillos interiores 312. Dos hileras de superficies 311A de contacto de rodadura de anillo exterior estan formadas sobre la superficie periferica interior del anillo exterior 311, mientras que una hilera de superficie 312A de contacto de rodadura de anillo interior esta formada sobre la superficie periferica exterior de cada uno de los dos anillos interiores 312. Un anillo exterior 311 y dos anillos interiores 312 estan dispuestos de modo que la superficie 312A de contacto de rodadura de anillo interior de un anillo interior 312 se oponga una superficie 311A de contacto de rodadura de anillo exterior, y la superficie 312A de contacto de rodadura de anillo interior del otro anillo interior 312 se oponga a otra superficie 311A de
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contacto de rodadura de anillo exterior. Adicionalmente, la pluralidad de cojinetes 313 de rodillos ahusados estan en contacto con las superficies 311A de contacto de rodadura de anillo exterior y las superficies 312A de contacto de rodadura de anillo interior, a lo largo de las respectivas superficies 311A de contacto de rodadura de anillo exterior, y sujetas por unas jaulas 314 y dispuestas con un paso preestablecido en la direccion circunferencial, para su sujecion de forma rodante en dos hileras de superficies de rodadura anulares. El anillo exterior 311 y los anillos interiores 312 del cojinete 301 de rodillos ahusados de dos hileras son relativamente giratorios entre sf, debido a la estructura anteriormente mencionada.
Con referencia a las Figs. 21 y 22, adicionalmente, el anillo exterior 311 y los anillos interiores 312 tienen diametros interiores de al menos 1,000 mm. El anillo exterior 311 y los anillos interiores 312 incluyen unas capas templadas 311C y 312C de superficie de contacto de rodadura formadas a lo largo de las superficies 311A y 312a de contacto de rodadura, en la totalidad de sus circunferencias para incluir las superficies 311A y 312A de contacto de rodadura, que son unas superficies por las que deben rodar unos rodillos 313, que son unos elementos rodantes, unas capas templadas 311D y 312D de superficie de montaje, formadas a lo largo de unas superficies 311B y 312B de montaje para incluir las superficies 311B y 312B de montaje, que encajan con otros miembros como carcasas o ejes, y unas regiones no endurecidas 311E y 312E formadas entre las capas templadas 311C y 312C de superficie de contacto de rodadura y las capas templadas 311D y 312D de superficie de montaje. Los espesores de las capas templadas 311D y 312D de superficie de montaje son menores que los espesores de las capas templadas 311C y 312C de superficie de contacto de rodadura.
De acuerdo con esta realizacion, en el anillo exterior 311 y los anillos interiores 312, las capas templadas 311C y 312C de superficie de contacto de rodadura se forman a lo largo de las superficies 311A y 312A de contacto de rodadura, en la totalidad de las circunferencias para incluir las superficies 311A y 312A de contacto de rodadura, de modo que se proporcione una dureza suficiente a las superficies 311A y 312A de contacto de rodadura, y se garantice una durabilidad suficiente contra la fatiga de rodadura de los rodillos 313. Adicionalmente, en el anillo exterior 311 y los anillos interiores 312, las capas templadas 311D y 312D de superficie de montaje se forman a lo largo de las superficies 311B y 312B de montaje, para incluir las superficies 311 By 312B de montaje. En consecuencia, se proporciona una suficiente dureza a las superficies 311B y 312B de montaje, y puede garantizarse una interferencia suficiente entre el anillo exterior 311 y anillos interiores 312 y otros miembros, tales como carcasas o ejes, de modo que pueden evitarse los danos del anillo exterior 311 y los anillos interiores 312 como resultado del arrastre o similares, por ejemplo.
Adicionalmente, en el anillo exterior 311 y los anillos interiores 312, las regiones no endurecidas 311E y 312E se forman entre las capas templadas 311C y 312C de superficie de contacto de rodadura y las capas templadas 311D y 312D de superficie de montaje, mientras que los espesores de las capas templadas 311D y 312D de superficie de montaje son menores que los espesores de las capas templadas 311C y 312C de superficie de contacto de rodadura. Asf, se mejora adicionalmente la durabilidad del anillo exterior 311 y los anillos interiores 312 contra la fatiga de rodadura. De esta manera, el anillo exterior 311 y los anillos interiores 312 de acuerdo con la presente realizacion pasan a ser coronas de apoyo de un cojinete de rodillos de gran tamano, en las que las capas templadas 311C y 312C de superficie de contacto de rodadura estan formadas a lo largo de las superficies 311A y 312A de contacto de rodadura para mejorar la durabilidad. Adicionalmente, el cojinete 301 de rodillos ahusados de dos hileras que incluye el anillo exterior 311 y los anillos interiores 312 anteriormente mencionados, pasa a ser un cojinete de rodillos de gran tamano con una durabilidad excelente.
Las capas templadas 311C y 312C de superficie de contacto de rodadura y las capas templadas 311D y 312D de superficie de montaje anteriormente mencionadas pueden formarse por temple de induccion, como se describe mas adelante. El valor absoluto de la diferencia entre el valor maximo y el valor mmimo de la tension residual, en la direccion circunferencial de las superficies 311A y 312A de contacto de rodadura, es preferentemente no mas del 20 % del valor absoluto de un valor medio. De esta manera, puede evitarse suficientemente la aparicion de la deformacion o del agrietamiento de temple. Tal estado de tension residual tambien se puede lograr empleando un procedimiento de produccion de una corona de apoyo de acuerdo con la presente realizacion, como se describe mas adelante.
El anillo exterior 311 y los anillos interiores 312 anteriormente mencionados estan constituidos preferentemente de acero que contenga al menos un 0,43 % en masa, y no mas de un 0,65 % en masa de carbono, al menos un 0,15 % en masa y no mas de un 0,35 % en masa de silicio, al menos un 0,60 % en masa y no mas de un 1,10 % en masa de manganeso, al menos un 0,30 % en masa y no mas de un 1,20 % en masa de cromo, y al menos un 0,15 % en masa y no mas de un 0,75 % en masa de molibdeno, siendo el resto hierro e impurezas. Asf, consisten en un acero con una composicion de componentes tal, que puede obtenerse una dureza suficientemente alta mediante endurecimiento por temple, y puede eliminarse el agrietamiento de temple al tiempo que se asegura una alta templabilidad. Cuando el anillo exterior 311 y los anillos interiores 312 son particularmente grandes, y se requiere una mayor templabilidad del acero que compone el material, puede anadirse al menos un 0,35 % en masa y no mas de un 0,75 % en masa de mquel, ademas de los componentes de aleacion anteriormente mencionados. A modo de acero que cumple con la composicion de componentes anteriormente mencionada, se pueden enumerar JIS SUP13, SCM 445, 8660h de la norma SAE, o similares, por ejemplo.
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A continuacion se describe un ejemplo de un procedimiento para producir el anillo exterior 311 y los anillos interiores 312 anteriormente mencionados, as^ como el cojinete 301 de rodillos ahusados de dos hileras. Aunque principalmente se describe un procedimiento para producir cada anillo interior 312, de entre el anillo exterior 311 y los anillos interiores 312, el anillo exterior 311 tambien puede producirse de manera similar.
Con referencia a la Fig. 23, en el procedimiento de produccion de un anillo interior de un procedimiento de produccion de un cojinete de rodillos de acuerdo con la presente realizacion, en primer lugar se lleva a cabo una etapa de preparacion del cuerpo formado, a modo de etapa (S310). En esta etapa (S310), se prepara un material a granel de acero JIS SUP 13, SCM 445, 8660H de la norma SAE o similar, por ejemplo, y se ejecuta una operacion, tal como recalcado o volteo, de modo que se prepare un cuerpo formado con una forma en respuesta a una forma deseada de un anillo interior. Mas espedficamente, se prepara un cuerpo formado en respuesta a la forma de un anillo interior con un diametro interior de al menos 1,000 mm.
Luego, se lleva a cabo una etapa de normalizacion a modo de etapa (S320). En esta etapa (S320), se calienta el cuerpo formado, preparado en la etapa (S310), a una temperatura de al menos un punto de transformacion A1 y despues se enfna a una temperatura inferior al punto de transformacion A1, de modo que se ejecute la normalizacion. En este momento, la velocidad de enfriamiento de la normalizacion puede ser simplemente una velocidad de enfriamiento a la que el acero que constituye el cuerpo formado no se transforme en martensita, es decir, una velocidad de enfriamiento inferior a una velocidad de enfriamiento cntica. Cuando esta velocidad de enfriamiento aumenta, la dureza del cuerpo formado tras la normalizacion sera alta y, cuando la velocidad de enfriamiento disminuye, sera baja. Por lo tanto, puede proporcionarse la dureza deseada al cuerpo formado mediante el ajuste de la velocidad de enfriamiento. Esta dureza corresponde a la dureza de las regiones no endurecidas 213E de los anillos interiores 312.
A continuacion, con referencia a la Fig. 21, se lleva a cabo una etapa de endurecimiento por temple de superficie de contacto de rodadura. Esta etapa de endurecimiento por temple de superficie de contacto de rodadura incluye una etapa de calentamiento por induccion, que se lleva a cabo a modo de etapa (S330), y una etapa de enfriamiento que se lleva a cabo a modo de etapa (S340). En la etapa (S330), con referencia a las Figs. 24 y 25, se dispone un serpentm 321 a modo de miembro de calentamiento por induccion enfrentado a parte de una superficie 312A de contacto de rodadura, que es la superficie por la que los elementos rodantes (rodillos) deben rodar en el cuerpo formado 312. A continuacion, se hace girar el cuerpo formado 312 sobre un eje central, mas espedficamente en la direccion de flecha a, mientras se suministra una corriente de alta frecuencia al serpentm 321 desde una fuente de energfa (no mostrada). Asf, se calienta por induccion una region de capa superficial del cuerpo formado 312 que incluye la superficie 312A de contacto de rodadura, a una temperatura de al menos el punto A1, y se forma una region calentada 312C anular a lo largo de la superficie 312A de contacto de rodadura. En este momento, se mide la temperatura en la superficie de la superficie 312A de contacto de rodadura con un termometro 322, tal como un termometro de radiacion, y se gestiona la misma.
Luego, en la etapa (S340), se inyecta agua a modo de lfquido refrigerante, por ejemplo, hacia la totalidad del cuerpo formado 312 que incluye la region calentada 312C formada en la etapa (S330), de modo que la totalidad de la region calentada 312C se enfna simultaneamente a una temperatura no superior a un punto Ms. Asf, la region calentada 312C se transforma en martensita, y se endurece para pasar a ser la capa templada 312C de superficie de contacto de rodadura. A traves del procedimiento anteriormente mencionado, se ejecuta una operacion de temple por induccion, y se completa la etapa endurecimiento por temple de superficie de contacto de rodadura. El procedimiento de enfriar simultaneamente la totalidad de la region a una temperatura no superior al punto Ms, en el estado de calentamiento de la region que incluye la superficie 312A de contacto de rodadura a una temperatura de al menos el punto A1 en toda la circunferencia, se emplea como se ha descrito anteriormente, de modo que puede impedirse que la tension residual se concentre en una region parcial al reducir la dispersion de la tension residual, en una direccion a lo largo de la direccion circunferencial de la superficie 312A de contacto de rodadura.
Luego, se lleva a cabo una etapa de endurecimiento por temple de superficie de montaje a modo de etapa (S350). En esta etapa (S350), se endurece por temple una region del cuerpo formado 312 que incluye una superficie 312B de montaje. Mas espedficamente, con referencia a la Fig. 26, en primer lugar se disponen un aparato 325 de temple por transferencia que incluye un serpentm 323, que es un miembro de calentamiento por induccion, y una porcion 324 de inyeccion de lfquido refrigerante, a modo de miembro de enfriamiento dispuesto de forma adyacente al serpentm 323, para quedar enfrentados a una parte de la superficie 312B de montaje. Luego, el aparato 325 de temple por transferencia se mueve a lo largo de la superficie 312B de montaje en la direccion circunferencial (direccion de flecha p). En este momento, se suministra una corriente de alta frecuencia al serpentm 323 desde una fuente de energfa (no mostrada). Asf, se calienta por induccion una region de superficie 312B de montaje del cuerpo formado 312, opuesta al serpentm 323, a una temperatura de al menos el punto A1. Por otra parte, se inyecta un lfquido refrigerante desde la porcion 324 de inyeccion de lfquido refrigerante hacia la superficie 312B de montaje del cuerpo formado 312. En consecuencia, el lfquido refrigerante inyectado desde la porcion 324 de inyeccion de lfquido refrigerante enfna la region de superficie 312b de montaje, calentada por induccion a la temperatura de al menos el punto A1 con el serpentm 323, a una temperatura no superior al punto Ms, y se endurece por temple. Tal operacion de endurecimiento por temple se ejecuta sucesivamente tras el movimiento del aparato 325 de endurecimiento por transferencia, de modo que se forma la capa templada 312D de superficie de montaje mostrada en la Fig. 22.
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En la etapa (S350), el templado por transferencia anteriormente mencionado a traves del cual se enfna la superficie 312B de montaje se emplea inmediatamente despues de calentar la misma, de modo que se evita una notable disminucion de la dureza de la capa templada 312C de superficie de contacto de rodadura formada en las etapas anteriores (S330) y (S340) tras el calentamiento con el serpentm 323. En la etapa (S350), adicionalmente, la capa templada 312D de superficie de montaje se forma de tal manera que el espesor de la misma sea reducido, en comparacion con la capa templada 312C de superficie de contacto de rodadura. Los espesores de las capas templadas, es decir los espesores de las regiones calentadas por calentamiento por induccion, se pueden ajustar mediante el control de la frecuencia de la corriente suministrada al serpentm, la salida de la fuente de energfa, y similares. Una region que no se haya endurecido por temple en las etapas (S330) a (S350) pasa a ser una region sin endurecer 312E.
Luego, se lleva a cabo una etapa de temple a modo de etapa (S360). En esta etapa (S360), el cuerpo formado 312 endurecido por temple en las etapas (S330) y (S350) se carga en un horno, por ejemplo, calentado a una temperatura no superior al punto Ai, y se mantiene durante un tiempo preestablecido, de modo que se ejecuta la operacion de temple.
A continuacion, se lleva a cabo una etapa de acabado a modo de etapa (S370). En esta etapa (S370), se ejecuta un acabado, tal como un pulido, en la superficie 312A de contacto de rodadura, por ejemplo. A traves del procedimiento anteriormente mencionado, se completa el anillo interior 312, y se completa la produccion del anillo interior de acuerdo con la presente realizacion. Por consiguiente, con referencia a las Figs. 21 y 22, se completa cada anillo interior 312 con un diametro interior de al menos 1000 mm, en el que se ha formado homogeneamente una capa templada 312C de superficie de contacto de rodadura, por temple por induccion, a lo largo de la superficie 312A de contacto de rodadura, en toda su circunferencia.
Adicionalmente, se lleva a cabo una etapa de montaje a modo de etapa (S380). En esta etapa (S380), el anillo interior 312 preparado como se ha descrito anteriormente, y un anillo exterior 311 preparado de forma similar al anillo interior 312 anteriormente mencionado, se combinan con unos rodillos 313, jaulas 314 y similares preparados por separado, de modo que se monta un cojinete 301 de rodillos ahusados de doble hilera. A traves del procedimiento anteriormente mencionado, se completa el procedimiento para producir un cojinete de rodillos de acuerdo con la presente realizacion.
Aunque la etapa (S320) anteriormente mencionada no es una etapa esencial en el procedimiento para producir una corona de apoyo de acuerdo con la presente invencion, llevando a cabo la misma puede ajustarse la dureza de una region sin endurecer (una region que no sea la capa endurecida por temple) de la corona de apoyo producida. Tambien es posible ajustar la dureza de la region sin endurecer mediante una operacion de temple y revenido, en lugar de la etapa (S320). Sin embargo, cuando a modo del material descrito se emplea un acero tal como acero JIS SUP13, SCM 445, 8660H de la norma SAE, que tiene un contenido relativamente alto de carbono y una alta templabilidad, se produce facilmente agrietamiento por temple. Por lo tanto, preferentemente se ejecuta una normalizacion a modo de la etapa (S320), para ajustar la dureza de la region sin endurecer.
Adicionalmente, aunque en la etapa (S330) anteriormente mencionada el cuerpo formado 312 puede girar al menos una vez, preferentemente girara una pluralidad de veces, a fin de implementar un endurecimiento por temple mas homogeneo al suprimir la dispersion de la temperatura en la direccion circunferencial. En otras palabras, el serpentm 321 a modo de miembro de calentamiento por induccion preferentemente girara relativamente al menos dos veces, a lo largo de la direccion circunferencial de la superficie 312a de contacto de rodadura del cuerpo formado 312.
En la etapa (S330), se dispone una pluralidad de serpentines 321 preferentemente a lo largo de la direccion circunferencial de la superficie 312A de contacto de rodadura. Asf, puede implementarse un endurecimiento por temple mas homogeneo al suprimir la dispersion de la temperatura en la direccion circunferencial. En este momento, la pluralidad de serpentines 312 se disponen preferentemente a intervalos regulares en la direccion circunferencial de la superficie 312A de contacto de rodadura.
Adicionalmente, en la etapa (S330), preferentemente se miden las temperaturas de una pluralidad de porciones de la superficie 312A de contacto de rodadura, que es una region calentada. Asf, puede implementarse un endurecimiento por temple mas homogeneo en la direccion circunferencial.
Aunque en la duodecima realizacion anteriormente mencionada se ha descrito un caso en el que se fija el serpentm 321 y se gira el cuerpo formado 312 en la etapa (S330), el serpentm 321 se puede girar en la direccion circunferencial del cuerpo formado 312 mientras se fija el cuerpo formado 312, o se puede girar el serpentm 321 relativamente a lo largo de la direccion circunferencial del cuerpo formado 312 mediante la rotacion tanto del serpentm 321 como del cuerpo 312. Sin embargo, es necesario un cable o similar para suministrar corriente al serpentm 321, y por lo tanto lo mas racional es fijar el serpentm 321 como se ha descrito anteriormente.
Aunque la longitud del serpentm 321, a modo de miembro de calentamiento por induccion en la direccion circunferencial del cuerpo formado 312, se puede decidir de manera adecuada para implementar eficazmente un calentamiento homogeneo en la etapa (S330), dicha longitud puede ajustarse a alrededor de 1/12 de la longitud de la region a calentar, es decir, una longitud de un grado tal que un angulo central con respecto al eje central del
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cuerpo formado (anillo interior) pase a ser 30 °, por ejemplo.
Con el fin de suprimir la dispersion de la temperatura en la direccion circunferencial en la etapa (S330), preferentemente se proporciona una etapa en la que se mantiene el cuerpo formado 312 en un estado en el que se ha detenido el calentamiento, despues de la finalizacion del calentamiento por induccion y antes del enfriamiento a la temperatura no superior al punto Ms en la etapa (S340).
(Decimotercera Realizacion)
A continuacion, se describe una decimotercera realizacion en la que los cojinetes de rodillos de acuerdo con la presente invencion se emplean como cojinetes para un generador de turbina eolica (cojinetes de rodillos para un generador de turbina eolica).
Con referencia a la Fig. 27, un generador 350 de turbina eolica incluye una paleta 352 que es un dispositivo de turbulencias, un eje principal 351 conectado a la paleta 352 por un extremo para incluir un eje central de la paleta 352, y un multiplicador 354 de velocidad que esta conectado al otro extremo del eje principal 351. Adicionalmente, el multiplicador 354 de velocidad incluye un eje 355 de salida, y el eje 355 de salida esta conectado a un generador 356. El eje principal 351 esta soportado por unos cojinetes 303 de eje principal que son cojinetes de rodillos para un generador de turbina eolica, para poder girar sobre un eje. Una pluralidad de cojinetes 303 de eje principal (en la Fig. 27, dos) estan dispuestos en lmea en la direccion axial del eje principal 351, y sujetos por unas carcasas 353, respectivamente. Los cojinetes 303 de eje principal, las carcasas 353, el multiplicador 354 de velocidad y el generador 356 estan almacenados en una gondola 359, que es una sala de maquinas. El eje principal 351 sobresale de la gondola 359 por un extremo, y esta conectado a la paleta 352.
A continuacion se describe el funcionamiento del generador 350 de turbina eolica. Con referencia a la Fig. 27, cuando la paleta 352 gira en la direccion circunferencial al recibir la energfa eolica, el eje principal 351 conectado a la paleta 352 gira sobre su eje, al tiempo que los cojinetes 303 de eje principal soportan el mismo con respecto a las carcasas 353. La rotacion del eje principal 351 se transmite al multiplicador 354 de velocidad, que la acelera, y pasa a ser la rotacion del eje 355 de salida sobre un eje. La rotacion del eje 355 de salida se transmite al generador 356, y de esta manera se genera fuerza electromotriz por induccion electromagnetica, logrando la generacion de energfa.
A continuacion se describe una estructura de soporte para el eje principal 351 del generador 350 de turbina eolica. Con referencia a la Fig. 28, cada cojinete 303 de eje principal a modo de cojinete de rodillos para un generador de turbina eolica incluye un anillo exterior 331 anular, a modo de corona de apoyo del cojinete de rodillos para un generador de turbina eolica, un anillo interior 332 anular a modo de corona de apoyo del cojinete de rodillos para un generador de turbina eolica, dispuesto en el lado periferico interior del anillo exterior 331, y una pluralidad de rodillos 333 dispuestos entre el anillo exterior 331 y el anillo interior 332, y sujetos por una jaula 334 anular. Una superficie 331A de contacto de rodadura de anillo exterior esta formada sobre la superficie periferica interior del anillo exterior 331, y dos superficies 332A de contacto de rodadura de anillo interior estan formadas sobre la superficie periferica exterior del anillo interior 332. El anillo exterior 331 y el anillo interior 332 estan dispuestos de modo que dos superficies 332A de contacto de rodadura de anillo interior esten opuestas a la superficie 331A de contacto de rodadura de anillo exterior. Adicionalmente, la pluralidad de rodillos 333 estan en contacto con la superficie 331A de contacto de rodadura de anillo exterior, y con las superficies 332A de contacto de rodadura de anillo interior, sobre unas superficies 333A de contacto de rodillo a lo largo de las respectivas dos superficies 332A de contacto de rodadura de anillo interior, y sujetos por la jaula 334 y dispuestos con un paso preestablecido en la direccion circunferencial, para su sujecion de forma rodante sobre hileras dobles (dos hileras) de unas superficies de rodadura anulares. Un agujero pasante 331E, que atraviesa el anillo exterior 331 en la direccion radial, esta formado en el anillo exterior 331. A traves de dicho agujero pasante 331E, puede suministrarse un lubricante en un espacio entre el anillo exterior 331 y el anillo interior 332. El anillo exterior 331 y el anillo interior 332 del cojinete 303 de eje principal pueden girar relativamente el uno con respecto al otro, debido a la estructura anteriormente mencionada.
Por otra parte, el eje principal 351 conectado a la paleta 352 pasa a traves del anillo interior 332 del cojinete 303 de eje principal, esta en contacto con una superficie periferica 332F interior del anillo interior sobre una superficie periferica 351A exterior, y esta encajada en el anillo interior 332 y fijada al mismo. El anillo exterior 331 del cojinete 303 de eje principal esta equipado para entrar en contacto con una pared interior 353A de un agujero pasante formado en la carcasa 353, en una superficie periferica 331F exterior que es una superficie periferica exterior, y esta fijado a la carcasa 353. El eje principal 351 conectado a la paleta 352 es giratorio sobre el eje, con respecto al anillo exterior 331 y la carcasa 353, de manera integral con el anillo interior 332, debido a la estructura anteriormente mencionada.
Adicionalmente, unas porciones 332E de brida que sobresalen hacia el anillo exterior 331 estan formadas en ambos extremos de las superficies 332A de contacto de rodadura de anillo interior, en la direccion de la anchura. De esta manera, se soporta una carga en la direccion axial (direccion axial) del eje principal 351, causada por la paleta 352 que recibe el viento. La superficie 331A de contacto de rodadura de anillo exterior tiene una forma de superficie esferica. Por lo tanto, el anillo exterior 331 y el anillo interior 332 pueden formar entre sf un angulo mientras se centran en el centro de esta superficie esferica, en una seccion perpendicular a la direccion de rodadura de los rodillos 333. En otras palabras, el cojinete 303 de eje principal es un cojinete de rodillos de doble hilera de alineacion
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automatica. Por consiguiente, incluso en caso de que el eje principal 351 se desvfe debido al viento recibido por la paleta 352, la carcasa 353 puede sujetar de forma estable y giratoria el eje principal 351 a traves del cojinete 303 de eje principal.
El anillo exterior 331 y el anillo interior 332, a modo de coronas de apoyo de un cojinete de rodillos para un generador de turbina eolica de acuerdo con la undecima realizacion, tienen estructuras similares a las del anillo exterior 311 y los anillos interiores 312 de la duodecima realizacion anteriormente mencionada. En otras palabras, el anillo exterior 331 y el anillo interior 332 tienen diametros interiores de al menos 1,000 mm de manera similar al anillo exterior 311 y los anillos interiores 312. Adicionalmente, el anillo exterior 331 y el anillo interior 332 incluyen unas capas templadas 331G y 332G de superficie de contacto de rodadura, formadas a lo largo de las superficies 331A y 332A de contacto de rodadura en toda su circunferencia para incluir las superficies 331A y 332A de contacto de rodadura, unas capas templadas 331H y 332H de superficie de montaje, formadas a lo largo de las superficies 331F y 332F de montaje para incluir la superficie 331F de montaje que encastra con una carcasa 353, que es otro miembro, o la superficie 332F de montaje que encastra con el eje principal 351, que es otro miembro, y unas regiones no endurecidas 331I y 332I formadas entre las capas templadas 331G y 332G de superficie de contacto de rodadura y las capas templadas 331H y 332H de superficie de montaje. Los espesores de las capas templadas 331H y 332H de superficie de montaje son menores que los espesores de las capas templadas 331G y 332G de superficie de contacto de rodadura. En consecuencia, el anillo exterior 331 y el anillo interior 332 anteriormente mencionados pasan a ser coronas de apoyo de un cojinete de rodillos de gran tamano en las que se han formado homogeneamente las capas templadas 331G y 332G de superficie de contacto de rodadura, a lo largo de las superficies 331A y 332A de contacto de rodadura, para mejorar la durabilidad. Adicionalmente, cada cojinete 303 de eje principal (cojinete de rodillos de alineacion automatica) que incluye el anillo exterior 331 y el anillo interior 332 anteriormente mencionados, pasa a ser un cojinete de rodillos de gran tamano y con una durabilidad excelente.
La corona de apoyo y el cojinete de rodillos de acuerdo con la presente invencion, son adecuados para una corona de apoyo de un cojinete de rodillos de gran tamano, y de un cojinete de rodillos que incluya la corona de apoyo. Aunque en la decimotercera realizacion anteriormente mencionada se han descrito las coronas de apoyo para un generador de turbina eolica a modo de ejemplo del cojinete de rodillos de gran tamano, tambien es posible la aplicacion a otro cojinete de rodillos de gran tamano. Mas espedficamente, la corona de apoyo y el cojinete de anillos de acuerdo con la presente invencion se pueden aplicar adecuadamente a un cojinete de rodillos para un escaner CT, que soporte una montura giratoria sobre la que este montada una porcion de irradiacion de rayos X de un escaner CT, de manera que pueda girar con respecto a una montura fija dispuesta para estar opuesta a la montura giratoria, por ejemplo. Adicionalmente, la corona de apoyo y el cojinete de rodillos de acuerdo con la presente invencion son aplicables a una corona de apoyo y un cojinete de rodillos de modos arbitrarios, tal como un cojinete de bolas de estna profunda, un cojinete de bolas de contacto angular, un cojinete de rodillos cilmdricos, un cojinete de rodillos ahusados, un cojinete de rodillos de alineacion automatica, o un cojinete de bolas de empuje axial, por ejemplo. Aunque en la realizacion anteriormente mencionada se han descrito un caso en el que tanto el anillo interior como el anillo exterior son coronas de apoyo de acuerdo con la presente invencion, el cojinete de rodillos de acuerdo con la presente invencion no esta limitado a esto, sino que uno de entre el anillo interior y el anillo exterior pueden ser la corona de apoyo de acuerdo con la presente invencion.
(Decimocuarta Realizacion)
A continuacion se describe una decimocuarta realizacion de la presente invencion. Aunque se describe un procedimiento para producir un anillo exterior principalmente a modo de procedimiento para producir una corona de apoyo, de manera similar tambien puede producirse un anillo interior.
Con referencia a la Fig. 29, en el procedimiento de produccion de un anillo exterior de acuerdo con la presente realizacion, en primer lugar se lleva a cabo una etapa de preparacion de un cuerpo formado, a modo de etapa (S410). En esta etapa (S410), se prepara un material a granel de acero que tenga una composicion arbitraria de componentes adecuada para el temple por induccion, tal como un material a granel de acero que contenga al menos un 0,43 % en masa, y no mas de un 0,65 % en masa de carbono, al menos un 0,15 % en masa y no mas de un 0,35 % en masa de silicio, al menos un 0,60 % en masa y no mas de un 1,10 % en masa de manganeso, al menos un 0,30 % en masa y no mas de un 1,20 % en masa de cromo, y al menos un 0,15 % en masa y no mas de un 0,75 % en masa de molibdeno, siendo el resto hierro e impurezas, y se ejecuta una operacion, tal como recalcado o volteo, de modo que se prepare un cuerpo formado con una forma en respuesta a una forma deseada de un anillo exterior. Mas espedficamente, se prepara un cuerpo formado en respuesta a la forma de un anillo exterior con un diametro interior de al menos 1,000 mm. Cuando el anillo exterior a producir es particularmente grande y se requiere una mayor templabilidad del acero, puede emplearse un material a granel de acero al que se anada al menos un 0,35 % en masa y no mas de un 0,75 % en masa de mquel, ademas de los componentes de aleacion anteriormente mencionados. A modo de acero que cumple con la composicion de componentes anteriormente mencionada, se pueden enumerar JIS SUP13, SCM 445, 8660H de la norma SAE, o similares, por ejemplo.
Luego, se lleva a cabo una etapa de normalizacion a modo de etapa (S420). En esta etapa (S420), se calienta el cuerpo formado, preparado en la etapa (S410), a una temperatura de al menos un punto de transformacion A1 y despues se enfna a una temperatura inferior al punto de transformacion A1, de modo que se ejecute la operacion de normalizacion. En este momento, la velocidad de enfriamiento de la normalizacion puede ser simplemente una
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velocidad de enfriamiento a la que el acero que constituye el cuerpo formado no se transforme en martensita, es dedr, una velocidad de enfriamiento inferior a una velocidad de enfriamiento cntica. Cuando esta velocidad de enfriamiento aumenta, la dureza del cuerpo formado tras la normalizacion sera alta y, cuando la velocidad de enfriamiento disminuye, sera baja. Por lo tanto, puede proporcionarse la dureza deseada al cuerpo formado mediante el ajuste de la velocidad de enfriamiento.
A continuacion, con referencia a la Fig. 29, se lleva a cabo una etapa de endurecimiento por temple de superficie de contacto de rodadura. Esta etapa de endurecimiento por temple de superficie de contacto de rodadura incluye una etapa de calentamiento por induccion que se lleva a cabo a modo de etapa (S430), y una etapa de enfriamiento que se lleva a cabo a modo de etapa (S440). En la etapa (S430), con referencia a las Figs. 30 y 31, se disponen unos serpentines 421 a modo de miembros de calentamiento por induccion enfrentados a parte de unas superficies 411A de contacto de rodadura (regiones anulares), que son unas superficies por la que unos elementos rodantes deben rodar en un cuerpo formado 10 (anillo exterior). Se disponen dos serpentines.421 enfrentados a una respectiva hilera de las dos hileras de superficies de contacto de rodadura.
A continuacion, se hace girar el cuerpo formado 410 sobre un eje central, mas espedficamente en la direccion de flecha a, mientras se suministra una corriente de alta frecuencia los serpentines 421 desde una fuente de energfa (no mostrada). Asf, se calientan por induccion unas regiones de capa superficial del cuerpo formado 410 que incluyen las superficies 411A de contacto de rodadura, a una temperatura de al menos un punto A1, y se forman unas regiones calentadas 411C anulares a lo largo de las superficies 411A de contacto de rodadura. En este momento, se mide la temperatura en las superficies 411A de contacto de rodadura con un termometro 422, tal como un termometro de radiacion, y se gestiona la misma.
Luego, en la etapa (S440), se inyecta agua a modo de lfquido refrigerante, por ejemplo, en la totalidad del cuerpo formado 410 que incluye las regiones calentadas 411C formadas en la etapa (S430), de modo que la totalidad de las dos hileras de regiones calentadas 411C se enfna simultaneamente a una temperatura no superior a un punto Ms. Asf, las regiones calentadas 411C se transforman en martensita, y se endurecen para formar las capas templadas 411C de superficie de contacto de rodadura. A traves del procedimiento anteriormente mencionado, se ejecuta la operacion de temple por induccion, y se completa la etapa endurecimiento por temple de superficie de contacto de rodadura.
Luego, se lleva a cabo una etapa de endurecimiento por temple de superficie de montaje a modo de etapa (S450). En esta etapa (S450), se endurece por temple una region del cuerpo formado 411 que incluye una superficie 411B de montaje. Mas espedficamente, con referencia a las Figs. 32 y 33, en primer lugar se disponen un aparato 425 de temple por transferencia que incluye un serpentm 423, que es un miembro de calentamiento por induccion, y una porcion 424 de inyeccion de lfquido refrigerante, a modo de miembro de enfriamiento dispuesto de forma adyacente al serpentm 423, para quedar enfrentados a una parte de la superficie 411B de montaje. Luego, el aparato 425 de temple por transferencia se mueve a lo largo de la superficie 411B de montaje en la direccion circunferencial (direccion de flecha p). En este momento, se suministra una corriente de alta frecuencia al serpentm 423 desde una fuente de energfa (no mostrada). Asf, se calienta por induccion una region de superficie 411B de montaje del cuerpo formado 411, opuesta al serpentm 423, a una temperatura de al menos el punto A1. Por otra parte, se inyecta un lfquido refrigerante desde la porcion 424 de inyeccion de lfquido refrigerante hacia la superficie 411B de montaje del cuerpo formado 411. En consecuencia, el lfquido refrigerante inyectado desde la porcion 424 de inyeccion de lfquido refrigerante enfna la region de superficie 411B de montaje, calentada por induccion a la temperatura de al menos el punto A1 con el serpentm 323, a una temperatura no superior al punto Ms, y se endurece por temple. Tal operacion de endurecimiento por temple se ejecuta sucesivamente tras el movimiento del aparato 425 de endurecimiento por transferencia, de modo que se forma la capa templada 411D de superficie de montaje mostrada en la Fig. 33.
Luego, se lleva a cabo una etapa de temple a modo de etapa (S460). En esta etapa (S460), el cuerpo formado 411 endurecido por temple en las etapas (S430) y (S450) se carga en un horno, por ejemplo, calentado a una temperatura no superior al punto A1, y se mantiene durante un tiempo preestablecido, de modo que se ejecuta la operacion de temple.
A continuacion, se lleva a cabo una etapa de acabado a modo de etapa (S470). En esta etapa (S470), se ejecuta un acabado, tal como pulido, en la superficie 411A de contacto de rodadura, por ejemplo. A traves del procedimiento anteriormente mencionado, se completa el anillo exterior 411, y se completa la produccion del anillo exterior de acuerdo con la presente realizacion. Por consiguiente, se completa un anillo exterior 411 con un diametro interior de al menos 1000 mm, en el que se ha formado unas capas templadas 411C de superficie de contacto de rodadura de manera homogenea, por temple por induccion, a lo largo de las superficies 411A de contacto de rodadura, en toda su circunferencia.
Adicionalmente, se lleva a cabo una etapa de montaje a modo de etapa (S480). En esta etapa (S480), el anillo exterior 411 preparado como se ha descrito anteriormente, y los anillos interiores preparados de forma similar al anillo exterior 411 anteriormente mencionado, se combinan con unos rodillos 413, unas jaulas 414 y similares preparados por separado, de modo que se monta un cojinete 401 de rodillos ahusados de doble hilera mostrado en la Fig. 34, por ejemplo. A traves del procedimiento anteriormente mencionado, se completa el procedimiento para producir un cojinete de rodillos de acuerdo con la presente realizacion.
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El cojinete 401 de rodillos ahusados de dos hileras, que es el cojinete de rodillos de la presente realizacion incluye, con referencia a la Fig. 34, un anillo exterior 411 anular, dos anillos interiores 412 anulares dispuestos en el interior del anillo exterior 411, y una pluralidad de rodillos ahusados 413 dispuestos entre el anillo exterior 411 y los anillos interiores 412. Dos hileras de superficies 411A de contacto de rodadura de anillo exterior estan formadas sobre la superficie periferica interior del anillo exterior 411, mientras que una hilera de superficie 412A de contacto de rodadura de anillo interior esta formada sobre la superficie periferica exterior de cada uno de los dos anillos interiores 412. Un anillo exterior 411 y dos anillos interiores 412 estan dispuestos de modo que la superficie 412A de contacto de rodadura de anillo interior de un anillo interior 412 se oponga una superficie 411A de contacto de rodadura de anillo exterior, y la superficie 412A de contacto de rodadura de anillo interior del otro anillo interior 412 se oponga a otra superficie 411A de contacto de rodadura de anillo exterior. Adicionalmente, la pluralidad de cojinetes 413 de rodillos ahusados estan en contacto con las superficies 411A de contacto de rodadura de anillo exterior y las superficies 412A de contacto de rodadura de anillo interior, a lo largo de las respectivas superficies 411A de contacto de rodadura de anillo exterior, y sujetas por unas jaulas 414 y dispuestas con un paso preestablecido en la direccion circunferencial, para su sujecion de forma rodante en dos hileras de superficies de rodadura anulares. El anillo exterior 411 y los anillos interiores 412 del cojinete 401 de rodillos ahusados de dos hileras son relativamente giratorios entre sf, debido a la estructura anteriormente mencionada.
Con referencia a las Figs. 34 y 35, adicionalmente, el anillo exterior 411 y los anillos interiores 412 tienen diametros interiores de al menos 1,000 mm. El anillo exterior 411 y los anillos interiores 412 incluyen unas capas templadas 411C y 412C de superficie de contacto de rodadura formadas a lo largo de las superficies 411A y 412a de contacto de rodadura, en la totalidad de sus circunferencias para incluir las superficies 411A y 412A de contacto de rodadura, que son unas superficies por las que deben rodar unos rodillos 413, que son unos elementos rodantes, unas capas templadas 411D y 412D de superficie de montaje, formadas a lo largo de unas superficies 411B y 412B de montaje para incluir las superficies 411B y 412B de montaje, que encajan con otros miembros como carcasas o ejes, y unas regiones no endurecidas 411E y 412E formadas entre las capas templadas 411C y 412C de superficie de contacto de rodadura y las capas templadas 411D y 412D de superficie de montaje. Los espesores de las capas templadas 411D y 412D de superficie de montaje son menores que los espesores de las capas templadas 411C y 412C de superficie de contacto de rodadura.
En el procedimiento para producir una corona de apoyo (anillo exterior 411) de acuerdo con la presente realizacion, los serpentines 421, que son miembros de calentamiento por induccion dispuestos para hacer frente a parte de las regiones anulares para pasar a ser las superficies 411A de contacto de rodadura, giran relativamente a lo largo de la direccion circunferencial, de modo que las regiones calentadas 411C se forman sobre sobre el cuerpo formado 411. Por lo tanto, puede reducirse el coste de produccion de un aparato de temple debido a la miniaturizacion de los serpentines 421. Adicionalmente, en la presente realizacion la totalidad de las regiones calentadas se enfna simultaneamente a la temperatura no superior al punto Ms, de modo que es posible formar simultaneamente capas endurecidas por temple sobre la totalidad de las circunferencias, y se inhibe la concentracion tension residual en zonas parciales. Adicionalmente, la capa templada 411D de superficie de montaje se forma mediante temple por transferencia como se ha descrito anteriormente en la presente realizacion, de manera que la region calentada se enfna con el serpentm 423 con la porcion 424 de inyeccion de lfquido refrigerante inmediatamente despues del calentamiento, de modo que se suprime la reduccion de la dureza de la capa templada 411C de superficie de contacto de rodadura formada previamente. En consecuencia, de acuerdo con el procedimiento de produccion de una corona de apoyo de acuerdo con la presente realizacion, la capa templada 411C de superficie de contacto de rodadura puede formarse homogeneamente mediante temple por induccion en toda la circunferencia, al tiempo que se reduce el coste de produccion del aparato de temple, y la capa templada 411D de superficie de montaje puede formarse al tiempo que se suprime la reduccion de la dureza de la superficie 411A de contacto de rodadura. Adicionalmente, de acuerdo con el procedimiento para producir un cojinete de acuerdo con la presente realizacion, puede producirse a bajo costo un cojinete 401 de rodillos ahusados de dos hileras que incluya una corona de apoyo, en el que la capa templada 411C de superficie de contacto de rodadura se forme homogeneamente mediante temple por induccion, a lo largo de la superficie 411A de contacto de rodadura en toda la circunferencia, y la capa templada 411D de superficie de montaje se forme a lo largo de la superficie 411B de montaje al tiempo que se suprime la reduccion de la dureza de la superficie 411A de contacto de rodadura.
Aunque la etapa de normalizacion, llevada a cabo a modo de la etapa (S420) anteriormente mencionada, no es una etapa esencial en el procedimiento para producir una corona de apoyo de acuerdo con la presente invencion, se puede ajustar la dureza de un cuerpo formado fabricado con un acero tal como JIS SUP 13, SCM445, 8660H de la norma SAE, o similares, al tiempo que se suprime la aparicion de grietas de temple.
En esta etapa (S420), puede ejecutarse una operacion de granallado mientras se enfna el cuerpo formado 411, pulverizando partfculas duras sobre el cuerpo formado 411 junto con gas. Asf, el granallado puede llevarse a cabo simultaneamente con un enfriamiento por chorro de aire en el momento de la normalizacion, de modo que se eliminan las cascarillas formadas en la porcion de capa superficial del cuerpo formado 411, y se suprimen la reduccion caractenstica del anillo interior 411, resultante de la formacion de las cascarillas, o la reduccion de la conductividad termica resultante de la formacion de las cascarillas. A modo de partfculas duras (material de proyeccion), pueden emplearse partfculas de metal de acero o de hierro fundido, por ejemplo.
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Aunque en la etapa (S430) anteriormente mencionada el cuerpo formado 411 puede girar simplemente al menos una vez, preferentemente girara una pluralidad de veces, a fin de implementar un endurecimiento por temple mas homogeneo al suprimir la dispersion de la temperatura en la direccion circunferencial. En otras palabras, el serpentm 421 a modo de miembro de calentamiento por induccion preferentemente girara relativamente al menos dos veces, a lo largo de la direccion circunferencial de la superficie 4llA de contacto de rodadura del cuerpo formado 411.
Adicionalmente, en el anillo interior 411 y los anillos exteriores 412, se forman unas regiones no endurecidas 411E y 412E entre las capas templadas 411C y 412C de superficie de contacto de rodadura y las capas templadas 411 D y 412D de superficie de montaje, al tiempo que los espesores de las capas templadas 411 D y 412D de superficie de montaje son menores de los espesores de las capas templadas 411C y 412C de superficie de contacto de rodadura. Asf, se mejora adicionalmente la durabilidad del anillo exterior 411 y de los anillos interiores 412 contra la fatiga de rodadura. Los espesores de las capas templadas, es decir los espesores de las regiones calentadas mediante calentamiento por induccion, pueden ajustarse mediante el control de la frecuencia de la corriente suministrada al serpentm, la salida de la fuente de energfa y similares.
(Decimoquinta Realizacion)
A continuacion se describe una decimoquinta realizacion, que es una realizacion adicional de la presente invencion. Se lleva a cabo un procedimiento para producir un anillo exterior a modo de miembro de acuerdo con la decimoquinta realizacion, basicamente de forma similar al caso de la decimocuarta realizacion, y se obtienen efectos similares. Sin embargo, el procedimiento para producir un anillo exterior de acuerdo con la decimoquinta realizacion es diferente del caso de la decimocuarta realizacion, en lo referente a la disposicion de los serpentines 421 en una etapa (S430).
En otras palabras, con referencia a la Fig. 36, en la etapa (S430) de la decimoquinta realizacion se disponen un par de serpentines 21 a modo de miembros de calentamiento por induccion. Se hace girar un cuerpo formado 411 en la direccion de flecha a, al tiempo que se suministra una corriente de alta frecuencia a los serpentines 421 desde una fuente de energfa (que no se muestra). Asf, se calienta por induccion una region de capa superficial del cuerpo formado 411 que incluye una superficie 411A de contacto de rodadura, a una temperatura de al menos un punto A1, y se forma una region calentada 411C anular lo largo de la superficie 411A de contacto de rodadura.
Asf, la pluralidad de serpentines 421 (en esta realizacion dos) quedan dispuestos a lo largo de la direccion circunferencial del cuerpo formado 411, de modo que el procedimiento para producir un anillo exterior 411 de un cojinete de rodillos de acuerdo con la decimoquinta realizacion pasa a ser un procedimiento para producir una corona de apoyo, con el que puede implementarse el endurecimiento por temple homogeneo mediante la supresion de la dispersion de la temperatura en la direccion circunferencial. Con el fin de suprimir adicionalmente la dispersion de la temperatura en la direccion circunferencial, los serpentines 421 estan preferentemente dispuestos a intervalos regulares en la direccion circunferencial del cuerpo formado 411.
(Decimosexta Realizacion)
A continuacion se describe una decimosexta realizacion, que es una realizacion adicional de la presente invencion. Se lleva a cabo un procedimiento para producir un anillo interior de acuerdo con la decimosexta realizacion, basicamente de forma similar al caso de las realizaciones decimocuarta y decimoquinta, y se obtienen efectos similares. Sin embargo, el procedimiento para producir un anillo interior de acuerdo con la decimosexta realizacion es diferente de los casos de las realizaciones decimocuarta y decimoquinta, en lo referente a la disposicion de los termometros 422 en una etapa (S430).
En otras palabras, con referencia a la Fig. 37, en la etapa (S430) de la decimosexta realizacion se miden las temperaturas de una pluralidad de porciones (en este caso, cuatro) de una superficie 411A de contacto de rodadura, que es una region calentada. Mas espedficamente, en la etapa (S430) de la decimosexta realizacion se disponen una pluralidad de termometros 422 a intervalos regulares a lo largo de la direccion circunferencial de la superficie 411A de contacto de rodadura de un cuerpo formado 411, y se miden las temperaturas de las posiciones a intervalos regulares en la direccion circunferencial.
De esta manera, las temperaturas de la pluralidad de porciones se miden simultaneamente en la direccion circunferencial de la superficie 411A de contacto de rodadura, de modo que el endurecimiento por temple puede llevarse a cabo por el enfriamiento rapido del cuerpo formado 411, tras confirmar que se ha implementado un calentamiento homogeneo en la direccion circunferencial de la superficie 411A de contacto de rodadura. En consecuencia, puede implementarse un endurecimiento por temple mas homogeneo en la direccion circunferencial de la superficie 411A de contacto de rodadura, de acuerdo con el procedimiento para producir un anillo exterior de un cojinete de rodillos de acuerdo con la decimosexta realizacion.
Aunque en la realizacion anteriormente mencionada se ha descrito un caso en el que se fijan los serpentines 421 y se gira el cuerpo formado 411, los serpentines 421 se pueden girar en la direccion circunferencial del cuerpo formado 411 mientras se fija el cuerpo formado 411, o se pueden girar los serpentines 421 relativamente a lo largo de la direccion circunferencial del cuerpo formado 411 mediante la rotacion de los dos serpentines 421 y del cuerpo 411. Sin embargo, son necesarios cables o similares para suministrar corriente a los serpentines 421, y por lo tanto
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lo mas racional es fijar los serpentines 421 como se ha descrito anteriormente.
Aunque en la realizacion anteriormente mencionada se ha descrito un caso en el que se produce un anillo exterior de un cojinete de rodillos ahusados de doble hilera, a modo de ejemplo de corona de apoyo, la corona de apoyo a la cual puede aplicarse la presente invencion no se limita a esto, sino que puede ser una corona de apoyo de un cojinete de rodillos radial o una corona de apoyo de un cojinete de empuje axial, por ejemplo. En caso de tener que calentar un anillo interior de un cojinete de rodillos radial, por ejemplo, en la etapa (S420) pueden disponerse los serpentines 421 de manera enfrentada a una superficie de contacto de rodadura formada sobre un lado periferico exterior de un cuerpo formado. En caso de tener que calentar una corona de apoyo de un cojinete de rodillos de empuje axial, por ejemplo, en la etapa (S420) pueden disponerse los serpentines 421 de manera enfrentada a una superficie de contacto de rodadura formada sobre un lado de superficie extrema de un cuerpo formado.
Aunque la longitud de los serpentines 421, a modo de miembros de calentamiento por induccion, en la direccion circunferencial del cuerpo formado 411 se puede decidir de manera adecuada para implementar eficazmente un calentamiento homogeneo, dicha longitud puede ajustarse a alrededor de 1/12 de la longitud de la region a calentar, es decir, una longitud de un grado tal que un angulo central con respecto al eje central del cuerpo formado (corona de apoyo) pase a ser 30 °, por ejemplo.
Con el fin de suprimir la dispersion de la temperatura en la direccion circunferencial, preferentemente se proporciona una etapa de mantenimiento del cuerpo formado en un estado en el que se haya detenido el calentamiento, tras la finalizacion del calentamiento por induccion y antes del enfriamiento a la temperatura no superior al punto Ms.
(Decimoseptima Realizacion)
A continuacion se describe una decimoseptima realizacion, en la que los cojinetes de rodillos de acuerdo con el procedimiento de produccion de un cojinete de rodillos de acuerdo con la presente invencion, se emplean como cojinetes para un generador de turbina eolica (cojinetes de rodillos para un generador de turbina eolica).
Con referencia a la Fig. 38, un generador 450 de turbina eolica incluye una paleta 452 que es un dispositivo de turbulencias, un eje principal 451 conectado a la paleta 452 por un extremo para incluir un eje central de la paleta 452, y un multiplicador 454 de velocidad que esta conectado al otro extremo del eje principal 451. Adicionalmente, el multiplicador 454 de velocidad incluye un eje 455 de salida, y el eje 455 de salida esta conectado a un generador 456. El eje principal 451 esta soportado por unos cojinetes 403 de eje principal que son cojinetes de rodillos para un generador de turbina eolica, para poder girar sobre un eje. Una pluralidad de cojinetes 403 de eje principal (en la Fig. 38, dos) estan dispuestos en lmea en la direccion axial del eje principal 451, y sujetos por unas carcasas 453, respectivamente. Los cojinetes 403 de eje principal, las carcasas 453, el multiplicador 454 de velocidad y el generador 456 estan almacenados en una gondola 459, que es una sala de maquinas. El eje principal 451 sobresale de la gondola 459 por un extremo, y esta conectado a la paleta 452.
A continuacion se describe el funcionamiento del generador 450 de turbina eolica. Con referencia a la Fig. 38, cuando la paleta 452 gira en la direccion circunferencial al recibir la energfa eolica, el eje principal 451 conectado a la paleta 452 gira sobre su eje, al tiempo que los cojinetes 403 de eje principal soportan el mismo con respecto a las carcasas 453. La rotacion del eje principal 451 se transmite al multiplicador 354 de velocidad, que la acelera, y pasa a ser la rotacion del eje 455 de salida sobre un eje. La rotacion del eje 455 de salida se transmite al generador 456, y de esta manera se genera fuerza electromotriz por induccion electromagnetica, logrando la generacion de energfa.
A continuacion se describe una estructura de soporte para el eje principal 451 del generador 450 de turbina eolica. Con referencia a la Fig. 39, cada cojinete 403 de eje principal a modo de cojinete de rodillos para un generador de turbina eolica incluye un anillo exterior 431 anular, a modo de corona de apoyo del cojinete de rodillos para un generador de turbina eolica, un anillo interior 432 anular a modo de corona de apoyo del cojinete de rodillos para un generador de turbina eolica, dispuesto en el lado periferico interior del anillo exterior 431, y una pluralidad de rodillos 433 dispuestos entre el anillo exterior 431 y el anillo interior 432, y sujetos por una jaula 434 anular. Una superficie 431A de contacto de rodadura de anillo exterior esta formada sobre la superficie periferica interior del anillo exterior 431, y dos superficies 432A de contacto de rodadura de anillo interior estan formadas sobre la superficie periferica exterior del anillo interior 432. El anillo exterior 431 y el anillo interior 432 estan dispuestos de modo que dos superficies 432A de contacto de rodadura de anillo interior esten opuestas a la superficie 431A de contacto de rodadura de anillo exterior. Adicionalmente, la pluralidad de rodillos 433 estan en contacto con la superficie 431A de contacto de rodadura de anillo exterior, y con las superficies 432A de contacto de rodadura de anillo interior, sobre unas superficies 433A de contacto de rodillo a lo largo de las respectivas dos superficies 432A de contacto de rodadura de anillo interior, y sujetos por la jaula 334 y dispuestos con un paso preestablecido en la direccion circunferencial, para su sujecion de forma rodante sobre hileras dobles (dos hileras) de unas superficies de rodadura anulares. Un agujero pasante 431E, que atraviesa el anillo exterior 431 en la direccion radial, esta formado en el anillo exterior 431. A traves de dicho agujero pasante 431E, puede suministrarse un lubricante en un espacio entre el anillo exterior 431 y el anillo interior 432. El anillo exterior 431 y el anillo interior 432 del cojinete 403 de eje principal pueden girar relativamente el uno con respecto al otro, debido a la estructura anteriormente mencionada.
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Por otra parte, el eje principal 451 conectado a la paleta 452 pasa a traves del anillo interior 432 del cojinete 403 de eje principal, esta en contacto con una superficie periferica 432F interior del anillo interior sobre una superficie periferica 451A exterior, y esta encajada en el anillo interior 432 y fijada al mismo. El anillo exterior 431 del cojinete 403 de eje principal esta equipado para entrar en contacto con una pared interior 453A de un agujero pasante formado en la carcasa 453, en una superficie periferica 431F exterior que es una superficie periferica exterior, y esta fijado a la carcasa 453. El eje principal 451 conectado a la paleta 352 es giratorio sobre el eje, con respecto al anillo exterior 431 y la carcasa 353, de manera integral con el anillo interior 432, debido a la estructura anteriormente mencionada.
Adicionalmente, unas porciones 432E de brida que sobresalen hacia el anillo exterior 431 estan formadas en ambos extremos de las superficies 432A de contacto de rodadura de anillo interior, en la direccion de la anchura. De esta manera, se soporta una carga en la direccion axial (direccion axial) del eje principal 451, causada por la paleta 452 que recibe el viento. La superficie 431A de contacto de rodadura de anillo exterior tiene una forma de superficie esferica. Por lo tanto, el anillo exterior 431 y el anillo interior 432 pueden formar entre sf un angulo mientras se centran en el centro de esta superficie esferica, en una seccion perpendicular a la direccion de rodadura de los rodillos 433. En otras palabras, el cojinete 403 de eje principal es un cojinete de rodillos de doble hilera de alineacion automatica. Por consiguiente, incluso en caso de que el eje principal 451 se desvfe debido al viento recibido por la paleta 452, la carcasa 353 puede sujetar de forma estable y giratoria el eje principal 451 a traves del cojinete 403 de eje principal.
El anillo exterior 431 y el anillo interior 432, a modo de coronas de apoyo de un cojinete de rodillos para un generador de turbina eolica de acuerdo con la decimoseptima realizacion, se producen mediante un procedimiento de produccion similar al del anillo exterior 411 y los anillos interiores 412 de la decimocuarta realizacion anteriormente mencionada, y tienen estructuras similares. En otras palabras, el anillo exterior 431 y el anillo interior 432 tienen diametros interiores de al menos 1,000 mm de manera similar al anillo exterior 411 y los anillos interiores 412. Adicionalmente, el anillo exterior 431 y el anillo interior 432 incluyen unas capas templadas 431G y 432G de superficie de contacto de rodadura, formadas a lo largo de las superficies 431A y 432A de contacto de rodadura en toda su circunferencia para incluir las superficies 431A y 432A de contacto de rodadura, unas capas templadas 431H y 332H de superficie de montaje, formadas a lo largo de las superficies 431F y 432F de montaje para incluir la superficie 431F de montaje que encastra con una carcasa 453, que es otro miembro, o la superficie 432f de montaje que encastra con el eje principal 451, que es otro miembro, y unas regiones no endurecidas 431I y 432I formadas entre las capas templadas 431g y 432G de superficie de contacto de rodadura y las capas templadas 431H y 432H de superficie de montaje. Los espesores de las capas templadas 431H y 432H de superficie de montaje son menores que los espesores de las capas templadas 431G y 432G de superficie de contacto de rodadura. En consecuencia, el anillo exterior 431 y el anillo interior 432 anteriormente mencionados pasan a ser coronas de apoyo de un cojinete de rodillos de gran tamano en los que se han formado homogeneamente las capas templadas 431G y 432G de superficie de contacto de rodadura, a lo largo de las superficies 431A y 432A de contacto de rodadura, para mejorar la durabilidad. Adicionalmente, cada cojinete 403 de eje principal (cojinete de rodillos de alineacion automatica) que incluye el anillo exterior 431 y el anillo interior 432 anteriormente mencionados, pasa a ser un cojinete de rodillos de gran tamano y con una durabilidad excelente.
La corona de apoyo y el cojinete de rodillos de acuerdo con la presente invencion, son adecuados para una corona de apoyo de un cojinete de rodillos de gran tamano, y de un cojinete de rodillos que incluya la corona de apoyo. Aunque en la decimoseptima realizacion anteriormente mencionada se han descrito las coronas de apoyo para un generador de turbina eolica a modo de ejemplo del cojinete de rodillos de gran tamano, tambien es posible la aplicacion a otro cojinete de rodillos de gran tamano. Mas espedficamente, la corona de apoyo y el cojinete de anillos de acuerdo con la presente invencion se pueden aplicar adecuadamente a un cojinete de rodillos para un escaner CT, que soporte una montura giratoria sobre la que este montada una porcion de irradiacion de rayos X de un escaner CT, de manera que pueda girar con respecto a una montura fija dispuesta para estar opuesta a la montura giratoria, por ejemplo. Adicionalmente, la corona de apoyo y el cojinete de rodillos de acuerdo con la presente invencion son aplicables a una corona de apoyo y un cojinete de rodillos de modos arbitrarios, tal como un cojinete de bolas de estna profunda, un cojinete de bolas de contacto angular, un cojinete de rodillos cilmdricos, un cojinete de rodillos ahusados, un cojinete de rodillos de alineacion automatica, o un cojinete de bolas de empuje axial, por ejemplo. Aunque en la realizacion anteriormente mencionada se han descrito un caso en el que tanto el anillo interior como el anillo exterior son coronas de apoyo producidas con el procedimiento de produccion de un cojinete de rodillos de acuerdo con la presente invencion, el cojinete de rodillos de acuerdo con la presente invencion no esta limitado a esto, sino que uno de entre el anillo interior y el anillo exterior puede producirse con el procedimiento de produccion de una corona de apoyo de acuerdo con la presente invencion.
(Ejemplo)
Se llevaron a cabo un experimento para tratar termicamente un cuerpo formado (anillo interior de un cojinete de rodillos) de acero, con el procedimiento de tratamiento termico de un miembro en forma de anillo de acuerdo con la presente invencion, y la investigacion de las caractensticas del cuerpo formado. El procedimiento del experimento es el siguiente:
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En primer lugar, con referencia a las Figs. 2 y 3, se preparo el cuerpo formado 10 que consistia en JIS S53C y con un diametro exterior Di de 2400 mm, un diametro mmimo d2 de la superficie 11 de contacto de rodadura de 2.350 mm, un diametro interior d3 de 2,200 mm, y una anchura de 100 mm, y se llevo a cabo temple por induccion en el cuerpo formado 10 mediante la ejecucion de etapas similares a las etapas (S20) y (S30) de la primera realizacion anteriormente mencionada. En este momento, la potencia de una fuente de energfa, la frecuencia de la fuente de energfa, y la velocidad rotacional del cuerpo formado 10, se establecieron a 65 kW, 10 kHz y 30 rpm, respectivamente. Una vez que la temperatura del material de la superficie 11 de contacto de rodadura hubo alcanzado 950 °C en la etapa (S20), se enfrio la totalidad de la region calentada 11A a una temperatura no superior a un punto Ms, en la etapa (S30) (Ejemplo).
Por otro lado, tambien se preparo lo obtenido mediante la preparacion de un cuerpo formado similar al del Ejemplo anteriormente mencionado, ejecutando la citada operacion de temple por transferencia convencional y dejando una zona blanda (ejemplo comparativo 1), y se preparo lo formado mediante el empleo de dos serpentines de movimientos en sentido opuesto en la direccion circunferencial de un cuerpo formado, para evitar la formacion de una zona blanda tal como se ha descrito en la Bibliograffa de Patente 2 anteriormente mencionada (ejemplo comparativo 2). En los ejemplos comparativos, la potencia de una fuente de energfa, la frecuencia de la fuente de energfa, y la velocidad de alimentacion para los serpentines se establecieron en 65 kW, 10 kHz y 2 mm/s, respectivamente. En cuanto a los cuerpos formados templados de acuerdo con el Ejemplo y los ejemplos comparativos anteriormente mencionados, se investigaron las distribuciones de la tension residual y las distribuciones de la dureza, en las direcciones de profundidad alrededor de las superficies de contacto de rodadura. En cuanto al ejemplo comparativo 2, se llevo a cabo dicha investigacion en una region en la que finalmente se ejecuto la operacion de temple. En cuanto a los cuerpos formados templados de acuerdo con el Ejemplo y los ejemplos comparativos anteriormente mencionados, se llevo a cabo una medicion de la circularidad.
A continuacion se describen los resultados del experimento con referencia a las Figs. 40 y 41. Con referencia a las Figs. 40 y 41, los ejes de abscisas muestran las profundidades de las superficies de contacto de rodadura (superficies). El eje de ordenadas de la Fig. 40 muestra valores de tensiones residuales, al tiempo que expresa la tension de traccion como positivo y la tension de compresion como negativo, y el eje de ordenadas de la Fig. 41 muestra la dureza Vickers.
Con referencia a la Fig. 40, en el Ejemplo B aun se observa un valor maximo de la tension de traccion interior de aproximadamente 4.000 MPa, y se teme la aparicion de agrietamiento de temple. En el Ejemplo de la presente invencion, por el contrario, el valor maximo de la tension de traccion interior se reduce a aproximadamente 200 MPa. Con referencia a la Fig. 41, no se observa diferencia notable alguna en el Ejemplo y los ejemplos comparativos en cuanto a las distribuciones de dureza en las direcciones de profundidad alrededor de las superficies de contacto de rodadura, y se puede decir que el Ejemplo de la presente invencion presenta una excelente distribucion de la dureza.
Como resultado de llevar a cabo la medicion de la circularidad, la circularidad del Ejemplo resulto excelente, y no se observo diferencia significativa entre el ejemplo comparativo A y el ejemplo comparativo B.
De los resultados anteriormente mencionados del experimento, se ha confirmado que puede suprimirse la aparicion de agrietamiento de temple, o similar, mediante la formacion de una region anular homogenea endurecida por temple en la direccion circunferencial, de acuerdo con el procedimiento de calentamiento de un miembro en forma de anillo y del procedimiento de produccion de un miembro con forma de anillo de acuerdo con la presente invencion.
Aunque en las realizaciones y el Ejemplo anterior se han descrito casos en los que se emplea JIS S53C a modo del acero que forma los miembros en forma de anillo (cuerpos formados), el acero a emplear no se limita a esto. Puede emplearse cualquier acero, tal como acero de carbono para construccion de maquinas tal como S55C, acero para cojinetes de cromo de alto carbono tal como SUJ2, o similares, a modo del acero que constituya un miembro de forma de anillo, por ejemplo. Aunque en las realizaciones y el Ejemplo anteriormente mencionados se han ilustrado las coronas de apoyo para cojinetes de rodillos como ejemplos de miembro en forma de anillo, un miembro en forma de anillo al cual pueda aplicarse la presente invencion no se limita a los mismos, sino que la presente invencion se puede aplicar a diversos miembros en forma de anillo que consistan en acero que requiera endurecimiento por temple. Adicionalmente, la presente invencion es preferentemente aplicable de manera particular a una corona de apoyo para un cojinete de rodillos de gran tamano y, mas espedficamente, preferentemente aplicable de manera particular a una corona de apoyo para un cojinete de rodillos en un escaner Ct que soporte una montura giratoria, sobre la que este montada una porcion de irradiacion de rayos X de un escaner CT, para que pueda girar con respecto a una montura fija dispuesto para ser opuesta a la montura giratoria, o para una corona de apoyo de un cojinete para generador de turbina eolica que soporte un eje principal, o una porcion giratoria, de una turbina eolica para generar energfa.
Las realizaciones y el Ejemplo desvelados en el presente documento deben considerarse como ilustrativos en todos sus puntos, y no restrictivos. El alcance de la presente invencion no esta mostrado por la descripcion anterior sino por el ambito de las reivindicaciones de patente, y pretende incluirtodas las modificaciones dentro del significado y alcance equivalentes al ambito de las solicitudes de patente.
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Lista de signos de referencia
3 cojinete de eje principal, 10 cuerpo formado, 11 superficie de contacto de rodadura, 11A region calentada, 21 serpentm, 31 anillo exterior, 31A superficie de contacto de rodadura de anillo exterior, 31E agujero pasante, 31F superficie periferica exterior, 32 anillo interior, 32A superficie de contacto de rodadura de anillo interior, 32F superficie periferica interior, 33 rodillos, 33A superficie de contacto de rodillo, 34 jaula, 50 generador de turbina eolica, 51 eje principal, 51A superficie periferica exterior, 52 paleta, 53 carcasa, 53A pared interior, 54 multiplicador de velocidad, 55 eje de salida, 56 generador, 59 gondola, 103 cojinete de eje, 110 cuerpo formado (anillo interior), 111 superficie de contacto de rodadura, 111A region calentada, 121 serpentm, 122 termometro, 131 anillo exterior, 131A superficie de contacto de rodadura de anillo exterior, 131E agujero pasante, 131F superficie periferica exterior, 132 anillo interior, 132A superficie de contacto de rodadura de anillo interior, 132E porcion de brida, 132F superficie periferica exterior, 133 rodillo, 133A superficie de contacto de rodillo, 134 jaula, 150 generador de turbina eolica, 151 eje principal, 151A superficie periferica exterior, 152 paleta, 153 carcasa, 153A pared interior, 154 multiplicador de velocidad, 155 eje de salida, 156 generador, 159 gondola, 203 cojinete de eje principal, 210 cuerpo formado (anillo interior), 211 superficie de contacto de rodadura, 211A region calentada, 221 serpentm, 221A region calentada por induccion, 222 termometro, 231 anillo exterior, 231A superficie de contacto de rodadura de anillo exterior, 231E agujero pasante, 231F superficie de montaje, 232 anillo interior, 232A superficie de contacto de rodadura anillo interior, 232E porcion de brida, 232F superficie de montaje, 233 rodillo, 233A superficie de contacto de rodillo, 234 jaula, 250 generador de turbina eolica, 251 eje principal, 251A superficie periferica exterior, 252 paleta, 253 carcasa, 253A pared interior, 254 multiplicador de velocidad, 255 eje de salida, 256 generador, 259 gondola, 301 cojinete de rodillos ahusados de dos hileras, 303 cojinete de eje principal, 311 anillo exterior, 311A superficie de contacto de rodadura de anillo exterior, 311B, 312B superficie de montaje, 311C, 312C capa templada de superficie de contacto de rodadura , 311D, 312D capa templada de superficie de montaje, 311E, 312E region sin endurecer, 312 anillo interior (cuerpo formado), 312A capa templada de superficie de interior, 313 rodillo, 314 jaula, 321, 323 serpentm, 322 termometro, 324 porcion de inyeccion de lfquido refrigerante, 325 aparato de temple de transferencia, 331 anillo exterior, 331A capa templada de superficie de exterior, 331E agujero pasante, 331F, 332F superficie de montaje, 331G, 332G capa templada de superficie de contacto de rodadura, 331H, 332H capa templada de superficie de montaje, 331I, 3321 region sin endurecer, 332 anillo interior, 332A superficie de contacto de rodadura de anillo interior, 332E porcion de brida, 333 rodillo, 333A superficie de contacto de rodillo, 334 jaula, 350 generador de turbina eolica, 351 eje principal, 351A superficie periferica exterior, 352 paleta, 353 carcasa, 353A pared interior, 354 multiplicador de velocidad, 355 eje de salida, 356 generador, 359 gondola, 401 cojinete de rodillos ahusados de dos hileras, 403 cojinete de eje principal, 411 anillo exterior (cuerpo formado), 411A superficie de contacto de rodadura de anillo exterior, 411B, 412B superficie de montaje, 411C, 412C capa templada de superficie de contacto de rodadura (region calentada), 411D, 412D capa templada de superficie de montaje, 411E, 412e region sin endurecer, 412 anillo interior, 412A superficie de contacto de rodadura de anillo interior, 413 rodillo, 414 jaula, 421, 423 serpentm, 422 termometro, 424 porcion de inyeccion de lfquido refrigerante, 425 aparato de temple por transferencia, 431 anillo exterior, 431A superficie de contacto de rodadura de anillo exterior, 431E agujero pasante, 431F, 432F superficie de montaje, 431G, 432G capa templada de superficie de contacto de rodadura, 431H, 432H capa templada de superficie de montaje, 431I, 4321 region sin endurecer, 423 anillo interior, 432A superficie de contacto de rodadura de anillo interior, 432E porcion de brida, 433 rodillo, 433A superficie de contacto de rodillo, 434 jaula, 450 generador de turbina eolica, 451 eje principal, 451A superficie periferica exterior, 452 paleta, 453 carcasa, 453A pared interior, 454 multiplicador de velocidad, 455 eje de salida, 456 generador, 459 gondola.

Claims (5)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    REIVINDICACIONES
    1. Un procedimiento para el tratamiento termico de un miembro en forma de anillo, que comprende las etapas de:
    formar, mediante el giro relativo de un miembro (21) de calentamiento por induccion dispuesto para enfrentarse a parte de un cuerpo formado (10) en forma de anillo, fabricado con acero, para el calentamiento por induccion de dicho cuerpo formado (10) a lo largo de la direccion circunferencial de dicho cuerpo formado (10), una region calentada (11A) anular calentada a una temperatura de al menos un punto A1 en dicho cuerpo formado (10); y enfriar simultaneamente la totalidad de dicha region calentada (11A) a una temperatura no superior a un punto Ms, en el que
    se proporciona una etapa en la que se mantiene el cuerpo formado (10) en un estado en el que se ha detenido el calentamiento, tras la finalizacion del calentamiento por induccion y antes del enfriamiento a la temperatura no superior al punto Ms, en el que la dispersion de la temperatura en la direccion circunferencial sobre la superficie de la region calentada se reduce a aproximadamente no mas de 20 °C, manteniendo la misma en el estado en el que se ha detenido el calentamiento.
  2. 2. El procedimiento para el tratamiento termico de un miembro en forma de anillo de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que
    dicho miembro (21) de calentamiento por induccion gira relativamente al menos dos veces a lo largo de la direccion circunferencial de dicho cuerpo formado (10), en la etapa de formacion de dicha region calentada (11A).
  3. 3. El procedimiento para el tratamiento termico de un miembro en forma de anillo de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que
    se dispone una pluralidad de dichos miembros (21) de calentamiento por induccion, a lo largo de la direccion circunferencial de dicho cuerpo formado (10) en la etapa de formacion de dicha region calentada (11A).
  4. 4. Un procedimiento para producir un miembro con forma de anillo, que comprende las etapas de:
    preparar un cuerpo formado (10) de acero en forma de anillo; y endurecer por temple dicho cuerpo formado (10), en el que
    dicho cuerpo formado (10) se endurece por temple mediante el procedimiento para tratar termicamente un miembro con forma de anillo de acuerdo con la reivindicacion 1, en la etapa endurecimiento por temple de dicho cuerpo formado (10).
  5. 5. Un miembro (32) en forma de anillo, producido de acuerdo con el procedimiento para producir un miembro con forma de anillo de acuerdo con la reivindicacion 4.
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