SE508909C2

SE508909C2 - System for centering a rotating element

Info

Publication number: SE508909C2
Application number: SE8902019A
Authority: SE
Inventors: Robert E Geiger
Original assignee: Ingersoll Rand Co
Priority date: 1988-06-02
Filing date: 1989-06-02
Publication date: 1998-11-16
Also published as: GB2221506B; SE8902019L; CA1313067C; SE8902019D0; GB2221506A; JPH0226306A; DE3917758C2; DE3917758A1; GB8911716D0

Abstract

Docket 0546-IR-TH An adjusting nut for axially positioning a rotatable member on a shaft relative to the housing includes an annular nut member with two opposed radial slots dividing the annular nut into thick and thin cantilevered portions. The thin cantilevered portion is resiliently axially displaceable relative to the thick portion. An actuating screw in a threaded through hole axially through the center of the cantilevered portion can be tightened to clamp the adjusting nut threads onto threads in the housing.

Description

508 10 15 20 25 30 35 909 2 En känd låsmutter, som skulle kunna användas som ett inställningsorgan, visas i det amerikanska patentet 4 557 652. Detta patent visar en mutter med två ring- formade partier, vilka är äxiellt förbundna med varandra medelst elastiska stift. Låsning sker genom åtdragning av en skruv i ett ringformat parti, vilket stöter mot och axiellt snedställer det andra, ringformade partiet på mutterns gänga. A known locking nut, which could be used as an adjusting member, is disclosed in U.S. Patent 4,557,652. This patent discloses a nut having two annular portions which are axially connected to each other by elastic bands. PIN. Locking is done by tightening a screw in an annular portion, which abuts and axially tilts the other, annular portion on the nut thread.

De förut kända precisionsreglermuttrarna tenderar att vara komplicerade och dyrbara p g a antalet detaljer, olika material och de erfordrade stegen för att producera och installera muttern. Dessutom är de kända reglermutt- rarna ej lämpliga i vissa situationer. En del regler- och làsorgan måste vara tillgängliga och manövrerbara från ett gemensamt läge. Dessutom måste reglermekanismen vara pålitlig och vara återanvändbar med precision.The prior art precision control nuts tend to be complicated and expensive due to the number of details, different materials and the steps required to produce and install the nut. In addition, the known control nuts are not suitable in certain situations. Some control and locking means must be accessible and manoeuvrable from a common position. In addition, the control mechanism must be reliable and reusable with precision.

Det förmodas att den enkla och billiga, låsbara reg- lermuttern enligt föreliggande uppfinning löser dessa problem.It is believed that the simple and inexpensive, lockable control nut of the present invention solves these problems.

Sammandrag av uppfinningen Det är därför ett huvudsakligt ändamål med förelig- gande uppfinning att åstadkomma ett enkelt och billigt system för exakt reglering av de relativt varandra rote- rande elementens axiella läge.SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore a principal object of the present invention to provide a simple and inexpensive system for precisely controlling the axial position of the relatively rotating elements.

Ett annat ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett centreringssystem, som uppvisar ett mini- malt antal detaljer och som enkelt och ändamålsenligt kan konstrueras och installeras.Another object of the present invention is to provide a centering system which has a minimal number of details and which can be easily and expediently constructed and installed.

Ett annat ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett centreringssystem med en låsbar regler- mutter, som är lätt reglerbar och låsbar från ett gemen- samt arbetsläge.Another object of the present invention is to provide a centering system with a lockable control nut which is easily adjustable and lockable from a common working position.

Ett annat ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett centreringssystem med en låsbar regler- mutter, som pålitligt kan låsas i det önskade läget, de- 10 l5 20 25 30 35 508 909 3 monteras och exakt återmonteras utan förlust av pålit- lighet och precision.Another object of the present invention is to provide a centering system with a lockable control nut which can be reliably locked in the desired position, partially mounted and precisely reassembled without loss of reliability and precision. .

Allmänt uppfylls de ovanstående ändamålen med ett centreringssystem som innefattar första och andra distansorgan, varvid ett distansorgan är anordnat stötande mot varje sida av det roterande elementet for att axiellt åtskilja varje lager från det roterande elementet; varvid ett första och andra elastiska element, elastiskt element är axiellt anordnat mellan varje lager och huselementet för att axiellt förspänna varje lager i ett ändstycke på axelns första ände för att fixera det första axiell riktning bort från det roterande elementet; lagret och distansorganens utvändiga läge; och ett reg- lerelement i reglerbart ingrepp med det andra, stationära huselementet och i intillstötande ingrepp med det andra lagret för att reglera det andra lagrets och distansor- ganets utvändiga läge i förhållande till det första lag- ret och distansorganet.In general, the above objects are met by a centering system comprising first and second spacers, a spacer being arranged abutting each side of the rotating member to axially separate each bearing from the rotating member; wherein a first and second resilient member, resilient member, are axially disposed between each bearing and the housing member for axially biasing each bearing in an end piece on the first end of the shaft to fix the first axial direction away from the rotating member; the bearing and the external position of the spacers; and a control element in adjustable engagement with the second, stationary housing element and in adjacent engagement with the second bearing to regulate the external position of the second bearing and the spacer relative to the first bearing and the spacer.

Kort beskrivning av ritningarna Figur l är en vy framifrån av reglermuttern enligt föreliggande uppfinning, figur 2 är ett snitt genom reglermuttern i figur 1, figur 3 är en perspektivvy av reglermuttern enligt föreliggande uppfinning, och figur 4 är ett snitt genom reglermuttern vid använd- ning i en typisk situation för en roterande maskin.Brief Description of the Drawings Figure 1 is a front view of the control nut of the present invention, Figure 2 is a sectional view of the control nut of Figure 1, Figure 3 is a perspective view of the control nut of the present invention, and Figure 4 is a sectional view of the control nut in use. in a typical situation for a rotating machine.

Detaljerad beskrivning av uppfinningen Det hänvisas nu till ritningarna, där samma hänvis- ningsbeteckningar hänför sig till identiska eller mot- svarande detaljer i de olika vyerna, och närmare bestämt till figur l, 2 och 3 där en föredragen utföringsform av låsmuttern enligt föreliggande uppfinning nu kommer att beskrivas. 508 909 10 15 20 25 30 35 4 Reglermuttern 10 är i huvudsak ett ringformat ele- ment 12, företrädesvis av ett härdbart material, med plana främre 13 och bakre 14 ytor, en inre borrning 15 och en cylindrisk ytteryta 16. I den föredragna ut- föringsformen är den cylindriska ytterytan 16 gängad 17 på så sätt att den samverkar med gängorna i ett komple- mentärt utformat hål, i vilket mutterns ytterdiameter är avsedd att passa. I en alternativ utföringsform kan den inre borrningens yta vara gängad och samverka med en gängad, yttre omkretsyta, såsom en axel. Åtminstone en radiell slits 18, och företrädesvis ett par radiellt motsatta slitsar, sträcker sig delvis genom det ringformade elementet 12. Slitsarna 12 är skurna genom den gängade ytterytan 17 och är vinkelräta mot borrningens axel för att bilda utskjutande käftpar- tier 12A och 12B. Slitsarna är företrädesvis anordnade närmare mutterns främre yta 13, varför de utskjutande käftpartierna 12A och 12B uppvisar olika axiella tjock- lekar. Det tunnare käftpartiet 12A är elastiskt böjbart i förhållande till det tjockare partiet 12B. Slitsen 1% L: skuren till det nödvändiga, radiella djupet för att rf elastisk, axiell utböjning av det tunnare käftpartie' ändå bibehålla den ringformade ringens strukturella -L- tegritet.Detailed Description of the Invention Reference is now made to the drawings, in which like reference numerals refer to identical or corresponding details in the various views, and more particularly to Figures 1, 2 and 3, in which a preferred embodiment of the locknut of the present invention will now occur. to be described. 508 909 10 15 20 25 30 35 4 The control nut 10 is essentially an annular element 12, preferably of a hardenable material, with flat front 13 and rear 14 surfaces, an inner bore 15 and a cylindrical outer surface 16. In the preferred embodiment the guide is the cylindrical outer surface 16 threaded 17 in such a way that it cooperates with the threads in a complementary shaped hole, in which the outer diameter of the nut is intended to fit. In an alternative embodiment, the surface of the inner bore may be threaded and cooperate with a threaded, outer circumferential surface, such as a shaft. At least one radial slot 18, and preferably a pair of radially opposite slots, extend partially through the annular member 12. The slots 12 are cut through the threaded outer surface 17 and are perpendicular to the axis of the bore to form projecting jaw portions 12A and 12B. The slots are preferably arranged closer to the front surface 13 of the nut, so that the projecting jaw portions 12A and 12B have different axial thicknesses. The thinner jaw portion 12A is elastically bendable relative to the thicker portion 12B. The slit 1% L: cut to the necessary radial depth to rf elastic, axial deflection of the thinner jaw portion 'still maintain the structural -L- integrity of the annular ring.

Ett genomgående hål 20 är anordnat axiellt genom varje utskjutande partis centrum. Det parti av hålet som betecknas med 2OB och som sträcker sig genom det tjockare käftpartiet 12B är gängat. En låsskruv 22, som uppvisa: en skalle med en större diameter än hålets 20A, över- bryggar den radiella slitsen 18 och förbinder de två ut- skjutande käftpartierna med varandra. Diametern för hålet 20A genom det tunnare käftpartiet 12A åstadkommer ett ej ingripande spel för skruvgängorna. Åtdragning av låsskru- ven 22 kommer att bringa det tunnare, utskjutande käft- partiet 12A att axiellt förskjutas eller böjas i förhål- lande till det tjockare käftpartiet 12B. 10 15 20 25 30 35 508 909 5 Ett par hål 24 är anordnade på det ringformade ring- elementets främre yta för att tillåta reglermuttern 10 att vridas i läge medelst en tång. Låsskruven 22 kan även manövreras från den främre ytan.A through hole 20 is provided axially through the center of each protruding portion. The portion of the hole designated 2OB which extends through the thicker jaw portion 12B is threaded. A locking screw 22, having: a skull with a larger diameter than the hole 20A, bridges the radial slot 18 and connects the two projecting jaw portions to each other. The diameter of the hole 20A through the thinner jaw portion 12A provides a non-engaging play for the screw threads. Tightening the locking screw 22 will cause the thinner, projecting jaw portion 12A to be axially displaced or bent relative to the thicker jaw portion 12B. A pair of holes 24 are provided on the front surface of the annular ring member to allow the control nut 10 to rotate in position by means of pliers. The locking screw 22 can also be operated from the front surface.

Såsom framgår av figur 4 kan reglermuttern 10 an- vändas för att axiellt inställa en roterande detalj, så- som en rotor 30, i förhållande till ett hus eller en stator 32. Rotorn 30 är innesluten mellan distansorgan 34, lager 36 och huselement 32 på en roterbar axel 38.As shown in Figure 4, the control nut 10 can be used to axially adjust a rotating member, such as a rotor 30, relative to a housing or a stator 32. The rotor 30 is enclosed between spacers 34, bearings 36 and housing members 32 on a rotatable shaft 38.

Elastiska element 35 är också anordnade. Reglermuttern 10 smyges över axeln 38 och skruvas på de samverkande gäng- orna 40 på huset 32. Reglermuttern 10 skruvas tills dess att rotorn 30 förflyttats axiellt till det rätta spel- rummet från det stationära huset 32. Reglermutterns 10 rörelse överföres till rotorn 30 via lagret 36 och distansorganet 34. Då en gång det önskade avståndet upp- nåtts åtdrages låsskruven 22, vilket elastiskt böjer det Detta bringar periferigängorna 17 på käftpartiet 12A att fast- tunna käftpartiet 12A av det utskjutande partiet. klämmas eller kilas mot periferigängorna 40 i husele- mentet. Denna klämkraft hindrar reglermuttern 10 från ytterligare axiell rörelse, och bibehåller således det rätta spelet mellan rotorn och statorn.Elastic elements 35 are also provided. The control nut 10 is slid over the shaft 38 and screwed onto the cooperating threads 40 on the housing 32. The control nut 10 is screwed until the rotor 30 is moved axially to the correct clearance from the stationary housing 32. 36 and the spacer 34. Once the desired distance has been reached, the locking screw 22 is tightened, which elastically bends it. This causes the peripheral threads 17 on the jaw portion 12A to thin the jaw portion 12A of the protruding portion. clamped or wedged against the peripheral threads 40 in the housing element. This clamping force prevents the control nut 10 from further axial movement, and thus maintains the correct clearance between the rotor and the stator.

Det ringformade elementet 12 enligt föreliggande uppfinning kan bearbetas till en ringa kostnad från ett materialämne i ett stycke. Låsskruvarna 22 är lätt till- gängliga. Vid användning utföres både regler- och lås- operationen axiellt från mutterns främre yta. Dessutom kan reglermuttern enligt föreliggande uppfinning återan- vändas många gånger utan att förlora sin pålitlighet.The annular member 12 of the present invention can be machined at a low cost from a one-piece material blank. The locking screws 22 are easily accessible. In use, both the control and locking operation are performed axially from the front surface of the nut. In addition, the control nut of the present invention can be reused many times without losing its reliability.

Modifikationer och variationer av föreliggande upp- finning, såsom att gänga reglermutterns innerdiameter, är Det skall att uppfinningen kan utövas på annat sätt möjliga mot bakgrund av det som anges ovan. därför förstås, än som specifikt har beskrivits här och att det avses att uppfinningen endast skall anses vara begränsad av de bi- fogade patentkraven.Modifications and variations of the present invention, such as threading the inner diameter of the control nut, are That the invention may be practiced in other ways possible in light of the foregoing. therefore, it is understood that it has been specifically described herein and that it is intended that the invention be considered limited only by the appended claims.

Claims

508 909 10 15 20 25 30 35 6 PATENT CLAIMS

A system for centering a rotating member (32) which is rotatable together with (30) comprising a shaft between first and second stationary housing members (38) the rotating member (30) and having first and (36) bearings are arranged on each side of the rotating element other ends and first and second bearings, a teat for supporting the shaft for rotation relative to the first and second stationary housing elements, characterized by first and second spacers (34), wherein a spacers are provided abutting each side of the rotating member to axially separate each bearing from the rotating member; first (35), element is axially disposed between each bearing and housing and second elastic members, an elastic member for axially biasing each bearing axially away from the rotating member; an end piece (41) on the first end of the shaft for fixing the first bearing and the outer position of the spacers; and a control element (12) in controllable engagement with the second, stationary housing element and in adjacent engagement with the second layer to control the external position of the second bearing and the spacer relative to the first bearing and the spacer.

Centering system according to claim 1, characterized in - (12) for locking the control elements e t e c k n a t a v that the control element further (18, 22, 24) t in axial position at the other, tet. bodies include stationary housing elements.

Centering system according to claim 2, characterized in that the control element comprises: an annular nut (12) with a threaded, outer circumferential surface (17) bore in cooperating engagement with a complementary threaded (40) (32): at least one radially extending through the stationary housing member (18), the annular nut divides the annular in the other, the nut into projecting portions (12A and 12B), allowing elastic and axial displacement of one projecting portion. in relation to the other, protruding party; an axial bore (20) through the two projecting portions with a larger diameter bore segment (20A) and a threaded segment (2OB); and an actuating screw (22) arranged through the larger diameter bore segment (20A) of one projecting portion into threaded engagement with the threaded segment (12B) of the other projecting portion so that the projecting portions ( l2A and l2B) can be displaced in relation to each other, as the screw is tightened in the current segment.