Sistema de retención de palas de hélice con grupos de cartucho de cojinete cónico de rodillos.

Un conjunto (14) de retención de pala de hélice que comprende:

una raíz (18) de pala de hélice que define un eje (B) de la pala;

un brazo (16) de buje que al menos parcialmente rodea dicha raíz de pala de hélice;

una pista flotante (24) montada generalmente entre dicho brazo de buje y dicha raíz de pala de hélice;

un conjunto (26) de cojinetes cónicos de rodillos montado entre dicha pista flotante y dicha raíz de pala de hélice; y

un capuchón (28) montado en dicha pista flotante a fin de mantener precarga en dicha raíz de pala de hélice conrespecto a dicho brazo de buje,

caracterizado porque el conjunto de cojinetes cónicos de rodillos tiene múltiples grupos (40) de cartucho de cojinetecónico de rodillos,

en donde cada uno de dichos múltiples grupos de cartucho de cojinete cónico de rodillos tiene al menos un elemento(44) de cojinete cónico de rodillos;

en donde cada uno de dichos múltiples elementos (44) de cojinete cónico de rodillos tiene una sección (44M) decuerpo principal de elemento de cojinete, una sección (44R) de elemento de cojinete con diámetro reducido, y unasección (44S) de eje de elemento de cojinete entre ambas; y

en donde dicha sección (44S) de eje de elemento de cojinete es acoplable con una característica (46) de retencióndentro de un cartucho (42) de retención de cada uno de dichos múltiples grupos (40) de cartucho de cojinete cónicode rodillos.

Sistema de retención de palas de hélice con grupos de cartucho de cojinete cónico de rodillos.

La presente invención se refiere a un sistema de palas de hélice y, más particularmente, a un cartucho de cojinete cónico de rodillos y un método de montaje para el mismo.

Los sistemas de palas de hélice de aviación incluyen palas de hélice que tienen porciones de raíz que se extienden a través de un brazo de buje de un conjunto de buje de palas. Cada pala de hélice está fijada al brazo de buje, y de manera que puede girar con respecto al mismo, por medio de un sistema de retención. Típicamente, el sistema de retención incluye una multitud de grupos de cojinete que permiten la rotación de la pala dentro del brazo de buje para poder cambiar el paso de la pala de hélice.

Los sistemas de retención para hélices precargados convencionales están a menudo precargados mediante un componente roscado de retención al buje, relativamente grande, que proporciona una vía rígida de carga en la dirección de la pala. Aunque son eficaces, las uniones roscadas tienen la limitación inherente de que introducen concentraciones de esfuerzo en el buje que trabajan con elevadas cargas de fatiga cíclica. Así mismo, puede resultar difícil inspeccionar las partes roscadas del buje, lo que puede complicar la conservación de la precarga inicial durante períodos prolongados de tiempo de servicio. Además, a menudo se requieren herramientas especiales para aplicar la precarga relativamente elevada necesaria para componentes de buje relativamente grandes. Esto puede incrementar la complejidad del mantenimiento.

Los sistemas de retención para hélices precargados convencionales, tales como el divulgado en el documento GB2429247, requieren típicamente la instalación y conservación, relativamente complicadas, de múltiples elementos 20 de cojinetes cónicos de rodillos precargados. Los elementos de cojinetes cónicos de rodillos deben moverse juntos durante el proceso de precarga, ya que el diámetro instalado final es menor, con respecto al eje de cambio de paso, en la posición instalada que en la posición de montaje. Esto impide el uso de una jaula de cojinetes cónicos de rodillos convencional, que esté fabricada con un diámetro fijo para sujetar las superficies superior e inferior de los cojinetes de rodillos. Así, se instalan individualmente múltiples elementos de cojinetes cónicos de rodillos. Aunque es eficaz, tal instalación y montaje puede ser bastante tediosa y requerir un tiempo considerable.

En consecuencia, es deseable proporcionar un conjunto de retención de pala de hélice que facilite la instalación y retención de múltiples cojinetes cónicos de rodillos, precargados, con el fin de incrementar la capacidad de momento del sistema de retención para un determinado diámetro de paso, pero que a la vez proporcione una disminución de la complejidad del mantenimiento.

Compendio de la invención La presente invención proporciona un conjunto de retención de pala de hélice que comprende: una raíz de pala de hélice que define un eje de la pala; un brazo de buje (que al menos parcialmente rodea dicha raíz de la pala de hélice; una pista flotante montada generalmente entre dicho brazo de buje y dicha raíz de pala de hélice; un conjunto de cojinetes cónicos de rodillos montados entre dicha pista flotante y dicha raíz de pala de hélice; y un capuchón montado en dicha pista flotante a fin de mantener la precarga en dicha raíz de pala de hélice con respecto a dicho brazo de buje, caracterizado porque el conjunto de cojinetes cónicos de rodillos tiene múltiples grupos de cartucho de cojinete cónico de rodillos,

en donde cada uno de dichos múltiples grupos de cartucho de cojinete cónico de rodillos tiene al menos un elemento de cojinete cónico de rodillos; en donde cada uno de dichos múltiples elementos de cojinete cónico de rodillos tiene una sección de cuerpo principal de elemento de cojinete, una sección de elemento de cojinete con diámetro reducido, y una sección de eje de elemento de cojinete entre ambas; y

en donde dicha sección de eje de elemento de cojinete es acoplable con una característica de retención dentro de un cartucho de retención de cada uno de dichos múltiples grupos de cartucho de cojinete cónico de rodillos.

La presente invención proporciona también un método para montar un conjunto de retención de pala de hélice que 45 comprende los pasos de: (1) colocar una raíz de pala de hélice en un brazo de buje en la dirección de un eje de pala;

(2) colocar una pista flotante en contacto con un conjunto de retención externo de cojinetes de bolas dentro del brazo del buje; (3) colocar un conjunto de cojinetes cónicos de rodillos entre la pista flotante y la raíz de pala de hélice; y

(4) colocar un capuchón en acoplamiento facial con la pista flotante, estando en contacto el capuchón con el conjunto de cojinetes cónicos de rodillos a fin de mantener la precarga de la raíz de pala de hélice con respecto al

brazo de buje, caracterizado porque el conjunto de cojinetes cónicos de rodillos tiene múltiples grupos de cartucho de cojinete cónico de rodillos, tales que cada uno de dichos múltiples grupos de cartucho de cojinete cónico de rodillos está separado de uno adyacente de dichos múltiples grupos de cartucho de cojinete cónico de rodillos, en donde cada uno de dichos múltiples grupos de cartucho de cojinete cónico de rodillos tiene al menos un elemento de cojinete cónico de rodillos;

en donde cada uno de dichos múltiples elementos de cojinete cónico de rodillos tiene una sección de cuerpo principal de elemento de cojinete, una sección de elemento de cojinete con diámetro reducido, y una sección de eje

de elemento de cojinete entre ambas; y en donde dicha sección de eje de elemento de cojinete es acoplable con una característica de retención dentro de un cartucho de retención de dichos múltiples grupos de cartucho de cojinete cónico de rodillos.

Un conjunto de retención de pala de hélice de acuerdo con la presente invención aplica una precarga a una raíz de pala de hélice generalmente en la dirección de un eje de pala que aumenta la capacidad de momento de la retención para un diámetro de paso dado. El conjunto de retención de pala de hélice está soportado dentro de un brazo de buje por un conjunto de retención interno de cojinete de bolas, un conjunto de retención externo de cojinete de bolas, y un conjunto de cojinetes cónicos de rodillos. El conjunto de cojinetes cónicos de rodillos discurre entre una pista flotante y una raíz de pala de hélice ya que es sujetado por un capuchón que está asegurado a la pista flotante.

El estado de precarga es generado por el conjunto de cojinetes cónicos de rodillos que empuja a la raíz de pala de hélice hacia el exterior en la dirección del eje de pala y a la pista flotante hacia el interior en la dirección del eje de pala. La precarga proporciona una retención de pala relativamente rígida, permitiendo a la vez el cambio del paso de la pala de hélice en torno al eje de la pala.

El conjunto de cojinetes cónicos de rodillos incluye múltiples grupos de cartucho de cojinete cónico de rodillos que tienen cada uno un cartucho de retención y al menos un elemento de cojinete cónico de rodillos. El cartucho de retención incluye una característica de retención que se acopla con cada uno de los elementos de cojinete cónico de rodillos de manera tal que cada uno de los elementos de cojinete cónico de rodillos esencialmente es insertado y extraído del cartucho de retención "como por un resorte", a fin de facilitar el mantenimiento y el montaje.

Por tanto, la presente invención proporciona un conjunto de retención de pala de hélice que facilita la instalación y

retención de múltiples cojinetes cónicos de rodillos precargados, con el fin de incrementar la capacidad de momento del sistema de retención para un diámetro de paso dado, pero proporcionando a la vez una disminución en la complejidad del mantenimiento.

Breve descripción de los dibujos Las diversas características y ventajas de esta invención se harán evidentes para los especialistas en la técnica a partir de la siguiente descripción detallada de la realización actualmente preferida. Los dibujos que acompañan a la descripción detallada se pueden describir brevemente como sigue:

la Figura 1A es una vista frontal general en perspectiva de un sistema de hélice;

la Figura 1B es una vista frontal general en perspectiva de un sistema de retención de pala de hélice;

la Figura 2 es una vista en sección parcial del sistema de retención de pala de hélice;

la Figura 3 es una vista en... [Seguir leyendo]

1. Un conjunto (14) de retención de pala de hélice que comprende:

una raíz (18) de pala de hélice que define un eje (B) de la pala;

un brazo (16) de buje que al menos parcialmente rodea dicha raíz de pala de hélice;

una pista flotante (24) montada generalmente entre dicho brazo de buje y dicha raíz de pala de hélice;

un conjunto (26) de cojinetes cónicos de rodillos montado entre dicha pista flotante y dicha raíz de pala de hélice; y

un capuchón (28) montado en dicha pista flotante a fin de mantener precarga en dicha raíz de pala de hélice con respecto a dicho brazo de buje,

caracterizado porque el conjunto de cojinetes cónicos de rodillos tiene múltiples grupos (40) de cartucho de cojinete cónico de rodillos,

en donde cada uno de dichos múltiples grupos de cartucho de cojinete cónico de rodillos tiene al menos un elemento (44) de cojinete cónico de rodillos;

en donde cada uno de dichos múltiples elementos (44) de cojinete cónico de rodillos tiene una sección (44M) de cuerpo principal de elemento de cojinete, una sección (44R) de elemento de cojinete con diámetro reducido, y una sección (44S) de eje de elemento de cojinete entre ambas; y

en donde dicha sección (44S) de eje de elemento de cojinete es acoplable con una característica (46) de retención dentro de un cartucho (42) de retención de cada uno de dichos múltiples grupos (40) de cartucho de cojinete cónico de rodillos.

2. El conjunto según la reivindicación 1, en donde dicha pista flotante define una superficie 24B de rodamiento de pista flotante y dicha raíz de pala de hélice define una superficie 18B de rodamiento de raíz de pala de hélice, dicha superficie de rodamiento de pista flotante y dicha superficie de rodamiento de raíz de pala de hélice definen un ángulo de cono (C) que intersecta a dicho eje (B) de la pala.

3. El conjunto según la reivindicación 2, en donde dicha superficie de rodamiento de pista flotante y dicha superficie de rodamiento de raíz de pala de hélice acogen dichos múltiples grupos (40) de cartucho de cojinete cónico de rodillos entre ambas.

4. Un grupo (40) de cartucho de cojinete cónico de rodillos para un conjunto (14) de retención de pala de hélice según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende:

un cartucho (42) de retención que tiene al menos una ranura (48) para elemento de cojinete de rodillos que define un eje (E) de elemento de cojinete de rodillos, teniendo dicha al menos una ranura (48) para elemento de cojinete de rodillos una característica (46) de retención; y

un elemento (44) de cartucho de cojinete cónico de rodillos que tiene una sección (44M) de cuerpo principal de elemento de cojinete, una sección (44R) de elemento de cojinete con diámetro reducido, y una sección (44S) de eje de elemento de cojinete entre ambas, siendo dicha sección (44S) de eje de elemento de cojinete acoplable con dicha característica de retención dentro de la o de dicha al menos una ranura para elemento de cojinete de rodillos.

5. El grupo según la reivindicación 4, en donde dicha sección (44R) de elemento de cojinete con diámetro reducido tiene un diámetro inferior al de dicha sección (44M) de cuerpo principal de elemento de cojinete.

6. El grupo según la reivindicación 4 ó 5, en donde dicha sección (44S) de eje de elemento de cojinete tiene un diámetro inferior al de dicha sección (44R) de elemento de cojinete con diámetro reducido y al de dicha sección (44M) de cuerpo principal de elemento de cojinete.

7. El grupo según la reivindicación 4, 5 ó 6, en donde una sección superior de rodamiento de rodillos se extiende más allá de una sección superior (42T) de dicho cartucho (42) de retención.

8. El grupo según la reivindicación 4, 5, 6 ó 7, en donde dicha sección (44R) de elemento de cojinete con diámetro reducido define una holgura dentro de dicha ranura (48) para elemento de cojinete de rodillos.

9. El grupo según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 8, en donde dicho cartucho de retención incluye un borde biselado (52) definido a lo largo de cada borde longitudinal de dicha al menos una ranura (48) para elemento de cojinete de rodillos.

10. El grupo según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 9, en donde dicha al menos una ranura (48) para elemento de cojinete de rodillos incluye cuatro ranuras para elemento de cojinete de rodillos.

11. El grupo según la reivindicación 10, en donde cada una de dichas cuatro ranuras (48) para elemento de cojinete de rodillos está puenteada por una característica (46) de retención.

12. El grupo según la reivindicación 10 u 11, en donde cada una de dichas cuatro ranuras (48) para elemento de cojinete de rodillos está puenteada por un suelo (50) .

13. Un método para montar un conjunto de retención de pala de hélice que comprende los pasos de:

(1) colocar una raíz (18) de pala de hélice en un brazo (16) de buje en la dirección de un eje de pala;

(2) colocar una pista flotante (24) en contacto con un conjunto de retención externo de cojinetes de bolas dentro del brazo del buje;

(3) colocar un conjunto (26) de cojinetes cónicos de rodillos entre la pista flotante y la raíz de pala de hélice; y

(4) colocar un capuchón (28) en acoplamiento facial con la pista flotante, estando en contacto el capuchón con el conjunto de cojinetes cónicos de rodillos a fin de mantener la precarga de la raíz de pala de hélice con respecto al brazo de buje,

caracterizado porque el conjunto de cojinetes cónicos de rodillos tiene múltiples grupos (40) de cartucho de cojinete cónico de rodillos, tales que cada uno de dichos múltiples grupos de cartucho de cojinete cónico de rodillos está separado de uno adyacente de dichos múltiples grupos de cartucho de cojinete cónico de rodillos,

en donde cada uno de dichos múltiples grupos de cartucho de cojinete cónico de rodillos tiene al menos un elemento (44) de cojinete cónico de rodillos;

en donde cada uno de dichos múltiples elementos (44) de cojinete cónico de rodillos tiene una sección (44M) de cuerpo principal del elemento de cojinete, una sección (44R) de elemento de cojinete con diámetro reducido, y una sección (44S) de eje de elemento de cojinete entre ambas; y

en donde dicha sección (44S) de eje de elemento de cojinete es acoplable con una característica (46) de retención dentro de un cartucho (42) de retención de dichos múltiples grupos (40) de cartucho de cojinete cónico de rodillos.

14. Un método según la reivindicación 13, en donde dicho paso (4) comprende adicionalmente:

(a) hacer girar la pista flotante y el capuchón hasta que el capuchón contacta con la pista flotante en el acople facial.

15. Un método según la reivindicación 14, en donde dicho paso (a) comprende adicionalmente:

(i) hacer girar la pista flotante y el capuchón hasta que el conjunto de cojinetes cónicos de rodillos esté completamente asentado entre la pista flotante y la raíz de la pala de hélice.

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