HU186917B - Apparatus for detecting axial force in axles embed into roller bearings - Google Patents

Description

A találmány tárgya készülék axiális erő mérésére görgöscsapágyakkal ágyazott tengelyben jeladóként nyúlásmérő csíkokkal vagy hasonlókkal, ahol a görgöscsapágyak közös házban egymás mellett vannak elhelyezve, a jeladó pedig közöttük van, a tengely felöli görgöscsapágy belső gyűrűje tengelyvállon fekszik fel, a másik görgöscsapágy belső gyűrűje perem nélküli, görgői pedig homlokfelületekkel a tengelyre felhúzott bordás gyűrűre fekszenek fel. Az ilyen ágyazásokat elsősorban sínen járó jármüvek keréktengelyein alkalmazzák.

Axiálelasztikus görgős csapágyazásó tengelyeken sínen járó jármű számára ismeretes az axiális erő olyan mérése, amelyhez a tengely mindkét homlokfelületén egy-egy, nyálásmérő csíkkal ellátott erőmérö dobozt helyeznek el C’Wál zlagertechnik folyóirat 2/69 száma, 30-32. oldalon). Itt az egyes erömérö dobozok egyrészt nyomósapka, ehhez kapcsolódó gumi rugó-gyűrű, nyomógyürü, valamint szöggyürü útján a fedél felöli görgöscsapággyal és másrészt erözáró módon surlódó gyűrűs fejjel van összekötve. A nyomósapka a csonkakúp alakú gumirugó-gyürü és a nyomógyürü útján meghatározott elflfeszltési erővel nyomja rugalmasan a szöggyürüt a fedél oldali görgöscsapágy perem nélküli belső gyűrűjének homlokfelületére. Az axiális erő itt a csapágyazásról a csapágyházra, onnan a fedél oldali görgöscsapágy külső gyűrűjének belső bordás gyűrűjére, valamint tovább görgői útján a szöggyürüre jut, ami viszont a csonkakúp alakú gumirugó-gyűrü elöfeszitési erejénél nagyobb axiális erő esetén axiális irányban eltolódik, amíg homlokfelülete a nyomósapkára nem fekszik fel, ezen túlmenően az axiális erő merev átvitele következik be.

Hátrányosnak mutatkozik ebben az el rendezésben az, hogy az erömérö bélyegek nyúlásmérö csíkjaikkal nem mindig a fő eröfolyamban helyezkednek el, hanem a mellék eröfolyamban is, úgyhogy a nyúlásmérö csíkok csak közvetett módon szenvednek alakváltozást, jel tehát csak a meghatározott előfeszítő erő meghaladása esetén keletkezik. Ráadásul az eröfolyam a csapágyazás helyein csak egyirányú. A mérőkészüléknek a csapágyazás házán kívüli elhelyezéséhez pedig hely szükséges, amit az amúgyis szűkös helyviszonyok között nehéz kialakítani.

A találmánnyal célunk a korábban ismertté vált megoldások hátrányainak kiküszöbölése. A megoldandó feladat tehát olyan mérőkészülék kialakítása, amely mentes a zavaró hatásoktól és képes axiális nyomóerők felvételére mindkét irányból költség- és helyigénye pedig a lehető legkisebb.

A találmány szerinti továbbfejlesztés értelmében a két görgöscsapágy görgőinek egymás felöli homlokfelületei középső erdfelvevö gyűrűre fekszenek fel, ami erőhatás irányában elmozdulásra képes, a középső gyűrű és a görgöscsapágyak gyűrűinek átmérüsen ellentett homlokfelületei között mérögyürü van elhelyezve, amelynek a tengelyre merőleges pereme a középső gyűrűhöz kapcsolódik és jeladóval van ellátva, a mérögyürü a középső gyűrű felöli vállánál a görgöscsapágyak gyűrűinek átmérüsen ellentett homlokfelületeivel, illetve - adott esetben távtartó gyűrű útján - ütközőgyürükkel van alakzáró kapcsolatban a távtartó gyűrű és a középső gyűrű végezetül egymással szilárdan össze van kötve és elfordulás ellen biztosítva van,

A találmány értelmében célszerű, ha a középső gyűrűt és a mérögyürüt is egyenként egy darabból alakítjuk ki és ⁴ alakzáróan kapcsoljuk őket egymáshoz. A középső gyűrű esetében eljárhatunk úgy is, hogy két tárcsa alakú, feszítőcsappal összefogott részből alakítjuk ki, amik között a mérögyürüt rendezzük el.

A találmány értelmében célszerű az is, ha a középső gyűrű és a mérögyürü egy darabba van kialakítva.

A középső gyűrű alakjára nézve célszerű, ha keresztmetszete U-, illetve trapéz alakú, amelynek végei kifelé vannak hajlítva és igy peremek vannak kialakítva.

Célszerű végezetül az a kiviteli alak, amelyben a merögyürünek a tengelyre merőleges pereme tárcsából vagy több kötőelemből küllő alakban van kialakítva.

A találmány szerinti megoldás legfőbb jelentősége abban van, hogy feleslegessé válik az a korábbi megoldásoknál szükséges ház, , amit a csapágyfedél nyílásánál a csapágyházra kellett a mérőkészülék elhelyezése érdekében rögzíteni. A megoldásunk szerinti mérőkészülék ráadásul egyszerű felépítése ellenére nagyon kevés alkatrészből áll és biztos, pontos erőátvitelt tesz lehetővé, mert a méröelemek itt közvetlenül amellett a hely mellett vannak, ahol az eröbevezetés történik. Eme lényeges egyszerűsítés ellenére is a találmányunk szerinti mérőkészülék kompakt felépítésű, hiszen a méréshez szükséges alkatrészek a csapágyház belsejében vannak.

i Az alkalmazott alkatrészek messzemenőkig mentesek a hibáktól, meghibásodásoktól, úgyhogy alkalmazásukkal általában nem keletkezik újabb karbantartási igény. A mérés bevégeztével a csapágyazásban maradhatnak anélkül, hogy a további működést zavarnák. Az is fontos előny végezetül, hogy a mérőkészüléket bármelyik üzemben lévő tengelyágyazásba be lehet építeni anélkül, hogy nagy költséggel át kellene alakítani a csapágyházat.

A találmány további részleteit kiviteli példák kapcsán a mellékelt rajzra való hivatkozással mutatjuk be. A rajzon az

1. ábra a találmány szerinti készülék egyik célszerű kiviteli alakja beépített állapotban, keresztmetszetben , a

2. ábra az 1. ábra szerinti ábrázolás más kiviteli alak számára, a

3. ábra az 1.ábra szerinti metszet további kiviteli alak számára.

Az 1. ábrán metszetben látható tengelyágyazás esetében 1 tengely 2 és 3 görgöscsapágyakkal 4 csapágyházhoz képest van megtámasztva. A 4 csapágyház itt közelebbről nem ábrázolt csapágyfedéllel van ellátva. A tengely felöli 2 görgöscsapágy belső 5 gyűrőjének pereme is van, míg a csapágyfedél felöli 3 görgöscsapágy belső 6 gyűrűjének nincs pereme. A 2 és 3 görgöscsapágyak külső 7 és 7' gyűrűi azonban egy-egy peremmel vannak ellátva. Az 5 és 6, illetve 7 és 7' gyűrűk között 8, illetve 8' görgők helyezkednek el.

A tengely felöli 2 görgöscsapágy belső 5 gyűrűje külső homlokfelületével 9 tengelyvállon fekszik fel és belső homlokfelületével 10 távtartóhoz kapcsolódik, amihez a csapágyfedél felöli 3 görgöscsapágy belső 6 gyűrűjének belső homlokfelülete is csatlakozik. A 3 görgöscsapágyhoz az 1 tengelyre felhúzott bordás 11 gyűrű kapcsolódik, ami az 1 tengelyre merőleges irányú szárával a 3 görgöscsapágy belső 6 gyűrűjének külső homlokfelületére van nyomva. Az 1

-2186917 tengellyel párhuzamos szárára fekszenek fel a 8' görgők külső homlokfelületei,

A 8 és 8' görgők egymás felöli homlokfelületei 12 középső gyűrűre támaszkodnak, ami 13 mérögyürüvel van összekötve. A 13 mérögyürűnek a 12 középső gyűrűtől kiinduló, az 1 tengelyre merőleges 14 pereme van, amihez két oldalán 16 és 16' nyomófelülettel ellátott 15 váll csatlakozik. Az 1 tengelyre keresztirányó 14 perem egy merev fémtárcsából vagy több, a 12 középső gyűrűt a 15 vállal összekötő elemből, például küllő alakban, lehet kialakítva. A 14 perem mindkét oldalán egy-egy 17 és 17' nyúlásmérö csík van elrendezve, amik egymáshoz képest és az 1 tengelyhez képest különböző távolságban vannak rögzítve.

Az 1. és 3. ábrán mutatott kiviteli példa esetében a 12 középső gyűrd és a 13 mérögyűrü önálló alkatrészek, ellentétben a 2. ábrán mutatott kiviteli alakkal, ahol a 12 középső gyűrű és a 13 mérögyűrü egy darabból van kialakítva. A 3. ábra esetében a 12 középső gyűrű két egymásra tükörszimmetrikus részből áll, amik között a 13 mérögyűrü el van helyezve. Ezek a részek a kerület mentén egyenletesen elosztott 18 feszltöcsappal vannak összefogva. A 12 középső gyűrök keresztmetszetükben U-, illetve trapéz alakúak lehetnek, mig a 16 és 16' nyomófelületekkel ellátott 13 mérögyűrü keresztmetszete T-alakú.

Az 1. ábra szerint a 13 mérögyűrü 16 és 16' nyomófelületei a 2 és 3 görgöscsapágy külső 7 és V gyűrűinek egymással szemben fekvő homlokoldalaival alakzáró kapcsolatban vannak. Ehhez képest a 2. és 3. ábrán látható kiviteli alak esetében az a különbség, hogy a 7 és 7' gyűrűk homlokfelületei között egy-egy távtartó gyűrű, valamint mindkét oldalon befelé irányuló 20 és 20' ütközögyürü van elhelyezve. A 20 és 20' ütközögyürük a 16 és 16' nyomófelülettel alakzdrőan vannak összekötve.

A 2 és 3 görgöscsapágyak külső 7 és 7' gyűrűinek egymással szemben fekvő homlokfelületei között a 13 mérögyűrü 15 válla, illetve a 19 távtartó gyűrű 21 furatokkal (1. ábra), illetve 22 nyílásokkal (3. ábra) van ellátva, amiken keresztül a 14 peremen lévő 17, 17' nyúlásmérö csikók összekötövezetékei vannak kivezetve és itt nem ábrázolt mérőkészülékhez vezetve.

Annak érdekében, hogy elkerüljük a 12 középső gyűrűnek a külső 7 és 7’ gyűrűk egymással szemben fekvő homlokfelületei között található 19 távtartó gyűrűhöz képesti elfordulását, a 12 középső gyűrűt és a 19 távtartót 23 csap (2. ábra) vagy 24 fogazás (3. ábra) segítségével biztosíthatjuk egymáshoz képest.

A találmány szerinti készülék a kővetkezőképpen működik.

A 9 tengelyválÍrói a 2 görgöscsapágy belső 5 gyűrűjére ható axiális erőt a 8 görgők a 12 középső gyűrűre, valamint ennek útján a csatlakozó 13 mérögyürüre, tovább a csapágyfedél felöli 3 görgöscsapágy külső 7' gyűrűjén át a 4 csapágyházra juttatják. Eközben a ,2 gyűrű a hozzá csatlakozó 13 mérögyürüvel együtt a 25 nyíl irányában mozdul el, amíg a 16' nyomófelület a 19 távtartó gyűrű 20' ütközögyürüjére, illetve a 3 görgöscsapágy külső 7' gyűrűjének belső homlokfelületére fekszik fel.

Eközben a 13 mérögyürűnek az 1 tengelyre merőleges 14 pereme a 12 középső gyűrűről érkező erőhatás alatt a 25 nyíl irányban hajlik el, miközben a rajta két oldalon 4 A kiadásért felel: a Közgazd rögzített 17 és 17' nyúlásmérö csikók a fellépő nyíró feszültségeket ismert módon érzékelik. Ha az axiális er a bordás 11 gyűrűről jut a 8' görgőkre, akkor a 12 középe gyűrűn, valamint a 13 mérögyürün át az 1 tengely felöl;

2 görgőscsapágy külső 7 gyűrűjére és annak peremén át a 4 csapágyházra jut.

A találmány természetesen nincs az itt bemutatott kiviteli alakokra korlátozva. Lehetséges ugyanis az is, hogy a 2 és 3 görgöscsapágyak belső 5 és 6 gyűrűjét meghosszab10 oltjuk úgy, hogy az egymás felöli homlokfelületek egymáshozütközzenek, amikor nincs szükség a 10 távtartóra.

Claims (6)

1. Szabadalmi igénypontok

   15 1. Készülék axiális erő mérésére gorgöscsapágyakkal ágyazott tengelyben jeladóként nyúlásmérö csikókkal vagy hasonlókkal, ahol a görgőscsapágyak közös házban egymás mellett vannak elhelyezve, a jeladó pedig közöttük van, a tengely felöli görgőscsapágy belső gyűrűje tengelyvál1on

   20 fekszik fel, a másik görgőscsapágy belső gyűrűje perem nélküli, görgői pedig homlokfelületükkel a tengelyre felhúzott bordás gyűrűre fekszenek fel, azzal jellemezve, hogy a két görgőscsapágy (2, 3) görgőinek (8, 8Ί egymás felöli homlokfelületei középső erőfelvevő gyűrűre (12)

   25 fekszenek fel, ami eröhatási irányában elmozdulásra képes, a középső gyűrű (12) és a görgöscsapágyak (2, 3) gyűrűinek (5, 6; 7, 7Ί átmérösen ellentett homlokfelületei között mérögyűrü (13) van elhelyezve, amelynek a tengelyre (1) merőleges pereme (14) a középső gyűrűhöz (12) kapcsolódik

   30 és a jeladóval van ellátva, a mérflgyürü (13) a középső gyűrű (12) felöli vállánál (15) a görgőscsapágyak (2, 3) gyűrűinek (5, 6; 7, 7') átmérösen ellentett homlokfelületeivel, illetve, adott esetben, távtartó győrü (19) útján, ütköző gyűrűkkel (20, 20') van alakzáró kapcsolatban,

   35 a távtartó gyűrű (19) és a középső gyűrű (12) egymássá! szilárdan össze van kapcsolva és elfordulás ellen biztosítva van.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti készülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a középső gyűrű (12) és a mérögyűrü

   40 03) egyenként egy darabból van kialakítva és alakzáróan van egymással összekötve.
3. 3. Az 1. igénypont szerinti készülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a középső gyűrű (12) két tárcsa alakú, feszltöcsappal (18) összefogott részből áll, amik

   45 között a mérögyűrü (13) van elhelyezve.
4. 4. Az 1. igénypont szerinti készülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a középső gyűrű (12) és a mérögyűrü (13) egy darabból van.
5. 5. Az 1. igénypont szerinti készülék kiviteli alakja, 50 azzal jellemezve, hogy a középső gyűrűnek (12) U-, illetve trapéz alakú keresztmetszete van, amelynek végei kifelé vannak hajlítva.
6. 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti készülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a mérögyürűnek

   55 (13) a tengelyre (1) merőleges pereme (14) tárcsából vagy több kötőelemből küllő alakban van kialakítva.

   Mellékelve: 3 db rajz