Disposición de cojinete para transmisión marina de uso intensivo.

Una transmisión para uso intensivo, que comprende:

una carcasa (20) realizada en un primer material que tiene un primer coeficiente de expansión térmica;

un conjunto

(14) de embrague proporcionado dentro de la carcasa (20);

un eje (32) giratorio en comunicación de accionamiento con el conjunto (14) de embrague y realizado en un segundo material que tiene un segundo coeficiente de expansión térmica que es menor que el primer coeficiente de expansión térmica de manera que, para un aumento de temperatura determinado, la carcasa (20) experimenta una mayor cantidad de expansión térmica que la experimentada por el eje (32) giratorio; una disposición (1) de cojinete que soporta el eje (32) de cojinete dentro de la carcasa (20) y que incluye: un cojinete (24) de extremo que está asentado concéntricamente sobre, y fijado axialmente a, un extremo del eje (32) giratorio;

un cojinete (22) intermedio alineado coaxialmente con el cojinete (24) de extremo y separado concéntricamente del eje (32) giratorio; y caracterizado por que

un elemento (28) de retención de cojinete que incluye una pared lateral cilíndrica que tiene un orificio (140) escariado que aloja concéntricamente al menos parte del cojinete (24) de extremo en el mismo, y un labio (150) que se extiende hacia el interior desde la pared lateral cilíndrica y que está intercalado entre los cojinetes (24, 22) de extremo e intermedio; y una brida (145) que se extiende hacia el exterior desde la pared (130) lateral cilíndrica, en el que el elemento (28) de retención de cojinete está dispuesto de manera que cada una de entre la pared (130) lateral cilíndrica y la brida (145) se acopla con la carcasa (20), en el que el elemento (28) de retención está separado de la carcasa (20) y fijado a la misma en la brida (145).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2009/062101.

Solicitante: Twin Disc, Inc.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 1328 Racine Street Racine, Wisconsin 53403 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: CLARK, ANDREW.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > VEHICULOS EN GENERAL > DISPOSICIONES O MONTAJE DE CONJUNTOS DE PROPULSION... > Disposiciones o montaje de las transmisiones en los... > B60K17/10 (por fluido (de los embragues de fluido B60K 17/02))
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES... > TRANSMISIONES > Partes constitutivas generales de las transmisiones... > F16H57/02 (Cajas de engranajes; Montaje de las transmisiones en el interior de aquéllas)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES... > TRANSMISIONES > F16H57/00 (Partes constitutivas generales de las transmisiones (de mecanismo husillo-tuerca F16H 25/00; de transmisiones por fluidos F16H 39/00 - F16H 43/00))

PDF original: ES-2519141_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Disposición de cojinete para transmisión marina de uso intensivo ANTFCFDFNTFS DF I A INVFNCIÓN

1. Campo dft la invención

La presente invención se refiere, en general, a transmisiones y, más específicamente, a disposiciones de cojinete de conjuntos de eje dentro de transmisiones marinas.

2. Descripción da la técnica relacionada

Es una práctica común la fabricación de carcasas de transmisiones marinas a partir de piezas de fundición de aluminio para reducir el peso total de una transmisión. No obstante, cabe señalar que los componentes de los conjuntos de eje de transmisión, tales como, por ejemplo, los conjuntos de eje de embrague y sus respectivas disposiciones de cojinetes, se realizan típicamente en acero. Sin embargo, el aluminio tiene un coeficiente de expansión térmica diferente que el acero, de manera que los componentes fabricados en aluminio tienden a expandirse en un mayor grado de lo que lo hacen los componentes fabricados en acero.

Por consiguiente, dentro de una transmisión, los conjuntos de eje y sus disposiciones de cojinete que están realizados en acero se expanden relativamente menos que los componentes de la carcasa de transmisión de aluminio por unidad de incremento de temperatura. Dichas características de material diferentes pueden presentar problemas cuando, por ejemplo, cojinetes de acero de una disposición de cojinete que soportan un conjunto de eje de acero se ajustan o asientan dentro de paredes opuestas de aluminio de una carcasa de transmisión de aluminio. Esto es debido a que cuando la transmisión incrementa su temperatura, una distancia entre las paredes opuestas de aluminio aumenta en mayor grado de lo que lo hace una longitud del conjunto de eje de acero y la distancia entre los cojinetes que soportan el conjunto de eje, que se ajustan dentro de las paredes de aluminio.

Dicho de otra manera, un "ajuste" o valor de holgura, que se define entre la pared de aluminio y el cojinete respectivo, aumenta con el aumento de la temperatura. Dicha holgura adicional o aumento en el ajuste del cojinete permite que los cojinetes y los componentes del conjunto de eje floten axialmente de manera que el eje experimenta un notable aumento en la holgura. Esto puede conducir a cargas desiguales de los rodillos de cojinete y cargas desiguales de los engranajes que son impulsados por el conjunto de eje, conduciendo a un desgaste prematuro de los cojinetes, engranajes y/u otros componentes dentro de la transmisión que requieren alineación con una línea central del eje.

Se han realizado numerosos intentos para resolver dichas cuestiones asociadas con las discrepancias en los coeficientes de expansión térmica entre las carcasas y los cojinetes. La mayoría de estos intentos incluyen conjuntos complejos que tienen arandelas de empuje y/u otros componentes realizados en material de polímero, elastómero o diversos materiales exóticos. Sin embargo, los componentes realizados en dichos materiales pueden ser caros y pueden desgastarse más rápidamente que otros componentes de transmisión, lo que conduce a su propio fallo o al fallo de componentes cooperantes. Una transmisión para uso intensivo según el preámbulo de la reivindicación 1 es conocida a partir del documento US 28/21965A.

SUMARIO DF I A INVFNCIÓN

La presente invención proporciona una disposición de cojinete para reducir los efectos de las diferencias en las tasas de expansión térmica entre los componentes de la carcasa de transmisión y el conjunto de eje o los componentes de cojinete. Esto puede conseguirse proporcionando una disposición de cojinete que sitúa los cojinetes con respecto a los otros componentes de un conjunto de eje de manera que establece una trayectoria de bloque de ajuste de cojinete a lo largo de los componentes que están realizados en materiales que tienen coeficientes de expansión térmica comunes, a pesar de que el conjunto de eje y la disposición o disposiciones de cojinete están montados dentro de una carcasa que está realizada en un material que tiene un coeficiente de expansión térmica diferente. Por consiguiente, los componentes de la trayectoria de bloque de ajuste de cojinete actúan de una manera unitaria en respuesta a los cambios de temperatura, garantizando que los cojinetes dentro de las disposiciones de cojinete no pasen de un estado firmemente ajustado a un estado ajustado de manera menos firme y viceversa. En este sentido, los cojinetes mantienen el eje en una posición constante con respecto a los otros componentes del conjunto de eje que mantienen la integridad de la alineación y el registro de los componentes giratorios dentro de la transmisión.

Según un aspecto de la invención, se proporciona una transmisión marina u otro tipo de transmisión para uso intensivo que tiene una carcasa que está realizada en un primer material que tiene un primer coeficiente de expansión térmica y un conjunto de embrague proporcionado dentro de la carcasa. Un eje giratorio está en

comunicación de accionamiento con el conjunto de embrague y está realizado en un segundo material que tiene un segundo coeficiente de expansión térmica que es menor que el primer coeficiente de expansión térmica. Por consiguiente, para un aumento de temperatura determinado, la carcasa experimenta una mayor cantidad de expansión térmica que la experimentada por el eje giratorio. Una disposición de cojinete que soporta el eje giratorio dentro de la carcasa incluye un cojinete de extremo que está sentado concéntricamente sobre y fijado axialmente a un extremo del eje giratorio. Un cojinete intermedio está alineado coaxialmente con el cojinete de extremo y separado concéntricamente del eje giratorio. Hay provisto un elemento de retención de cojinete que tiene un orificio escariado que aloja concéntricamente al menos parte del cojinete de extremo en el mismo. El elemento de retención de cojinete tiene también un labio que está intercalado entre los cojinetes de extremo e intermedio.

En otro aspecto de esta realización, la disposición de cojinete incluye un cojinete de embrague que está montado separado axialmente del cojinete de extremo e intermedio y está asentado concéntricamente sobre, y fijado axialmente a, el eje giratorio. La disposición de cojinete puede incluir también una tuerca de retención que está fijada al eje giratorio y se apoya en el cojinete de extremo, previniendo el movimiento axial del cojinete de extremo con respecto al eje giratorio en una primera dirección. Además, puede proporcionarse un hombro en el eje giratorio, en el que el hombro se apoya en el cojinete de embrague para prevenir el movimiento axial del cojinete de embrague con respecto al eje giratorio en una segunda dirección opuesta. Puede proporcionarse al menos una cuña o cuñas dentro de la disposición de cojinete, por ejemplo entre el cojinete de embrague y el hombro del eje giratorio o entre uno de los cojinetes de extremo o intermedio y el elemento de retención de cojinete o puede intercalarse entre el cojinete de embrague y el hombro del eje giratorio.

Según otro aspecto de esta realización, un engranaje, por ejemplo un engranaje de piñón, puede estar montado concéntricamente fuera del eje giratorio y axialmente entre los cojinetes intermedio y de embrague, en el que el engranaje acciona diversos componentes dentro del conjunto de embrague. El engranaje puede tener un segmento de diámetro reducido en un extremo del mismo, y un anillo de rodadura Interior del cojinete intermedio está asentado sobre el segmento de diámetro reducido del engranaje.

Según todavía otra realización preferida, el elemento de retención de cojinete incluye una pared lateral cilindrica. Una brida que se extiende radialmente hacia fuera desde la pared lateral cilindrica y un labio que se extiende radialmente hacia dentro... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una transmisión para uso intensivo, que comprende:

una carcasa (2) realizada en un primer material que tiene un primer coeficiente de expansión térmica; un conjunto (14) de embrague proporcionado dentro de la carcasa (2);

un eje (32) giratorio en comunicación de accionamiento con el conjunto (14) de embrague y realizado en un segundo material que tiene un segundo coeficiente de expansión térmica que es menor que el primer coeficiente de expansión térmica de manera que, para un aumento de temperatura determinado, la carcasa (2) experimenta una mayor cantidad de expansión térmica que la experimentada por el eje (32) giratorio; una disposición (1) de cojinete que soporta el eje (32) de cojinete dentro de la carcasa (2) y que incluye:

un cojinete (24) de extremo que está asentado concéntricamente sobre, y fijado axialmente a, un extremo del eje (32) giratorio;

un cojinete (22) intermedio alineado coaxialmente con el cojinete (24) de extremo y separado concéntricamente del eje (32) giratorio; y caracterizado por que

un elemento (28) de retención de cojinete que incluye una pared lateral cilindrica que tiene un orificio (14) escariado que aloja concéntricamente al menos parte del cojinete (24) de extremo en el mismo, y un labio (15) que se extiende hacia el interior desde la pared lateral cilindrica y que está intercalado entre los cojinetes (24, 22) de extremo e intermedio; y una brida (145) que se extiende hacia el exterior desde la pared (13) lateral cilindrica, en el que el elemento (28) de retención de cojinete está dispuesto de manera que cada una de entre la pared (13) lateral cilindrica y la brida (145) se acopla con la carcasa (2), en el que el elemento (28) de retención está separado de la carcasa (2) y fijado a la misma en la brida (145).

2. Transmisión para uso intensivo según la reivindicación 1, en la que la disposición (1) de cojinete comprende además un cojinete (49) de embrague que está montado separado axialmente desde los cojinetes (24, 22) extremo e intermedio y asentado concéntricamente sobre y fijado axialmente al eje (32) giratorio.

3. Transmisión para uso intensivo según la reivindicación 2, en la que la disposición (1) de cojinete comprende además una tuerca (55) de retención que está fijada al eje (32) giratorio y se apoya en el cojinete (24) de extremo con el propósito de prevenir el movimiento axial del cojinete (24) de extremo con respecto al eje (32) giratorio en una primera dirección.

4. Transmisión para uso intensivo según la reivindicación 3, en la que el eje (32) giratorio comprende además un hombro (32A) que se apoya en el cojinete (49) de embrague con el propósito de prevenir el movimiento axial del cojinete (49) de embrague con respecto al eje (32) giratorio en una segunda dirección opuesta.

5. Transmisión para uso intensivo según la reivindicación 4, que comprende además un engranaje (34) que está montado concéntricamente fuera del eje (32) giratorio entre los cojinetes (22, 49) intermedio y de embrague.

6. Transmisión para uso intensivo según la reivindicación 1, que comprende además al menos una cuña (16) que está intercalada entre al menos un cojinete (24) del par de cojinetes (22, 24) y el labio (15) del elemento (28) de retención de cojinete.

7. Transmisión para uso intensivo según la reivindicación 6, en la que el elemento (28) de retención de cojinete comprende además una superficie (158) anular que está rebajada en un extremo de la misma, en la que al menos una cuña ((16) está asentada contra la superficie (158) anular del elemento (28) de retención de cojinete.

8. Transmisión para uso intensivo según la reivindicación 1, en la que la brida (145) del elemento (28) de retención de cojinete está conectada a la carcasa (2) de la transmisión (1).

9. Transmisión para uso intensivo según la reivindicación 8, en la que la brida (145) del elemento (28) de retención de cojinete está montada a una superficie exterior de la carcasa de la transmisión (1).

1. Transmisión para uso intensivo según la reivindicación 1, en la que el par de cojinetes (22, 24) tienen diámetros exteriores diferentes de manera que el par de cojinetes (22, 24) incluyen un cojinete (24) de menor diámetro y un cojinete (22) de mayor diámetro.

11. Transmisión para uso intensivo según la reivindicación 1, que comprende además un engranaje (34) que está montado concéntricamente fuera de, y de manera giratoria con respecto a, el eje (32) giratorio.

12. Transmisión para uso intensivo según la reivindicación 11, en la que un anillo (46) de rodadura Interior del cojinete (22) de mayor diámetro está asentado sobre una superficie exterior del engranaje (34).

13. Transmisión para uso intensivo según la reivindicación 12, que comprende además un cojinete (49) de 5 embrague que está montado radialmente entre el engranaje (34) y el eje (32) giratorio.

14. Transmisión para uso intensivo según la reivindicación 13, que comprende además una tuerca (55) de retención que está conectada al eje (32) de retención y que restringe el movimiento axial del cojinete (24) de menor diámetro en una primera dirección; y un hombro (32A) definido en una superficie exterior del eje (32) giratorio y

que restringe el movimiento axial del cojinete (49) de embrague en una segunda dirección opuesta.