PL232886B1 - Pakiet łożyskowy - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest pakiet łożyskowy, który charakteryzuje się tym, że składa się z obudowy pierścieniowej (1) z elementem mocującym w kształcie rozety połączonej trwale i rozłącznie z belką nośną, która ma otwór o kształcie rozety, ale stanowiącym uzupełnienie kształtu elementu mocującego pakiet. Pakiet łożyskowy stanowi łożysko górne (4) i łożysko dolne skośne (5) oraz krótki wałek obrotowy (3). Element mocujący obudowy pierścieniowej (1) ma na wysuniętych końcach stanowiących ramiona rozety otwory montażowe obudowy łożyskowej łączące pakiet łożyskowy z belką nośną, która ma otwór w kształcie rozety i na wysuniętych do wewnątrz końcach ma otwory montażowe. Element obrotowy jest łożyskowany poprzez rozłączne połączenie go z pakietem łożyskowym na jego obu końcach za pośrednictwem piast (2) przymocowanych do elementu obrotowego.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest pakiet łożyskowy służący do zamocowania i umożliwienia ruchu obrotowego w szczególności wirnika turbiny wiatrowej o pionowej osi obrotu.

Znane są sposoby łożyskowania wałów wirników na obu końcach tak, by zapewnić mocowanie i ruch obrotowy wirnika. Każdy rodzaj łożyskowania ma określone i charakterystyczne właściwości uwarunkowane konstrukcją. Jest tym samym mniej lub bardziej przydatne do określonego zastosowania. Dobór odpowiedniego łożyska jest czynnością złożoną w wielu przypadkach przy wyborze rodzaju łożyska trzeba uwzględnić wiele wzajemnie przeciwstawnych czynników. Łożyskowanie obejmuje nie tylko łożyska, lecz również przylegające elementy konstrukcyjne jak wał czy oprawa. Dobór łożyskowania nie ogranicza się na ogół do przyjęcia odpowiedniego rodzaju łożyska i jego wielkości, lecz wymaga jednoczesnego doboru rodzaju i ilości smaru, ustalenia pasowań zabudowy i luzu wewnętrznego łożyska, odpowiedniego ukształtowania elementów łożyskowania, doboru uszczelnień, sposobu montażu i demontażu itp.

Znane jest z opisu patentowego PL 224 665 ułożyskowanie głównego wału turbiny wodnej składające się z dolnego promieniowego łożyska oraz górnego ułożyskowania wzdłużno-poprzecznego zawierającego łożyska skośne, które charakteryzuje się tym, że ułożyskowanie wzdłużno-poprzeczne zbudowane jest z dolnego łożyska skośnego, korzystnie baryłkowego oraz górnego łożyska skośnego, korzystnie baryłkowego, które osadzone są na głównym wale turbiny w korpusie, korzystnie cylindrycznym. Na dolnym łożysku skośnym, osadzona jest korzystnie tuleja dystansowa, na której osadzone jest górne łożysko skośne, na którym osadzony jest pierścień dociskowy. Na korpusie umieszczona jest pokrywa osłonowa w ten sposób, że pomiędzy pokrywą osłonową a pierścieniem dociskowym utworzony jest separator z luzem pomiędzy nim a pokrywą osłonową w którym umieszczone są osiowo, co najmniej trzy elementy sprężyste. Pierścień dociskowy połączony jest z pokrywą osłonową dociskowym połączeniem rozłącznym.

Znane są z opisów patentowych US 4264279 i US 4430044 - rozwiązania wirników turbin o pionowej osi obrotu, mają połączone z piastą wału napędowego, co najmniej dwa poziome wsporniki z zamocowanymi pionowo na końcach łopatami napędowymi. Łopaty napędowe mają najczęściej symetryczny profil aerodynamiczny i połączone są ze wspornikiem w środkowej strefie ich wysokości, z podziałem na skrzydło górne i skrzydło dolne. Podczas wymuszonego parciem wiatru obrotu wirnika oprócz aerodynamicznej siły napędowej działa również siła odśrodkowa, obie siły zaczepione są w środkach masy obu skrzydeł.

Celem wynalazku jest opracowanie elementów mocująco-łożyskujących przestrzenną konstrukcję obrotową tak, by wewnątrz konstrukcji nie stosować wału, a łożyskowane były wyłącznie krótkie wałki przenoszące moment obrotowy tylko w przestrzeni pomiędzy elementami obrotowymi.

Pakiet łożyskowy według wynalazku stanowi łożysko górne i łożysko dolne skośne oraz krótki wałek obrotowy z obydwoma końcami zakończonymi rozłącznym połączeniem przenoszącym moment obrotowy osadzone w obudowie pierścieniowej z wystającym elementem mocującym w kształcie rozety połączonej trwale i rozłącznie z belką nośną, która ma otwór o kształcie rozety, ale stanowiącej uzupełnienie kształtu elementu mocującego pakiet. Obudowa pierścieniowa na wysuniętych końcach elementu mocującego pakiet łożyskowy, stanowiących ramiona rozety ma otwory montażowe, a kształt części mocującej pakiet na belce nośnej ma na wysuniętych do wewnątrz końcach pomiędzy ramionami rozety także otwory mocujące tak, że pierścieniowa obudowa pakietu łożyskowego mocowana jest do belki nośnej w sposób trwały i rozłączny. Element obrotowy jest łożyskowany poprzez rozłączne połączenie go z pakietem łożyskowym na jego obu końcach za pośrednictwem piast przymocowanych do elementu obrotowego, które wraz z wałkiem przenoszą moment obrotowy.

Przedmiot wynalazku został uwidoczniony w przykładowym wykonaniu na rysunku schematycznym, na którym fig. 1 przedstawia pakiet łożyskowy w widoku perspektywicznym, fig. 2 ukazuje go w przekroju wzdłużnym, fig. 3 ukazuje przekrój poprzeczny A-A, fig. 4 ukazuje belkę nośną w przekroju poziomym, oraz fig. 5 ukazuje belkę nośną w widoku.

Pakiet łożyskowy ma osadzone w obudowie pierścieniowej 1 górne łożysko 4 oraz dolne łożysko skośne 5 oraz obrotowy krótki wałek 3 z nacięciami, w które wchodzą płytki zabierakowe piast elementów obrotowych przenoszący moment obrotowy między piastami 2 mocowanymi do elementów obrotowych. Obudowa pierścieniowa 1 pakietu łożyskowego ma element mocujący w kształcie rozety łączącej za pomocą śrub pakiet na belce nośnej 8 z otworem o kształcie rozety, ale stanowiącym uzupełnienie kształtu elementu mocującego pakiet łożyskowy. Obudowa pierścieniowa 1 na wysuniętych końcach

PL 232 886 B1 elementu mocującego ma otwory montażowe 6, natomiast belka nośna 8, ma otwór o kształcie rozety, ale stanowiącej uzupełnienie kształtu elementu mocującego pakiet, a kształt części mocującej pakiet łożyskowy na belce nośnej 8 ma na wysuniętych końcach także otwory montażowe 7. Pakiet łożyskowy jest zamocowany w belce nośnej 8 osadzonej na elemencie nośnym konstrukcji w sposób trwały i rozłączny za pomocą śrub. Wirnik turbiny lub inny element obrotowy jest łożyskowany poprzez rozłączne połączenie go z pakietem łożyskowym na jego obu końcach za pośrednictwem piast 2 przymocowanych do elementu obrotowego.

W przykładzie wykonania pakiet łożyskowy do belki nośnej zamocowany został za pomocą śrub M4, Po wykręceniu śrub i obrocie pakietu łożyskowego względem jego osi symetrii o kąt równy połowie kąta między ramionami rozety jest możliwe wysunięcie pakietu łożyskowego przez rozetę w belce nośnej 8. Ponieważ w analogiczny sposób można wysunąć piastę 2 elementu obrotowego w kształcie takiej samej rozety przez otwór w górnej tarczy elementu obrotowego o takim samym kształcie rozety jak w belce nośnej 8 zarówno piastę jak i pakiet łożyskowy można wysunąć do wnętrza elementu obrotowego (np. wirnika turbiny), a następnie wydostać poza element obrotowy (np. wirnik turbiny). Pakiet łożyskowy według wynalazku stanowi oddzielny element konstrukcji i nie jest połączony z wirnikami na stałe, lecz zapewnia jedynie przeniesienie momentu obrotowego i podparcie wirnika turbiny. Pakiet łożyskowy dzięki autonomiczności pozwala łożyskować zarówno dwa sąsiadujące ze sobą segmenty turbiny jak i najniższy łączyć z urządzeniem odbierającym moment obrotowy oraz łożyskować najwyższy na szczycie siłowni. Zaletą wynalazku jest możliwość wyeliminowania wału z przestrzeni wewnątrz elementu obrotowego, a także przeprowadzania remontów łożysk np. turbiny wiatrowej bez demontowania całej wielosegmentowej konstrukcji.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Pakiet łożyskowy składający się z łożyska górnego i łożyska dolnego skośnego oraz wałka obrotowego osadzonych w obudowie, znamienny tym, że ma obudowę pierścieniową (1) z elementem mocującym w kształcie rozety połączoną trwale i rozłącznie z belką nośną (8) osadzoną na elemencie nośnym konstrukcji, która ma otwór o kształcie rozety, ale stanowiącym uzupełnienie kształtu elementu mocującego obudowy pierścieniowej (1).
2. 2. Pakiet według zastrz. 1, znamienny tym, że element mocujący obudowy pierścieniowej (1) ma na wysuniętych końcach stanowiących ramiona rozety otwory montażowe (6) obudowy łożyskowej, łączące pakiet łożyskowy z belką nośną (8), która na wysuniętych do wewnątrz końcach ma otwory montażowe (7).
3. 3. Pakiet według zastrz. 1, znamienny tym, że element obrotowy jest łożyskowany poprzez rozłączne połączenie go z pakietem łożyskowym wyposażonym w krótki wałek (3) na jego obu końcach za pośrednictwem piast (2) przymocowanych do elementu obrotowego