FR3103865A1 - Method of mounting a rolling bearing - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un procédé d’assemblage d’un palier (110) de roulements (110c) entre une pièce annulaire interne (112) et une pièce annulaire externe (114) coaxiales l’une à l’autre relativement à un axe longitudinal (A), au moins l’une de la pièce annulaire interne (112) et de la pièce annulaire externe (114) étant apte à être mise en rotation autour dudit axe longitudinal (A), comprenant les étapes suivantes : a) Monter des roulements (110c) radialement à l’extérieur de la bague annulaire interne (110a) ;b) Monter l’ensemble radialement à l’extérieur de la pièce annulaire interne (112) ;c) Monter un organe de serrage des roulements ;d) Déplacer axialement la pièce annulaire externe (114) et la bague annulaire externe (110b) de manière à ce que les roulements (110c) soient positionnées entre la bague annulaire interne (110a) et la bague annulaire externe (110b). Figure à publier avec l’abrégé : Figure 3The invention relates to a method for assembling a bearing (110) of rolling bearings (110c) between an internal annular part (112) and an external annular part (114) coaxial with each other relative to a longitudinal axis (A), at least one of the inner annular piece (112) and the outer annular piece (114) being rotatable about said longitudinal axis (A), comprising the following steps: a) mounting bearings (110c) radially outside the inner annular race (110a); b) Mount the assembly radially outside the inner annular part (112); c) Mount a bearing clamp; d) Move the outer annular piece (114) and the outer annular ring (110b) axially so that the bearings (110c) are positioned between the inner annular ring (110a) and the outer annular ring (110b). Figure to be published with abstract: Figure 3
Description
Domaine technique de l’inventionTechnical field of the invention
L’invention concerne le domaine des turbomachines et plus spécifiquement celui du montage d’un palier de roulement dans une turbomachine.The invention relates to the field of turbomachines and more specifically that of mounting a rolling bearing in a turbomachine.
Etat de la technique antérieureState of the prior art
Classiquement, un palier 10 de roulements, comme représenté en figure 1, comprend une bague annulaire interne 10a et une bague annulaire externe 10b entre lesquelles sont montés des roulements 10c, par exemple à rouleaux. Une cage annulaire 10d assure l’espacement circonférentiel des roulements 10c. La bague interne 10a est montée autour et est solidaire d’une pièce annulaire interne 12 et la bague annulaire externe 10best montée à l’intérieur et solidaire d’une pièce annulaire externe 14. La pièce annulaire interne 12 et la pièce annulaire externe 14 sont coaxiales relativement à un axe longitudinal A correspondant à l’axe de rotation A des pièces tournantes de la turbomachine. Dans l’exemple de la technique antérieure illustrée sur la figure 1, l’une de la pièce annulaire interne 12 et de la pièce annulaire externe 14 est rotative autour de l’axe longitudinal A, par exemple la pièce annulaire interne 12, et l’autre est fixe, par exemple la pièce annulaire externe 14.Conventionally, a bearing 10 of bearings, as represented in FIG. 1, comprises an inner annular ring 10a and an outer annular ring 10b between which are mounted bearings 10c, for example roller bearings. An annular cage 10d provides the circumferential spacing of the bearings 10c. The internal ring 10a is mounted around and is fixed to an internal annular part 12 and the external annular ring 10b is mounted inside and fixed to an external annular part 14. The internal annular part 12 and the external annular part 14 are coaxial with respect to a longitudinal axis A corresponding to the axis of rotation A of the rotating parts of the turbomachine. In the example of the prior art illustrated in Figure 1, one of the inner ring piece 12 and the outer ring piece 14 is rotatable about the longitudinal axis A, for example the inner ring piece 12, and the the other is fixed, for example the outer annular part 14.
Le montage du palier 10 entre la pièce annulaire interne 12 et la pièce annulaire externe 14 est réalisée en fixant la bague annulaire interne 10a sur une face annulaire externe de la pièce annulaire interne 12, cette bague annulaire interne 10a portant les roulements 10c et la cage annulaire 10d. Les axes des pièces 12, 14 sont orientés horizontalement. Dans un second temps, la pièce annulaire externe 14 portant autour d’une face radialement externe la bague annulaire externe 10c, est montée autour de la pièce annulaire interne 12 par engagement axial selon la direction longitudinale A. Toutefois, les roulements 10c agencés sur la demi-circonférence inférieure, c’est-à-dire agencés entre 9h et 15h par rapport au cadran d’une montre, sont soumis à la gravité et peuvent donc se déplacer radialement vers l’intérieur de sorte que l’extrémité de la bague externe 10c; par laquelle on engage axialement la bague annulaire externe 10b autour des roulements 10c; peut venir en contact avec les roulements 10c et les détériorer. Comme on peut le voir sur la figure 2A, il est possible d’ajouter un plan incliné annulaire en biseau, c’est-à-dire un chanfrein annulaire 16, à la bague annulaire externe 10b pour faciliter le montage mais cela s’avère toutefois insuffisant. Par ailleurs, cette détérioration peut être délicate à identifier puisque les roulements 10c sont montés dans un encombrement réduit entre les bagues annulaires interne 10a et externe 10b.The assembly of the bearing 10 between the internal annular part 12 and the external annular part 14 is carried out by fixing the internal annular ring 10a on an external annular face of the internal annular part 12, this internal annular ring 10a carrying the bearings 10c and the cage ring finger 10d. The axes of the parts 12, 14 are oriented horizontally. Secondly, the outer annular part 14 carrying around a radially outer face the outer annular ring 10c, is mounted around the inner annular part 12 by axial engagement in the longitudinal direction A. However, the bearings 10c arranged on the lower half-circumference, i.e. arranged between 9 o'clock and 3 o'clock with respect to the dial of a watch, are subject to gravity and can therefore move radially inwards so that the end of the ring external 10c; whereby the outer annular ring 10b is axially engaged around the bearings 10c; may come into contact with the 10c bearings and damage them. As can be seen in Figure 2A, it is possible to add an annular bevel inclined plane, that is to say an annular chamfer 16, to the outer annular ring 10b to facilitate assembly, but this turns out to be however insufficient. Furthermore, this deterioration can be difficult to identify since the bearings 10c are mounted in a reduced space between the inner 10a and outer 10b annular rings.
Enfin, on note qu’une problématique similaire peut exister lors du montage du palier 10 à plat, c’est-à-dire avec les axes des pièces orientés verticalement. En effet, un décalage radialement vers l’extérieur de certains des roulements 10c peut empêcher un engagement axial sans contact de la bague annulaire externe 10b autour des roulements 10c. On comprend que, dans cette configuration, tous les roulements 10c sont susceptibles de se déplacer radialement et non pas seulement ceux situés entre 9h et 15h.Finally, we note that a similar problem may exist when mounting the bearing 10 flat, that is to say with the axes of the parts oriented vertically. Indeed, a radially outward offset of some of the bearings 10c can prevent contactless axial engagement of the outer annular ring 10b around the bearings 10c. It is understood that, in this configuration, all the bearings 10c are capable of moving radially and not only those located between 9 o'clock and 3 o'clock.
Il est donc important d’apporter une solution à la détérioration des roulements au montage de la bague annulaire externe pour assurer l’intégrité du palier.It is therefore important to provide a solution to the deterioration of the bearings when fitting the outer annular ring to ensure the integrity of the bearing.
Le présent document concerne un procédé d’assemblage d’un palier de roulement entre une pièce annulaire interne et une pièce annulaire externe coaxiales l’une à l’autre relativement à un axe longitudinal, l’une au moins de la pièce annulaire interne et de la pièce annulaire externe étant apte à être mise en rotation autour dudit axe longitudinal, comprenant les étapes suivantes:
a) Fournir un palier de roulement comprenant une bague annulaire interne et une bague annulaire externe,
b) Monter les roulements radialement à l’extérieur ou radialement à l’intérieur, respectivement, de la bague annulaire interne ou de la bague annulaire radialement externe de manière à former un premier ensemble,
c) Monter ledit premier ensemble radialement à l’extérieur de la pièce annulaire interne ou radialement à l’intérieur de la pièce annulaire externe de manière à former un second ensemble,
d) Monter un organe de serrage des roulements de manière à maintenir les roulements en contact radial avec la bague annulaire dudit premier ensemble,
e) Déplacer axialement l’autre de la pièce annulaire externe et de la bague annulaire externe ou l’autre de la pièce annulaire interne et de la bague interne de manière à ce que les roulements soient positionnées entre la bague annulaire interne et la bague annulaire externe.This document relates to a method of assembling a rolling bearing between an internal annular part and an external annular part coaxial with each other relative to a longitudinal axis, at least one of the internal annular part and of the outer annular piece being able to be rotated about said longitudinal axis, comprising the following steps:
a) Provide a rolling bearing comprising an inner annular ring and an outer annular ring,
b) Mount the bearings radially outside or radially inside, respectively, the inner annular ring or the radially outer annular ring so as to form a first set,
c) Mounting said first assembly radially outside the internal annular part or radially inside the external annular part so as to form a second assembly,
d) Mount a bearing clamping device so as to keep the bearings in radial contact with the annular ring of said first set,
e) Move axially the other of the outer annular piece and the outer annular ring or the other of the inner annular piece and the inner ring so that the bearings are positioned between the inner annular ring and the annular ring external.
Le procédé de montage proposé comprend une étape c) de montage d’un organe de serrage des roulements sur l’une des bague annulaire interne ou externe, ce qui évite tout mouvement de ceux des roulements agencés entre 9h et 15h relativement au cadran d’une montre qui sont sensibles à l’action de la gravité. De cette manière, ces roulements ainsi que les autres sont parfaitement maintenus en contact avec la bague annulaire en contact avec la première pièce, ce qui permet un engagement axial sans risque de la bague interne lors de l’étape d).The proposed mounting method comprises a step c) of mounting a bearing clamping member on one of the internal or external annular rings, which avoids any movement of those of the bearings arranged between 9 o'clock and 15 o'clock relative to the dial of a watch that are sensitive to the action of gravity. In this way, these bearings as well as the others are perfectly maintained in contact with the annular ring in contact with the first part, which allows risk-free axial engagement of the inner ring during step d).
Selon une autre caractéristique, préalablement à l’étape e), la bague annulaire externe ou interne est montée respectivement sur une face annulaire radialement externe ou interne de la pièce annulaire externe, l’ensemble ainsi formé étant engagé en une seule opération en vis-à-vis radial des roulements du palier. De cette manière, un seul mouvement axial est réalisé et on évite un éventuel endommagement de la bague annulaire externe par la pièce annulaire externe. Toutefois, on comprend que ce montage en deux étapes, c’est-à-dire un montage de la bague interne ou externe puis de la pièce annulaire externe est également envisageable sans que cela ne change la manière d’utiliser l’organe de serrage.According to another characteristic, prior to step e), the outer or inner annular ring is respectively mounted on a radially outer or inner annular face of the outer annular part, the assembly thus formed being engaged in a single operation screw- radially opposite the bearings of the housing. In this way, a single axial movement is achieved and possible damage to the outer annular ring by the outer annular part is avoided. However, it is understood that this assembly in two stages, that is to say an assembly of the internal or external ring then of the external annular part is also possible without this changing the way of using the clamping member .
L’organe de serrage peut être un organe annulaire agencé autour des roulements et dans lequel l’organe de serrage est poussé axialement au-delà du palier lors de l’étape e).The clamping member can be an annular member arranged around the bearings and in which the clamping member is pushed axially beyond the bearing during step e).
On comprend que l’engagement de la bague annulaire interne ou externe autour des roulements permet de pousser l’organe de serrage, ce dernier se retrouvant alors autour de la première pièce annulaire et n’assure plus aucune fonction de serrage des roulements.It is understood that the engagement of the internal or external annular ring around the bearings makes it possible to push the clamping member, the latter then being found around the first annular part and no longer performs any clamping function of the bearings.
L’organe de serrage peut être retiré par tout moyen approprié. Notamment, l’organe de serrage est réalisé dans un matériau soluble dans un environnement huileux à une température supérieure à 80°C. L’environnement huileux peut être celui d’une enceinte moteur dans laquelle sont installés les roulements. De cette manière, l’organe de serrage se dégrade naturellement dans l’environnement en fonctionnement par l’huile apportée aux fins de lubrification des roulements du palier. Les enceintes d’huile sont pressurisées et l’huile chaude est projetée sur les roulements par des gicleurs sous forme de jets ou de brouillards d’huile. Toutes les pièces de l’enceinte sont en contact avec l’huile moteur.The clamping device can be removed by any appropriate means. In particular, the clamping member is made of a material that is soluble in an oily environment at a temperature above 80°C. The oily environment can be that of an engine enclosure in which the bearings are installed. In this way, the clamping device is naturally degraded in the operating environment by the oil provided for the purpose of lubricating the bearings of the bearing. The oil enclosures are pressurized and the hot oil is projected onto the bearings by nozzles in the form of jets or oil mists. All parts of the enclosure are in contact with engine oil.
L’organe de serrage peut être réalisé en alcool polyvinylique, plus particulièrement de l’acétate de polyvinyle.The clamping member can be made of polyvinyl alcohol, more particularly polyvinyl acetate.
L’organe de serrage peut comprendre une pluralité de portions successives chacune à surface concave destinée à être appliquée sur un roulement pour le serrage de celui-ci.The clamping member may comprise a plurality of successive portions each with a concave surface intended to be applied to a bearing for clamping the latter.
L’organe de serrage peut ainsi être réalisé en alcool polyvinylique, plus particulièrement de l’acétate de polyvinyle. Il est par exemple réalisé par fabrication additive.The clamping member can thus be made of polyvinyl alcohol, more particularly polyvinyl acetate. It is for example produced by additive manufacturing.
Les roulements du palier peuvent être des roulements à rouleaux ayant une surface externe cylindrique, c’est-à-dire ayant la forme d’un cylindre circulaire droit au sens strictement mathématique.The bearings of the housing can be roller bearings having a cylindrical outer surface, i.e. having the shape of a right circular cylinder in the strictly mathematical sense.
Brève description des figuresBrief description of figures
Description détaillée de l’inventionDetailed description of the invention
On se réfère maintenant à la figure 2 qui comprend deux parties A et B qui seront désignées respectivement figure 2A et figure 2B. Les pièces représentées sur la figure 1A et la figure 1B, sont également représentées sur les figures 2A et 2B et portent les mêmes numéros de référence augmentés d’une centaine. Les figures 2A et 2B illustrent deux étapes du montage de la pièce annulaire externe 114 autour de la pièce annulaire interne 112 avec l’axe longitudinal référencé A.Reference is now made to FIG. 2 which comprises two parts A and B which will be designated FIG. 2A and FIG. 2B respectively. The parts shown in Figure 1A and Figure 1B are also shown in Figures 2A and 2B and bear the same reference numerals increased by one hundred. Figures 2A and 2B illustrate two steps in the assembly of the outer annular part 114 around the inner annular part 112 with the longitudinal axis referenced A.
Selon l’invention, on observe la présence d’un organe annulaire 120 entourant extérieurement les roulements 110c, ici à rouleaux du palier 110. Cet organe 120 est un organe assurant une fonction de serrage des roulements 110c sur la bague annulaire interne 112, les roulements étant agencés dans la cage 110d. Pour réaliser le montage, on fournit en premier lieu un palier 110 de roulement comprenant une bague annulaire interne 110a et une bague annulaire externe 110b en plusieurs pièces distinctes dans une première étape a).According to the invention, we observe the presence of an annular member 120 externally surrounding the bearings 110c, here roller bearings of the bearing 110. This member 120 is a member providing a clamping function of the bearings 110c on the internal annular ring 112, the bearings being arranged in the cage 110d. To carry out the assembly, a rolling bearing 110 is first provided comprising an inner annular ring 110a and an outer annular ring 110b in several separate parts in a first step a).
Dans une seconde étape b), on effectue en premier le montage des roulements 110c dans la bague annulaire interne 110a de manière à former un premier ensemble qui est ensuite monté autour de la pièce annulaire interne 110a dans une étape c).In a second step b), the bearings 110c are first mounted in the inner annular ring 110a so as to form a first assembly which is then mounted around the inner annular part 110a in a step c).
Dans une étape d), on effectue on montage un organe 120 de serrage autour des roulements 110c de manière à maintenir les roulements 110c en contact radial avec la bague annulaire interne 110a dudit premier ensemble précité (figure 3).In a step d), a clamping member 120 is mounted around the bearings 110c so as to keep the bearings 110c in radial contact with the internal annular ring 110a of the aforementioned first assembly (FIG. 3).
Cet organe 120 de serrage (figure 4) peut être un anneau comprenant une pluralité d’ondulations 120a ou pluralité de portions successives présentant chacune une surface orientée radialement vers l’intérieur qui est de forme concave, chaque surface concave étant destinée à être appliquée sur un roulement. Egalement, chaque ondulation 120a ou portion ondulée peut comprendre une surface orientée radialement vers l’extérieur qui est de forme convexe. Ainsi chaque ondulation 120a comprend une surface concave et une surface convexe opposées l’une à l’autre selon une direction radiale. Les surfaces concaves et convexes peuvent avoir un rayon de courbure sensiblement constant lesquels peuvent être identiques.This clamping member 120 (FIG. 4) may be a ring comprising a plurality of undulations 120a or plurality of successive portions each having a surface oriented radially inwards which is concave in shape, each concave surface being intended to be applied to a roll. Also, each corrugation 120a or corrugated portion may include a radially outward facing surface that is convex in shape. Thus each undulation 120a comprises a concave surface and a convex surface opposite to each other in a radial direction. The concave and convex surfaces may have a substantially constant radius of curvature which may be identical.
L’organe 120a de serrage est réalisé dans un matériau soluble dans un environnement huileux à une température supérieure à 80°C, ce qui autorise sa dégradation dans un environnement chaud qui est celui d’une turbomachine. L’organe de serrage 120 peut ainsi être réalisé en alcool polyvinylique, plus particulièrement de l’acétate de polyvinyle.The clamping member 120a is made of a material that is soluble in an oily environment at a temperature above 80° C., which allows its degradation in a hot environment which is that of a turbomachine. The clamping member 120 can thus be made of polyvinyl alcohol, more particularly polyvinyl acetate.
Dans une étape e), on monte la pièce annulaire externe 114 ainsi que la bague annulaire externe 110b autour des roulements 110c de manière à ce que les roulements 110c soient agencés radialement entre les bagues annulaires interne 110a et externe 110b. Durant cette étape, l’organe 120 de serrage est décalé axialement de manière à ne plus être agencé autour des roulements 110c.In a step e), the outer annular part 114 and the outer annular ring 110b are mounted around the bearings 110c so that the bearings 110c are arranged radially between the inner 110a and outer 110b annular rings. During this step, the clamping member 120 is shifted axially so as to no longer be arranged around the bearings 110c.
On comprend que préalablement à l’étape e), la bague annulaire externe 110b pourrait être montée sur une face annulaire radialement externe de la pièce annulaire externe 114, l’ensemble ainsi formé étant engagé en une seule opération en vis-à-vis radial des roulements 110c du palier 110.It is understood that prior to step e), the outer annular ring 110b could be mounted on a radially outer annular face of the outer annular part 114, the assembly thus formed being engaged in a single operation vis-à-vis radial bearings 110c of bearing 110.
Par ailleurs, on remarque que la bague annuaire externe 110b peut comprendre un chanfrein 116 de montage permet d’assurer un accostage sans risque de la bague annulaire externe 110b sur les roulements 110c.Furthermore, it is noted that the outer annular ring 110b may include a chamfer 116 for mounting ensures safe docking of the outer annular ring 110b on the bearings 110c.
Dans une autre réalisation illustrée sur la figure 2, c’est la pièce annulaire externe 112 qui reçoit en premier la bague annulaire externe 110b et les roulements. L’organe 10 de serrage est alors monté autour des roulements 110c. Puis dans une étape ultérieure, on monte la pièce annulaire interne 112 et la bague annulaire interne 110a à l’intérieur de la pièce annulaire externe, l’organe 120 de serrage étant alors décalé axialement de manière à ne plus serrer les roulements 110c.In another embodiment illustrated in Figure 2, it is the outer annular part 112 which first receives the outer annular ring 110b and the bearings. The clamping member 10 is then mounted around the bearings 110c. Then in a subsequent step, the inner annular part 112 and the inner annular ring 110a are mounted inside the outer annular part, the clamping member 120 then being axially offset so as to no longer clamp the bearings 110c.
Dans la réalisation illustrée en figure 2C, l’organe 120 de serrage peut être similaire à ce qui a été décrit en référence aux parties A et B. Notamment, cet organe 120 de serrage peut comprendre une pluralité d’ondulations 120a ou une pluralité de portions successives présentant chacune une surface orientée radialement vers l’extérieur qui est de forme concave, chaque surface concave étant destinée à être appliquée sur un roulement. Egalement, chaque ondulation 120a ou portion ondulée peut comprendre une surface orientée radialement vers l’intérieur qui est de forme convexe. Ainsi chaque ondulation 120a comprend une surface concave et une surface convexe opposées l’une à l’autre selon une direction radiale. Les surfaces concaves et convexes peuvent avoir un rayon de courbure sensiblement constant lesquelles peuvent être identiques.In the embodiment illustrated in FIG. 2C, the clamping member 120 may be similar to what has been described with reference to parts A and B. In particular, this clamping member 120 may comprise a plurality of undulations 120a or a plurality of successive portions each having a surface oriented radially outwards which is of concave shape, each concave surface being intended to be applied to a bearing. Also, each corrugation 120a or corrugated portion may include a radially inward facing surface which is convex in shape. Thus each undulation 120a comprises a concave surface and a convex surface opposite to each other in a radial direction. The concave and convex surfaces may have a substantially constant radius of curvature which may be identical.
Les roulements 110c ici illustrés peuvent être des roulements à rouleaux.The bearings 110c shown here may be roller bearings.
Claims (7)
a) Fournir un palier (110) de roulement comprenant une bague annulaire interne (110a) et une bague annulaire externe (110b),
b) Monter les roulements (110c) radialement à l’extérieur ou radialement à l’intérieur, respectivement, de la bague annulaire interne (110a) ou de la bague annulaire radialement externe (110b) de manière à former un premier ensemble,
c) Monter ledit premier ensemble radialement à l’extérieur de la pièce annulaire interne (112) ou radialement à l’intérieur de la pièce annulaire externe (114) de manière à former un second ensemble,
d) Monter un organe de serrage des roulements de manière à maintenir les roulements (110c) en contact radial avec la bague annulaire dudit premier ensemble,
e) Déplacer axialement l’autre de la pièce annulaire externe (114) et de la bague annulaire externe (110b) ou l’autre de la pièce annulaire interne (112) et de la bague annulaire interne (110a) de manière à ce que les roulements (110c) soient positionnées entre la bague annulaire interne (110a) et la bague annulaire externe (110b).Method of assembling a bearing (110) of rolling bearings (110c) between an internal annular part (112) and an external annular part (114) coaxial with each other relative to a longitudinal axis (A), at the at least one of the inner annular part (112) and the outer annular part (114) being capable of being rotated about said longitudinal axis (A), comprising the following steps:
a) Provide a rolling bearing (110) comprising an inner annular ring (110a) and an outer annular ring (110b),
b) Mount the bearings (110c) radially outside or radially inside, respectively, the inner annular ring (110a) or the radially outer annular ring (110b) so as to form a first assembly,
c) Mounting said first assembly radially outside the internal annular part (112) or radially inside the external annular part (114) so as to form a second assembly,
d) Mount a bearing clamping device so as to keep the bearings (110c) in radial contact with the annular ring of said first assembly,
e) axially displace the other of the outer annular part (114) and the outer annular ring (110b) or the other of the inner annular part (112) and the inner annular ring (110a) so that the bearings (110c) are positioned between the inner annular ring (110a) and the outer annular ring (110b).
Method according to one of the preceding claims, in which the bearings (110c) are of the roller type.
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JP2009156456A (en) * | 2007-12-28 | 2009-07-16 | Jtekt Corp | Assembling method of rolling bearing |
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2019
- 2019-12-03 FR FR1913692A patent/FR3103865B1/en active Active
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