PL236536B1 - Zestaw separatorów łożyska wieńcowego - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest zestaw separatorów, mający zastosowanie w wielkogabarytowych łożyskach wieńcowych, przenoszących duże obciążenia promieniowe, osiowe, szczególnie moment poprzeczny (wywrotny), gdzie obciążenie elementów tocznych jest nierównomierne.

Istotnym elementem prawidłowego działania łożyska wieńcowego jest równomierne rozmieszczenie oraz prowadzenie elementów tocznych na obwodzie bieżni.

Istnieje wiele rozwiązań separatorów łożysk, opisanych w dokumentacji patentowej, technicznej i publikacjach, które obejmują:

1. Segmentowe bloki wykonane przeważnie z tworzyw sztucznych utrzymujące elementy toczne w odpowiedniej odległości.

2. Taśmy z tworzywa sztucznego z wmontowanymi kulkowymi elementami tocznymi.

W przypadku wielkogabarytowych łożysk wieńcowych przenoszących duże obciążenia zarówno promieniowe jak i osiowe, a w szczególności moment poprzeczny (wywrotny), obciążenie elementów tocznych na obwodzie jest nierównomierne. W przypadku rozwiązania w postaci taśm z elementami tocznymi istnieje niebezpieczeństwo zerwania taśmy na skutek blokowania przemieszczenia elementu tocznego pod wpływem znacznego lokalnego obciążenia. W efekcie następuje rozerwanie taśmy, które prowadzi do blokowania elementów tocznych i zniszczenia łożyska.

W przypadku segmentów blokowych szerokość segmentu musi odpowiadać podziałce obwodowej na średnicy położenia elementów tocznych. Z uwagi na to, że pojedynczy segment składa się z kilku elementów tocznych, nie ma realnej możliwości dopasowania segmentów do średnicy położenia elementów tocznych. W efekcie montażu, po złożeniu zakładanej liczby separatorów powstaje przestrzeń pusta wynosząca od kilku do kilkudziesięciu milimetrów. W przypadku dużego obciążenia łożysk powoduje to nierównomierne rozłożenie nacisków. W szczególnych przypadkach obciążenia łożyska wieńcowego, może to doprowadzić do zablokowania toczenia części elementów tocznych, a napór przemieszczających się w trakcie obrotu odciążonych separatorów prowadzi do trwałej deformacji samego separatora. Skutkiem tego jest brak prawidłowego rozłożenia elementów tocznych, a w przypadku łożysk o konstrukcji bieżni drutowych następuje wypadnięcie elementu tocznego i zablokowanie łożyska.

Wytwarzane taśmy ograniczone są do kilku rozmiarów dla określonych średnic kulkowych elementów tocznych, co wynika z ograniczeń i kosztów technologii przetwórstwa tworzyw sztucznych. Uniwersalność tego rozwiązania pozwala na dopasowanie taśmy do różnych średnic łożyska z założeniem, że powstaje przestrzeń pusta o maksymalnej wielkości podziałki ułożenia elementów tocznych w taśmie. Dodatkowym mankamentem jest to, że końce taśmy nie są ze sobą połączone i w trakcie pracy łożyska pod obciążeniem następuje rozciąganie taśmy, której najsłabszym przekrojem jest miejsce osadzenia elementu tocznego.

W przypadku separatorów segmentowych problem podziałki jest tym bardziej poważny, że dopasowanie segmentu jest uzależnione od odpowiednio dobranej średnicy toczenia elementów tocznych, a ze względów konstrukcyjnych łożyska, często nie ma możliwości dopasowania ś rednicy do dostępnych separatorów segmentowych.

Rozwiązanie według wynalazku eliminuje problemy i niedogodności związane z zastosowaniem rozwiązań znanych ze stanu techniki.

Proponowane rozwiązanie zakłada wykonanie zestawu separatorów do elementów tocznyc h kulkowych, pozwalających na swobodne dopasowanie do średnicy toczenia łożyska wieńcowego.

Istota wynalazku, którym jest zestaw separatorów łożyska wieńcowego, wyposażonych w gniazda, gdzie usytuowane są elementy toczne, polega na tym, że każdy z separatorów ma do osadzenia elementów tocznych co najmniej dwa gniazda, których pobocznica otworu jest fragmentem powierzchni torusa o promieniu r okręgu przekroju torusa mniejszym niż promień Rt elementu tocznego. Promień obrotu płaszczyzny okręgu tworzącej torus R stanowi różnicę promienia Rt elementu tocznego i promienia r okręgu przekroju torusa powiększonego o wskaźnik (1,05-1,15), korzystnie 1,1. Natomiast każdy z separatorów ma na obu końcach ściętą powierzchnię czołową pod kątem a, którego wartość wynosi 1-3°, korzystnie 1,2°. Stykające się ścięte powierzchnie czołowe umożliwiają wzajemne kątowe ułożenie separatorów przylegających ściętymi powierzchniami czołowymi między sobą, odpowiadające kątowemu ułożeniu elementów tocznych na średnicy toczenia łożyska wieńcowego.

Poszczególne separatory mają powierzchnie boczne połączone linkami, korzystnie stalowymi.

Separatory z gniazdami na elementy toczne połączone linką tworzą korzystnie układ zamknięty.

PL 236 536 B1

Łożyska wieńcowe wyposażone w separatory według wynalazku mają zdolność do przenoszenia dużych obciążeń osiowych, a w szczególności momentu poprzecznego (wywrotnego), który występuje przy zastosowaniu łożysk w maszynach i konstrukcjach, gdzie istnieje potrzeba obrócenia znacznego ciężaru, zwłaszcza wysuniętego na ramieniu.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania jest uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia zespół separatorów z dwoma i trzema gniazdami na elementy toczne w widoku na płaszczyznę główną, fig. 2 ukazuje powierzchnie styku separatorów, natomiast fig. 3 - przekrój separatora w płaszczyźnie prostopadłej do jego osi wzdłużnej, przechodzącej przez oś główną elementu tocznego.

Zestaw separatorów 1 łożyska wieńcowego z usytuowanymi w gniazdach 2 elementami tocznymi 3 ma w każdym segmencie 1, co najmniej dwa gniazda 2 do osadzenia elementów tocznych 3. Każde gniazdo 2, ma pobocznicę otworu, która jest fragmentem powierzchni torusa, o promieniu r okręgu przekroju torusa mniejszym niż promień Rt elementu tocznego 3. Natomiast promień R obrotu płaszczyzny okręgu tworzącej torus stanowi różnicę promienia Rt elementu tocznego 3 i promienia r okręgu przekroju torusa powiększonego o wartość 1,05-1,15, korzystnie 1,1 [R=1,1 (Rt-r)]. Każdy z separatorów 1 ma na obu końcach ściętą powierzchnię czołową 4 i 5 pod kątem a, którego wartość wynosi 1,2° w celu kompensowania niewspółosiowości poszczególnych separatorów 1. Ścięte powierzchnie czołowe 4 stykają się ze ściętymi powierzchniami czołowymi 5 tak, że dłuższy bok jest na zewnątrz a krótszy od wewnątrz, co po złożeniu, w zestawie separatorów 1, tworzy wielokąt wpisany w okrąg, a elementy toczne w nim ułożone w przybliżeniu leżą na okręgu odpowiadającemu średnicy toczenia łożyska wieńcowego.

Istnieją odmiany wykonania, gdzie poszczególne separatory 1 mają powierzchnie boczne połączone linkami 6, korzystne stalowymi.

Separatory 1 o podwójnej i potrójnej podziałce z gniazdami 2 na elementy toczne 3, połączone linką 6 tworzą korzystnie układ zamknięty zestawu separatorów elementów tocznych kulkowych łożyska wieńcowego.

Wykonuje się zestaw podwójnych oraz potrójnych separatorów 1 dla elementów tocznych kulkowych 3, pozwalających na swobodne dopasowanie do średnicy toczenia łożyska wieńcowego. W celu zapewnienia równomiernego rozłożenia separatorów 1 oraz dla zwiększenia odporności na rozerwanie, na obwodzie separatory 1 połączone są poprzez linkę stalową 6. Podczas obciążenia promieniowego na skutek zróżnicowanej prędkości separatora 1 lub zablokowania ruchu jednego z separatorów 1 pozostałe mogą się przemieszczać w zakresie sprężystości linki stalowej 6 nie powodując rozerwania. Dodatkowo, w celu przeniesienia większego obciążenia na skośnych powierzchniach czołowych 4 i 5 styku separatorów 1 oraz możliwości wykonania przemieszczenia kątowego pomiędzy separatorami 1, każdy z separatorów ma na oby końcach ściętą powierzchnię czołową 4 i 5 pod kątem a o wartości 1,2°.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Zestaw separatorów łożyska wieńcowego, w których są usytuowane w gniazdach elementy toczne, znamienny tym, że każdy z separatorów (1), ma do osadzenia elementów tocznych (3) co najmniej dwa gniazda (2), których pobocznica otworu jest fragmentem powierzchni torusa o promieniu r okręgu przekroju torusa mniejszym niż promień Rt elementu tocznego (3), a promień R obrotu płaszczyzny okręgu tworzącej torus stanowi różnicę promienia Rt elementu tocznego (3) i promienia r okręgu przekroju torusa powiększonego o wskaźnik 1,05-1,15, korzystnie 1,1, poza tym, każdy z separatorów (1) ma na obu końcach ściętą powierzchnię czołową (4 i 5) pod kątem a, którego wartość wynosi 1-3°, korzystnie 1,2°, ponadto, stykające się ścięte powierzchnie czołowe (4 i 5) umożliwiają wzajemne kątowe ułożenie separatorów przylegających ściętymi powierzchniami czołowymi (4 i 5) między sobą, odpowiadające kątowemu ułożeniu elementów tocznych na średnicy toczenia łożyska wieńcowego.
2. 2. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że poszczególne separatory (1) mają powierzchnie boczne połączone linkami (6) korzystne stalowymi.
3. 3. Zespół według zastrz. 1 albo zastrz. 2, znamienny tym, że separatory (1) z gniazdami (2) na elementy toczne (3) połączone linką (6) tworzą układ zamknięty.