ITBG20140002U1

ITBG20140002U1 - TIGHTENING DEVICE FOR THE CONNECTION BETWEEN THE AUCTION AND THE CROSS HEAD

Info

Publication number: ITBG20140002U1
Application number: ITBG2014U000002U
Authority: IT
Original assignee: Siad Macch Impianti S P A
Priority date: 2014-02-03
Filing date: 2014-02-03
Publication date: 2015-08-03
Also published as: ES1136480Y; ES1136480U; DE202015000722U1

Description

Descrizione di un brevetto per modello di utilità avente per titolo: “Dispositivo di serraggio della connessione tra asta e testa a croce<11>Description of a patent for a utility model entitled: "Clamping device of the connection between rod and crosshead <11>

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Il presente trovato si riferisce ad un dispositivo di serraggio della connessione tra asta e testa a croce per una macchina alternativa, in particolare per un compressore alternativo di gas. The present invention relates to a device for tightening the connection between the rod and the crosshead for a reciprocating machine, in particular for a reciprocating gas compressor.

Per convertire il moto rotatorio di un albero a gomito in un moto rettilineo alternativo dell’asta del pistone, viene utilizzato un meccanismo denominato testa a croce ad un lato del quale è collegata la detta asta del pistone mentre sul lato opposto è incernierata, mediante uno spinotto, la biella dell’albero a gomito. To convert the rotary motion of a crankshaft into a reciprocating rectilinear motion of the piston rod, a mechanism called cross head is used to one side of which said piston rod is connected while on the opposite side it is hinged, by means of a pin, crankshaft connecting rod.

Il collegamento dell'asta del pistone al testa a croce deve essere realizzato con una sufficiente resistenza atta a trasmettere senza danni le forti sollecitazioni ricevute. The connection of the piston rod to the cross head must be made with sufficient strength to transmit the strong stresses received without damage.

Inoltre, per poter raggiungere velocità sempre più elevate deve avere un peso ridotto. Furthermore, in order to reach ever higher speeds, it must have a low weight.

Quindi, nei compressori alternativi, la connessione tra asta e testa a croce rappresenta un fattore critico per l'affidabilità, la vita utile e le prestazioni della macchina alternativa. Therefore, in reciprocating compressors, the connection between rod and crosshead is a critical factor for the reliability, useful life and performance of the reciprocating machine.

Normalmente, per il fissaggio della asta di stantuffo al corpo del testa a croce, si pone superiormente al corpo del testa a croce una flangia fissata ad essa con quattro viti. L’asta di stantuffo è filettata e si avvita nella flangia ed un dado posto sull’asta viene serrato contro la flangia bloccando così l’asta. Normally, for fixing the plunger rod to the body of the cross head, a flange fixed to it with four screws is placed above the body of the cross head. The plunger rod is threaded and screws into the flange and a nut placed on the rod is tightened against the flange thus locking the rod.

Il serraggio del dado viene eseguito per pretensionare la parte di asta filettata dentro la flangia. Il pretensionamento è calcolato ad un valore superiore al carico che l’asta dovrà trasmettere nel ciclo di lavoro del compressore: le facce della flangia e del dado risulteranno essere sempre in contatto e l’asta rimarrà solidale con il testa a croce. The tightening of the nut is performed to pre-tension the part of the threaded rod inside the flange. The pre-tensioning is calculated at a value higher than the load that the rod will have to transmit in the working cycle of the compressor: the faces of the flange and nut will always be in contact and the rod will remain integral with the crosshead.

Il tensionamento viene ottenuto semplicemente applicando una coppia al dado, in funzione del pretensionamento voluto. Tensioning is obtained simply by applying a torque to the nut, according to the desired pre-tensioning.

Si è però notato che applicando la coppia al dado si ottiene il serraggio del dado ma una quota parte della coppia determina una deformazione elastica del sistema testa a croce-biella con la conseguenza di avere un pretensionamento con valori non noti e non ripetibili (per la deformazione elastica dei pezzi). Inoltre, è possibile il danneggiamento del cuscinetto dell’occhio di biella e/o il cuscinetto a strisciamento del testa di biella. However, it has been noted that by applying the torque to the nut, the nut is tightened but a portion of the torque determines an elastic deformation of the cross-connecting rod system with the consequence of having a pre-tensioning with unknown and non-repeatable values (for the elastic deformation of the pieces). In addition, damage to the big end bearing and / or the big end plain bearing is possible.

Scopo del presente trovato è quello di provvedere ad dispositivo di serraggio della connessione tra asta e testa a croce che non abbia gli inconvenienti dell’arte nota. The purpose of the present invention is to provide a clamping device for the connection between the rod and the cross head that does not have the drawbacks of the prior art.

Altro scopo è quello di provvedere ad un dispositivo di serraggio che garantisca un pretensionamento corretto e ripetibile. Another purpose is to provide a tightening device which guarantees correct and repeatable pre-tensioning.

Ulteriore scopo è quello di provvedere ad un dispositivo di serraggio che elimini la deformazione elastica degli elementi interessati. A further object is to provide a clamping device which eliminates the elastic deformation of the elements involved.

In accordo con il presente trovato, tali scopi ed altri ancora vengono raggiunti da un dispositivo di serraggio della connessione tra asta e testa a croce per una macchina alternativa avente un testa a croce che superiormente si estende con due piani verticali di appoggio contrapposti; centralmente e superiormente a detto testa a croce è presente un foro filettato; detta asta comprende una porzione finale filettata che si avvita in detto foro filettato; su detta porzione finale filettata viene anche avvitato un dado di serraggio; detto dispositivo di serraggio comprende una forcella avente due piani paralleli verticali che si posizionano in battuta a detti due piani verticali di appoggio; detta forcella comprende due fori in cui si inseriscono due perni di centraggio; detti due perni di centraggio sono associati in modo stabile con detta testa a croce; posizionare una chiave attorno a detto dado per il suo serraggio. In accordance with the present invention, these objects and others besides are achieved by a device for clamping the connection between rod and crosshead for an alternative machine having a crosshead extending above with two opposite vertical support planes; centrally and above said cross head there is a threaded hole; said rod comprises a threaded final portion which screws into said threaded hole; a tightening nut is also screwed onto said final threaded portion; said clamping device comprises a fork having two vertical parallel planes which abut said two vertical support planes; said fork comprises two holes in which two centering pins are inserted; said two centering pins are associated in a stable manner with said cross head; place a wrench around said nut for its tightening.

Ulteriori caratteristiche del trovato sono descritte nelle rivendicazioni dipendenti. Further characteristics of the invention are described in the dependent claims.

I vantaggi di questa soluzione rispetto alle soluzioni dell’arte nota sono diversi. The advantages of this solution compared to the solutions of the known art are different.

II serraggio del dado è eseguito con una attrezzatura che si impegna sul testa a croce attraverso due piani opportunamente realizzati. Essendo solidali dado, asta, e testa a croce si elimina l'indeterminatezza sul serraggio. The tightening of the nut is carried out with an equipment that engages on the cross head through two suitably made planes. Being integral nut, rod, and cross head eliminates the uncertainty on the tightening.

Grazie al presente trovato si ottengono ulteriori vantaggi. Thanks to the present invention, further advantages are obtained.

L’attrezzatura è leggera e trasportabile, utilizzabile sia in sede di montaggio in officina che, soprattutto, per manutenzione in campo. The equipment is light and portable, which can be used both during assembly in the workshop and, above all, for maintenance in the field.

La coppia da applicare, grazie al rapporto di moltiplicazione, è molto ridotta ed è circa 1/50 di quella da applicare. Questo permette di utilizzare chiavi dinamometriche di dimensioni tascabili con ovvi vantaggi per quanto concerne la manutenibilità. The torque to be applied, thanks to the multiplication ratio, is very low and is about 1/50 of that to be applied. This allows the use of pocket-sized torque wrenches with obvious advantages in terms of maintainability.

Il testa a croce è stato realizzato con due fresature apposite, in modo che applicando la coppia al dado sia il testa croce a fare da controreazione e non il sistema testa a croce/biella/albero. In questo modo tutta la coppia esercitata va effettivamente al serraggio del dado. The crosshead has been made with two special millings, so that by applying the torque to the nut it is the crosshead that acts as a counter-reaction and not the crosshead / connecting rod / shaft system. In this way, all the torque exerted actually goes to the tightening of the nut.

Si ha una semplice regolazione degli spazi nocivi. Si ottiene anche una diminuzione delle masse alterne in movimento con conseguente diminuzione della inerzie e delle vibrazioni. There is a simple regulation of harmful spaces. There is also a decrease in the alternating masses in motion with a consequent decrease in inertia and vibrations.

Le caratteristiche ed i vantaggi del presente trovato risulteranno evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di una sua forma di realizzazione pratica, illustrata a titolo di esempio non limitativo negli uniti disegni, nei quali: The characteristics and advantages of the present invention will become evident from the following detailed description of a practical embodiment thereof, illustrated by way of non-limiting example in the accompanying drawings, in which:

la figura 1 mostra un meccanismo testa a croce di una macchina alternativa, visto in prospettiva, in accordo al presente trovato; Figure 1 shows a cross-head mechanism of an alternative machine, seen in perspective, according to the present invention;

la figura 2 mostra un meccanismo testa a croce di una macchina alternativa, visto in sezione, in accordo al presente trovato; Figure 2 shows a cross-head mechanism of an alternative machine, seen in section, according to the present invention;

la figura 3 mostra un particolare di un dispositivo di serraggio della connessione tra asta e testa a croce per una macchina alternativa, visto in pianta, in accordo al presente trovato; Figure 3 shows a detail of a device for tightening the connection between the rod and the crosshead for an alternative machine, seen in plan, according to the present invention;

la figura 4 mostra un particolare di un dispositivo di serraggio della connessione tra asta e testa a croce per una macchina alternativa, visto in prospettiva, in accordo al presente trovato; figure 4 shows a detail of a device for tightening the connection between rod and crosshead for an alternative machine, seen in perspective, according to the present invention;

la figura 5 mostra un dispositivo di serraggio della connessione tra asta e testa a croce per una macchina alternativa, in posizione di lavoro, visto in prospettiva, in accordo al presente trovato; figure 5 shows a device for tightening the connection between rod and crosshead for an alternative machine, in the working position, seen in perspective, according to the present invention;

la figura 6 mostra dei particolari di un dispositivo di serraggio della connessione tra asta e testa a croce per una macchina alternativa, in posizione di lavoro, visto in prospettiva, in accordo al presente trovato. Figure 6 shows details of a device for tightening the connection between the rod and the crosshead for an alternative machine, in the working position, seen in perspective, in accordance with the present invention.

Riferendosi alle figure allegate, un meccanismo testa a croce di una macchina alternativa, in accordo al presente trovato, comprende un corpo 10 del testa a croce, avente lateralmente due pattini 11. Il corpo 10 è fissato inferiormente ad una biella (non mostrata) che può ruotare attorno ad un perno (non mostrato) che si inserisce nell'alloggiamento circolare 12. With reference to the attached figures, a cross-head mechanism of an alternative machine, in accordance with the present invention, comprises a cross-head body 10, having two lateral shoes 11. The body 10 is fixed below a connecting rod (not shown) which it can rotate around a pin (not shown) which fits into the circular housing 12.

Superiormente al corpo 10, e ai pattini 11 , si eleva centralmente una struttura 13 avente lateralmente due piani 14 verticali di appoggio contrapposti. Above the body 10, and the runners 11, a structure 13 rises centrally, having two opposite vertical support planes 14 laterally.

Centralmente alla struttura 13 è presente un foro 20 filettato, nel quale si avvita la porzione 21 finale filettata dell’asta del pistone 22. Centrally to the structure 13 there is a threaded hole 20, into which the threaded end portion 21 of the piston rod 22 is screwed.

Superiormente e a contatto della superficie superiore della struttura 13, e avvitato alla parte superiore della porzione 21 filettata è posto un dado 23 di serraggio della connessione tra l’asta dello stantuffo 22 e il testa a croce 10. Above and in contact with the upper surface of the structure 13, and screwed to the upper part of the threaded portion 21, there is a nut 23 for tightening the connection between the piston rod 22 and the crosshead 10.

Superiormente al corpo del testa a croce 10, viene fissato all’incastellatura (non mostrata) mediante viti, un distanziatore 25. Above the body of the cross head 10, a spacer 25 is fixed to the frame (not shown) by means of screws.

Il distanziatore 25 ha un foro centrale 26 dal quale fuoriesce la struttura 13 e permette l'inserimento nel foro 20 dell'asta 22. The spacer 25 has a central hole 26 from which the structure 13 protrudes and allows insertion into the hole 20 of the rod 22.

Il distanziatore 25 comprende due pareti 27 laterali contrapposte a forma leggermente arcuata, che si elevano al di sopra della struttura 13, lasciando due aperture contrapposte la cui soglia è inferiore all'altezza dei due piani 14 verticali, lasciandoli quindi fuoriuscire dal foro 26. The spacer 25 comprises two opposing side walls 27 with a slightly arched shape, which rise above the structure 13, leaving two opposing openings whose threshold is lower than the height of the two vertical planes 14, thus allowing them to protrude from the hole 26.

I due piani 14 verticali contrapposti e paralleli giacciono lungo la direzione delle due aperture del distanziatore 25 e quindi sono sostanzialmente parallele alle due pareti 27. The two opposite and parallel vertical planes 14 lie along the direction of the two openings of the spacer 25 and therefore are substantially parallel to the two walls 27.

Per raggiungere lo scopo del presente trovato, il serraggio del dado 23 avviene mediante un dispositivo di serraggio 30. To achieve the object of the present invention, the nut 23 is tightened by means of a tightening device 30.

II dispositivo di serraggio 30 è formato da una piastra 31 , sostanzialmente rettangolare, che si prolunga da un lato con una forcella 32, avente una larghezza inferiore alla piastra 31 . The clamping device 30 is formed by a substantially rectangular plate 31 which extends on one side with a fork 32, having a width smaller than the plate 31.

I lati interni della forcella 32 presentano due piani 29 paralleli e verticali. The inner sides of the fork 32 have two parallel and vertical planes 29.

La distanza tra i due piani 29 è sostanzialmente pari alla distanza tra i due piani 14, e sono atti a cooperare tra loro. The distance between the two planes 29 is substantially equal to the distance between the two planes 14, and they are adapted to cooperate with each other.

All’inizio della forcella 32 si trovano due fori in cui si inseriscono due perni 33 di centraggio che si estendono perpendicolari al piano della piastra 31 e della forcella 32. Tra i perni di 33 e in prossimità del termine della piastra 31 e sottostante ad essa, dalla stessa parte che si prolungano i due perni 33 di centraggio, si trova uno scalino 34. At the beginning of the fork 32 there are two holes in which two centering pins 33 are inserted which extend perpendicular to the plane of the plate 31 and of the fork 32. Between the pins of 33 and near the end of the plate 31 and below it , on the same side that the two centering pins 33 extend, there is a step 34.

Lateralmente alla piastra 31 è fissato un supporto filettato 35, nel quale è avvitato un tirante di spinta 36, che termina, nella direzione del centro della piastra 31 , con una sfera 37 ed un battente 38. Il tirante di spinta 36 termina dall’altro lato con un dado 39. A threaded support 35 is fixed to the side of the plate 31, into which a thrust rod 36 is screwed, which ends, in the direction of the center of the plate 31, with a ball 37 and a sash 38. The thrust rod 36 ends at the other. side with a nut 39.

Il battente 38 è preferibilmente terminante con una scanalatura longitudinale centrale orizzontale. The sash 38 preferably ends with a horizontal central longitudinal groove.

Sul dispositivo di serraggio 30 si posiziona una chiave di serraggio del dado 23. A nut 23 tightening wrench is placed on the clamping device 30.

La bocca della chiave si posiziona attorno al dado 23, mentre il manico va in battuta con il battente 38, e preferibilmente si inserisce nella sua scanalatura. The mouth of the key is positioned around the nut 23, while the handle comes into contact with the striking plate 38, and preferably fits into its groove.

Il funzionamento del trovato appare evidente per il tecnico del ramo da quanto è stato descritto e in particolare è il seguente. The operation of the invention appears evident to those skilled in the art from what has been described and in particular is the following.

Si inserisce la porzione filettata 21 dell'asta 22 di stantuffo nel foro filettato 20 e lo si avvita. The threaded portion 21 of the piston rod 22 is inserted into the threaded hole 20 and screwed on.

Occorre a questo punto avvitare il dado 23 evitando gli inconvenienti dell'arte nota. At this point it is necessary to screw the nut 23 avoiding the drawbacks of the known art.

Si inserisce la piastra 31 con la sua forcella 32 all'interno di una delle aperture del distanziatore 25, in modo che i piani 29 interni della forcella 32 si posizionino attorno ai due piani 14, e fino a che lo scalino 34 vada in battuta con il bordo del distanziatore 25. The plate 31 with its fork 32 is inserted inside one of the openings of the spacer 25, so that the internal surfaces 29 of the fork 32 are positioned around the two surfaces 14, and until the step 34 comes into contact with the edge of the spacer 25.

Si inseriscono i due perni 33 di centraggio, negli appositi fori presenti a monte della forcella 32 e si inseriscono in corrispondenti fori presenti sul distanziatore 25. The two centering pins 33 are inserted into the appropriate holes upstream of the fork 32 and inserted into corresponding holes present on the spacer 25.

Si posiziona la bocca della chiave 40 attorno al dado 23 ed il manico in battuta al battente 38. Position the mouth of the wrench 40 around the nut 23 and the handle against the striking plate 38.

Con una chiave, preferibilmente dinanometrica, si aziona il dado 39 del tirante di spinta 36, spingendo il manico della chiave 40 e serrando il dado 23 alla tensione voluta. With a wrench, preferably dynanometric, the nut 39 of the thrust rod 36 is activated, pushing the handle of the wrench 40 and tightening the nut 23 to the desired tension.

Durante il serraggio del dado 23 non avvengono rotazioni o deformazioni elastiche indesiderate perché la forcella 32 si fissa al corpo 10 del testacroce e i perni di centraggio 33 non ne permettono la movimentazione. During the tightening of the nut 23 there are no unwanted rotations or elastic deformations because the fork 32 is fixed to the body 10 of the crosshead and the centering pins 33 do not allow its movement.

Inoltre, azionando la chiave 40 mediante la leva formata dal tirante di spinta 36 si effettua il serraggio del dado 23 con forza demoltiplicata dell'ordine 1 :50. Furthermore, by operating the key 40 by means of the lever formed by the thrust rod 36, the nut 23 is tightened with a reduced force of the order of 1: 50.

In alternativa all'uso del tirante di spinta 36, si può azionare la chiave 40 direttamente. As an alternative to using the push rod 36, the key 40 can be operated directly.

Grazie al presente trovato si ha un testacroce realizzato in un solo pezzo. Thanks to the present invention there is a crosshead made in a single piece.

Ed il dispositivo di serraggio permette un serraggio del dado dell'asta in modo ripetibile e senza danni. And the clamping device allows for repeatable and damage-free tightening of the rod nut.

Le dimensioni del dispositivo di serraggio dipendono dalle dimensioni del testacroce ed i materiali vano scelti in modo adeguato all'uso. The dimensions of the clamping device depend on the dimensions of the crosshead and the compartment materials chosen appropriately for use.

Claims

CLAIMS 1. Clamping device for the connection between rod and cross head for an alternative machine having a cross head which extends above with two opposite vertical support planes; centrally and above said cross head there is a threaded hole; said rod comprises a threaded final portion which screws into said threaded hole; a tightening nut is also screwed onto said final threaded portion; said clamping device comprises a fork having two vertical parallel planes which abut said two vertical support planes; said fork comprises two holes in which two centering pins are inserted; said two centering pins are associated in a stable manner with said cross head; place a wrench around said nut to tighten it.

2. Clamping device according to the preceding claim characterized in that it comprises a threaded support, in which a thrust rod is screwed, which ends in the direction of the center of the plate with a sash; the handle of said key abuts with said knocker.

3. Clamping device according to the preceding claim characterized in that said thrust rod ends with a ball and said ball is associated with said sash.

4. Clamping device according to the preceding claim characterized in that said sash ends with a horizontal central longitudinal groove.

5. Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a spacer fixed to said cross head having a central hole, from which said two opposite vertical support planes protrude.

6. Clamping device according to one of the preceding claims characterized in that said spacer comprises two opposite side walls leaving two opposite openings.