ES2606143T3 - Conjunto de tuerca de bloqueo - Google Patents

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ES2606143T3
ES2606143T3 ES11796880.0T ES11796880T ES2606143T3 ES 2606143 T3 ES2606143 T3 ES 2606143T3 ES 11796880 T ES11796880 T ES 11796880T ES 2606143 T3 ES2606143 T3 ES 2606143T3
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Thomas Harbin
Tung Le
Son Nguyen
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Alcoa Corp
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Alcoa Corp
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B39/00—Locking of screws, bolts or nuts
    • F16B39/02—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place after screwing down
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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Abstract

Un conjunto de tuerca de bloqueo que comprende: - una tuerca árbol (12) del cojinete que tiene un primer extremo (22), un segundo extremo (24), y una superficie exterior (28) que se extiende desde el primer extremo (22) hasta el segundo extremo (24) y que tiene una primera pluralidad de dentados(30); - una tuerca (14) del árbol que tiene un primer extremo (46), un segundo extremo (48) enfrentado al primer extremo (46) de la tuerca (14) del árbol , y una primera porción (52) con una superficie exterior (58) que tiene una segunda pluralidad de dentados (60); y - un collarín de bloqueo (16) que tiene un primer extremo (76), un segundo extremo (78) enfrentado al primer extremo (76) del collarín de bloqueo (16), y una primera porción interior con una superficie interior (86) que tiene una tercera pluralidad de dentados (92); en donde la primera pluralidad de dentados (30) de la tuerca (12) del cojinete se alinea con la segunda pluralidad de dentados (60) de la tuerca (14) del árbol cuando tanto la tuerca (12) del cojinete como la tuerca (14) del árbol están cada una en una posición instalada, en donde el collarín de bloqueo (16) es adaptado para ser instalado sobre la tuerca (12) del cojinete y la tuerca (14) del árbol cuando la tuerca (12) del cojinete y la tuerca (14) del árbol están en sus posiciones instaladas de modo que la primera pluralidad de dentados alineada (30) de la tuerca (12) del cojinete y la segunda pluralidad de dentados (60) de la tuerca (14) del árbol se aplican con la tercera pluralidad de dentados (92) del collarín de bloqueo (16), y en donde la tuerca (12) del cojinete incluye una superficie interior (36) que tiene una porción roscada (38) ubicada próxima al primer extremo (22) de la tuerca (12) del cojinete y una porción no roscada (42) ubicada próxima al segundo extremo (24) de la tuerca (12) del cojinete , y en donde la tuerca (12) del cojinete incluye una inserción de bloqueo (44) instalada dentro de la porción no roscada (42) de la tuerca (12) del cojinete .

Description

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DESCRIPCION
Conjunto de tuerca de bloqueo
REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUDES RELACIONADAS
Esta solicitud se relaciona con la solicitud provisional de EE.UU., de titularidad conjunta, en tramitacion con la presente, n° de serie 61/420.826 titulada "CONJUNTO DE TUERCA DE BLOQUEO", presentada el 8 de diciembre de 2010.
CAMPO TECNICO DE LA INVENCION
La presente invencion se refiere a fijadores y, mas concretamente, a conjuntos de tuercas de bloqueo.
ANTECEDENTES DE LA TECNICA
Los fijadores se usan en componentes, tales como turbinas de aeronaves, para proporcionar cargas axiales individuales y retencion a un cojinete del arbol y adaptador ranurado. Los dispositivos de retencion incluyen esparragos bloqueados con llave y tuercas autobloqueantes utilizados para retener y aplicar una carga axial al adaptador ranurado as! como una tuerca del arbol de bloqueo ranurada que se utiliza para retener y aplicar una carga axial a un cojinete del arbol.
El documento US 4.248.566 se refiere a un compresor centrlfugo para un motor turboeje de turbina de gas. El compresor centrlfugo convencional incluye una tapa de cubierta estacionaria sobre una seccion del inductor de un impulsor en el compresor centrlfugo.
La tapa de cubierta estacionaria incluye una pluralidad de puentes de refuerzo elevados en el borde frontal de una superficie externa de la tapa y tiene una ranura de control anular formada en el interior de los puentes para comunicar la superficie interna de la tapa de cubierta con el gas circundante. La cubierta rodea un impulsor que produce una presion estatica de tapa variable en el punto de la ranura de control de modo que cumple las funciones combinadas de provocar un flujo de entrada de gas desde el exterior de la tapa hacia el impulsor ademas del flujo de entrada hacia el impulsor bajo condiciones de alta velocidad de las operaciones del compresor.
El documento GB 0 959 4 A se refiere a contratuercas de ese tipo que emplean un par de tuercas adaptadas para unirse mediante rosca a un perno que tiene tanto rosca a izquierdas como a derechas o dos partes roscadas de un paso diferente, y un manguito de bloqueo que encierra las tuercas, estando una porcion de dicho manguito doblada hacia adentro de modo que evite que las tuercas se aflojen.
El documento GB 107 851 A se refiere a una tuerca de encastre que se rosca sobre un perno o esparrago para sujetar lo que se desee sujetar con el perno o esparrago.
DESCRIPCION DE LA INVENCION
En una realizacion, un conjunto de tuerca de bloqueo que incluye una tuerca del cojinete que tiene un primer extremo, un segundo extremo y una superficie exterior que se extiende desde el primer extremo hasta el segundo extremo, y que tiene una primera pluralidad de dentados; una tuerca del arbol que tiene un primer extremo, un segundo extremo enfrentado al primer extremo de la tuerca del arbol, y una primera porcion con una superficie exterior que tiene una segunda pluralidad de dentados; y un collarln de bloqueo que tiene un primer extremo, un segundo extremo enfrentado al primer extremo del collarln de bloqueo, y una primera porcion interior con una superficie interior que tiene una tercera pluralidad de dentados. En una realizacion, la primera pluralidad de dentados de la tuerca del cojinete se alinea con la segunda pluralidad de dentados de la tuerca del arbol cuando tanto la tuerca del cojinete como la tuerca del arbol estan en una posicion instalada. En una realizacion, el collarln de bloqueo esta adaptado para ser instalado sobre la tuerca del cojinete y la tuerca del arbol cuando la tuerca del cojinete y la tuerca del arbol estan en sus posiciones instaladas de modo que la primera pluralidad de dentados alineada de la tuerca del cojinete y la segunda pluralidad de dentados de la tuerca del arbol se aplican con la tercera pluralidad de dentados del collarln de bloqueo.
En una realizacion, la primera pluralidad de dentados de la tuerca del cojinete incluye una pluralidad de dientes y una pluralidad de muescas, la segunda pluralidad de dentados de la tuerca del arbol incluye una pluralidad de dientes y una pluralidad de muescas, y la tercera pluralidad de dentados del collarln de bloqueo incluye una pluralidad de dientes y una pluralidad de muescas, y cuando la tuerca del cojinete y la tuerca del arbol estan en sus posiciones instaladas, cada uno de la pluralidad de dientes de la primera pluralidad de dentados de la tuerca del cojinete se alinea con uno correspondiente de la pluralidad de dientes de la segunda pluralidad de dentados de la tuerca del arbol, y cada una de la pluralidad de muescas de la primera pluralidad de dentados de la tuerca del cojinete se alinea con una correspondiente de la pluralidad de muescas de la segunda pluralidad de dentados de la tuerca del arbol, y cada uno de la pluralidad de dientes de la tercera pluralidad de dentados del collarln de bloqueo se aplica con una correspondiente de la pluralidad de muescas de la primera pluralidad de dentados de la tuerca del cojinete y una correspondiente alineada de la pluralidad de muescas de la segunda pluralidad de dentados de la tuerca del arbol, y cada una de la pluralidad de muescas de la
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tercera pluralidad de dentados del collarin de bloqueo se aplica con uno correspondiente de la pluralidad de dientes de la primera pluralidad de dentados de la tuerca del cojinete y con uno correspondiente alineado de la pluralidad de dientes de la segunda pluralidad de dentados de la tuerca del arbol.
En una realizacion, la aplicacion de la primera pluralidad de dentados de la tuerca del cojinete y la segunda pluralidad de dentados de la tuerca del arbol con la tercera pluralidad de dentados del collarin de bloqueo es un ajuste a presion. En una realizacion, cada diente de la pluralidad de dientes y cada muesca de la pluralidad de muescas de la primera pluralidad de dentados de la tuerca del cojinete se extienden desde el primer extremo de la tuerca del cojinete hasta el segundo extremo de la tuerca del cojinete, y cada diente de la pluralidad de dientes y cada muesca de la pluralidad de muescas de la segunda pluralidad de dentados de la tuerca del arbol se extienden desde el primer extremo de la tuerca del arbol hasta una ubicacion proxima al segundo extremo de la tuerca del arbol. En una realizacion, la primera pluralidad de dentados de la tuerca del cojinete esta formada de manera circunferencial en la superficie exterior de la tuerca del cojinete, la segunda pluralidad de dentados de la tuerca del arbol esta formada de manera circunferencial en la superficie exterior de la primera porcion de la tuerca del cojinete, y la tercera pluralidad de dentados del collarin de bloqueo esta formada de manera circunferencial en la superficie interior de la primera porcion interior del collarin de bloqueo. En una realizacion, la primera pluralidad de dentados de la tuerca del cojinete, la segunda pluralidad de dentados de la tuerca del arbol, y la tercera pluralidad de dentados del collarin de bloqueo tienen el tamano, la forma y la disposicion de un patron en dientes de sierra.
En una realizacion, la tuerca del cojinete incluye una superficie interior que tiene una porcion roscada ubicada proxima al primer extremo de la tuerca del cojinete y una porcion no roscada ubicada proxima al segundo extremo de la tuerca del cojinete. En una realizacion, la tuerca del cojinete incluye una insercion de bloqueo instalada dentro de la porcion no roscada de la tuerca del cojinete.
En una realizacion, la tuerca del arbol incluye una segunda porcion que tiene una brida ubicada en el segundo extremo de la tuerca del arbol, y una garganta externa que se extiende de manera circunferencial ubicada entre la primera y la segunda porcion de la tuerca del arbol. En una realizacion, la tuerca del arbol incluye una superficie interior que tiene una porcion roscada ubicada en forma proxima al primer extremo de la tuerca del arbol, una primera porcion no roscada ubicada en forma proxima al segundo extremo de la tuerca del arbol, y una segunda porcion no roscada ubicada entre la primera porcion no roscada y la porcion roscada. En una realizacion, un diametro interior de la segunda porcion no roscada de la tuerca del arbol es mayor que un diametro interior de la primera porcion no roscada de la tuerca del arbol.
En una realizacion, el collarin de bloqueo incluye una brida ubicada en el segundo extremo del collarin de bloqueo. En una realizacion, el collarin de bloqueo incluye una segunda porcion interior ubicada en el segundo extremo del collarin de bloqueo y que tiene una garganta interna extendida de manera circunferencial. En una realizacion, la tercera pluralidad de dentados del collarin de bloqueo se extiende desde el primer extremo del collarin de bloqueo hasta la segunda porcion interior del collarin de bloqueo.
En una realizacion, el conjunto de tuerca de bloqueo incluye un anillo de retencion instalado dentro de la garganta externa de la tuerca del arbol y de la garganta interna del collarin de bloqueo.
En otra realizacion, un conjunto de tuerca de bloqueo incluye una tuerca del cojinete que tiene un primer extremo, un segundo extremo y una superficie exterior que se extiende desde el primer extremo hasta el segundo extremo, y que tiene una primera pluralidad de dentados, una tuerca del arbol que tiene un primer extremo, un segundo extremo enfrentado al primer extremo de la tuerca del arbol, y una primera porcion que tiene una superficie exterior con una segunda pluralidad de dentados, un collarin de bloqueo que tiene un primer extremo, un segundo extremo enfrentado al primer extremo del collarin de bloqueo, y una primera porcion interior que tiene una superficie interior que tiene una tercera pluralidad de dentados; y un conjunto del arbol que incluye un impulsor que tiene un extremo libre, una abertura formada axialmente dentro del extremo libre, y una brida que se extiende radialmente, un cojinete instalado en el extremo libre y que hace tope con la brida del impulsor, y un adaptador ranurado que tiene un extremo embridado e instalado dentro de la abertura del impulsor. En una realizacion, la tuerca del cojinete esta instalada en el extremo libre del impulsor proxima al cojinete, y la tuerca del arbol esta instalada en el extremo libre del impulsor y posicionada proxima al extremo embridado del adaptador ranurado y en yuxtaposicion con la tuerca del cojinete. En una realizacion, la primera pluralidad de dentados de la tuerca del cojinete se alinea con la segunda pluralidad de dentados de la tuerca del arbol cuando la tuerca del cojinete y la tuerca del arbol estan instaladas en el impulsor, y el collarin de bloqueo esta adaptado para ser instalado en la tuerca del cojinete y la tuerca del arbol de modo que la primera pluralidad de dentados alineada de la tuerca del cojinete y la segunda pluralidad de dentados de la tuerca del arbol se aplican con la tercera pluralidad de dentados del collarin de bloqueo.
En una realizacion, la tuerca del cojinete incluye una superficie interior que tiene una porcion roscada ubicada proxima al primer extremo de la tuerca del cojinete y que tiene roscas internas, y una porcion no roscada ubicada proxima al
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segundo extremo de la tuerca del cojinete, la tuerca del arbol incluye una superficie interior que tiene una porcion roscada ubicada proxima al primer extremo de la tuerca del arbol y que tiene roscas internas, una primera porcion no roscada ubicada proxima al segundo extremo de la tuerca del arbol, y una segunda porcion no roscada ubicada entre la primera porcion no roscada y la porcion roscada, y el impulsor incluye roscas externas formadas en el extremo libre, estando las roscas externas dimensionadas y conformadas para aplicarse mediante roscado con las roscas internas de la tuerca del cojinete y las roscas internas de la tuerca del arbol.
En una realizacion, el extremo embridado del adaptador ranurado esta alojado dentro de la segunda porcion no roscada de la tuerca del arbol cuando la tuerca del arbol esta en su posicion instalada. En una realizacion, la tuerca del cojinete incluye una abertura que se extiende desde el primer extremo de la tuerca del cojinete hasta el segundo extremo de la tuerca del cojinete, y la tuerca del arbol incluye una abertura que se extiende desde el primer extremo de la tuerca del arbol hasta el segundo extremo de la tuerca del arbol, y cada una de las aberturas de la tuerca del cojinete y de la tuerca del arbol esta dimensionada y conformada para ajustarse al extremo embridado del adaptador ranurado.
Breve descripcion de los dibujos
Se hace referencia a la siguiente descripcion detallada de las realizaciones de la presente invencion considerada en forma conjunta con los dibujos que se acompanan, en los cuales:
La FIGURA 1 es una representacion en perspectiva de despiece de una realizacion de un conjunto de tuerca de bloqueo de acuerdo con la presente invencion, as! como una realizacion de un conjunto del arbol al cual se debe ajustar la tuerca de bloqueo.
Las FIGURAS 2A y 2B son vistas en planta superior e inferior, respectivamente, de una tuerca de retencion del cojinete empleada por el conjunto de tuerca de bloqueo que se muestra en la FIGURA 1;
La FIGURA 2C es una vista lateral en alzado de la tuerca de retencion del cojinete que se muestra en la FIGURA 2A;
La FIGURA 2D es una vista seccionada transversalmente, tomada a lo largo de la llnea 2D-2D y mirando en la direccion de las flechas, de la tuerca de retencion del cojinete que se muestra en la FIGURA 2A;
Las FIGURAS 3A y 3B son vistas en planta superior e inferior, respectivamente, de un adaptador ranurado/tuerca de retencion del arbol empleados por el conjunto de tuerca de bloqueo que se muestra en la FIGURA 1;
La FIGURA 3C es una vista lateral en alzado del adaptador ranurado/tuerca de retencion del arbol que se muestra en la FIGURA 3A;
La FIGURA 3D es una vista seccionada transversalmente, tomada a lo largo de la llnea 3D-3D y mirando en la direccion de las flechas, del adaptador ranurado/tuerca del arbol que se muestra en la FIGURA 3A;
Las FIGURAS 4A y 4B son vistas en planta superior e inferior, respectivamente, de un collarln de bloqueo empleado por el conjunto de tuerca de bloqueo que se muestra en la FIGURA 1;
La FIGURA 4C es una vista lateral en alzado del collarln de bloqueo que se muestra en la FIGURA 4A;
La FIGURA 4D es una vista seccionada transversalmente, tomada a lo largo de las llneas 4D-4D y mirando en la direccion de las flechas, del collarln de bloqueo que se muestra en la FIGURA 4A;
La FIGURA 5A es una vista en planta superior de un anillo de retencion empleado por el conjunto de tuerca de bloqueo que se muestra en la FIGURA 1;
La FiGURa 5B es una vista lateral en alzado del anillo de retencion que se muestra en la FIGURA 5A;
La FIGURA 6 es una vista lateral en seccion transversal del conjunto del arbol que se muestra en la FIGURA 1; Las FIGURAS 7 a 13 muestran una secuencia de instalacion del conjunto de tuerca de bloqueo que se muestra en la FIGURA 1 en el conjunto del arbol que se muestra en la FIGURA 6; y
Las FIGURAS 14 y 15 muestran los pasos de extraccion del conjunto de tuerca de bloqueo del conjunto del arbol que se muestra en las FIGURAS 12 y 13.
Manera optima de llevar a cabo la Invencion
Con referencia a la FIGURA 1, en una realizacion, un conjunto de tuerca de bloqueo 10 incluye una tuerca 12 de retencion del cojinete (en adelante, "la tuerca 12 del cojinete "), un adaptador ranurado/tuerca de retencion del arbol 14 (en adelante, "la tuerca 14 del arbol "), un collarln de bloqueo 16, y un anillo de retencion 18. En una realizacion, el conjunto de tuerca de bloqueo 10 esta adaptado para ser sujetado a un extremo del conjunto del arbol 20. Los detalles relativos a la estructura y funciones de la tuerca 12 del cojinete, la tuerca 14 del arbol, el collarln de bloqueo 16, y el anillo de retencion 18, as! como los componentes del conjunto 20 del arbol, se describen a continuacion.
Con referencia a las FIGURAS 2A a 2D, en una realizacion, la tuerca 12 del cojinete incluye un primer extremo 22, un segundo extremo 24 enfrentado al primer extremo 22, y una abertura 26 que se extiende desde el primer extremo 22 hasta el segundo extremo 24. En una realizacion, la tuerca 12 del cojinete incluye una superficie lateral exterior 28 que tiene una pluralidad de dentados externos 30 que consiste en una pluralidad de dientes 32 y una correspondiente pluralidad de muescas 34. En una realizacion, los dentados externos 30 se extienden desde el primer extremo 22 al segundo extremo 24. En una realizacion, las sangrlas externas 30 estan formados de manera circunferencial alrededor
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de la superficie lateral exterior completa 28. En una realizacion, los dentados externos 30 tienen un patron en dientes de sierra. En otras realizaciones, los dentados externos 30 consisten en otras formas, tamanos y patrones, tales como formas y patrones trapezoidales, sinusoidales o rectangulares.
Todavla con referencia a las FIGURAS 2A a 2D, la tuerca 12 del cojinete incluye una superficie interior 36 que tiene una porcion roscada 38 con roscas internas 40 posicionadas proximas al primer extremo 22, y una porcion no roscada 42 posicionada proxima al segundo extremo 24 (vease, en particular, la FIGURA 2D). En una realizacion, el diametro de la porcion no roscada 42 es mayor que el diametro de la porcion roscada 38. En una realizacion, el diametro de la porcion no roscada 42 es sustancialmente igual al diametro de la porcion roscada 38. En una realizacion, la porcion no roscada 42 esta adaptada para recibir una insercion de bloqueo 44, cuyo fin se describira a continuacion. En una realizacion, la insercion de bloqueo 44 esta hecha de plastico a base de poliimida VESPEL® SP-1 fabricado por DuPont. En otras realizaciones, la insercion de bloqueo 44 puede estar hecha de otros materiales apropiados que se conocen en la tecnica.
Con referencia a las FIGURAS 3A a 3D, en una realizacion, la tuerca del arbol 14 incluye un primer extremo 46, un segundo extremo 48 enfrentado al primer extremo 46, y una abertura 50 que se extiende desde el primer extremo 46 hasta el segundo extremo 48. En una realizacion, la tuerca del arbol 14 incluye una primera porcion 52 y una segunda porcion, embridada 54 en el segundo extremo 48; estando la primera y la segunda porcion 52,54 separadas por una garganta externa 56 extendida de manera circunferencial (vease, en particular, las FIGURAS 3C y 3D). En una realizacion, la primera porcion 52 incluye una superficie lateral exterior 58 que tiene una pluralidad de dentados externas 60 formadas por una pluralidad de dientes 62 y una correspondiente pluralidad de muescas 64. En una realizacion, los dentados externos 60 se extienden desde el primer extremo 46 hasta la garganta externa 56. En una realizacion, los dentados externos 60 estan formados de manera circunferencial alrededor de toda la superficie lateral exterior 58 de la primera porcion 52. En una realizacion, los dentados externos 60 tienen un patron en dientes de sierra. En otras realizaciones, los dentados externos 60 consisten en otras formas, tamanos y patrones, tales como formas y patrones trapezoidales, sinusoidales o rectangulares. En una realizacion, los dentados externos 60 se asemejan en forma y tamano a los dentados externos 30 de la tuerca 12 del cojinete.
Todavla con referencia a las FIGURAS 3A a 3D, la tuerca 14 del arbol incluye una superficie interior 66 que tiene una porcion roscada 68 con roscas internas 70 posicionadas proximas al primer extremo 46, una primera porcion no roscada 72 posicionada proxima al segundo extremo 48, y una segunda porcion no roscada 74 posicionada entre la primera porcion no roscada 72 y la porcion roscada 68 (vease, en particular, la FIGURA 3D). En una realizacion, el diametro de la segunda porcion no roscada 74 es mayor que el diametro de la primera porcion no roscada 72, y es sustancialmente igual al diametro de la porcion roscada 68 (vease la FIGURA 3D).
Con referencia a las FIGURAS 4A a 4D, en una realizacion, el collarln de bloqueo 16 incluye un primer extremo 76, un segundo extremo 78 enfrentado al primer extremo 76, y una abertura 80 que se extiende desde el primer extremo 76 hasta el segundo extremo 78. En una realizacion, el collarln de bloqueo 16 incluye una primera porcion 82 y una segunda porcion, embridada 84 en el segundo extremo 78. En una realizacion, el collarln de bloqueo 16 incluye, ademas, una superficie interior 86 que tiene una primera porcion 88, la cual se extiende desde el primer extremo 76, y una segunda porcion 90 que se extiende desde el segundo extremo 78 (vease la FIGURA 4D). En una realizacion, la primera porcion 88 incluye una pluralidad de dentados internas 92 formadas por una pluralidad de dientes 94 y una correspondiente pluralidad de muescas 96. En una realizacion, los dentados internos 92 se extienden desde el primer extremo a 76 la segunda porcion 90. En una realizacion, los dentados internos 92 estan formados de manera circunferencial alrededor de toda la superficie interior 86 de la primera porcion 88. En una realizacion, los dentados internos 92 tienen un patron en dientes de sierra. En otras realizaciones, los dentados internos 92 consisten en otras formas, tamanos y patrones, tales como formas y patrones trapezoidales, sinusoidales o rectangulares. En una realizacion, los dentados internos 92 se asemejan en tamano y forma a los dentados externos 30 de la tuerca 12 del cojinete y los dentados externos 60 de la tuerca del arbol 14. En una realizacion, los dentados internos 92 estan adaptados para aplicarse con los dentados externos 30, 60 como se describe a continuacion. En una realizacion, la superficie interior 86 de la segunda porcion 90 incluye una garganta interna 98 de forma circular que se extiende de manera circunferencial (vease la FIGURA 4D), cuyo fin y funcion seran descritos a continuacion.
Con referencia a las FIGURAS 5A y SB, el anillo de retencion 18 incluye una abertura 100, una superficie interna 102, y una superficie externa 104. El fin y la funcion del anillo de retencion 18 se describiran a continuacion.
En una realizacion, la tuerca 12 del cojinete, la tuerca 14 del arbol, y el collarln de bloqueo 16 estan hechos de acero inoxidable H1075, 15-5 PH, CRES, segun las especificaciones AMS 5659. En otras realizaciones, la tuerca 12 del cojinete, la tuerca 14 del arbol, y el collarln de bloqueo 16 pueden estar hechos de otros metales apropiados o aleaciones metalicas conocidas en la tecnica. En una realizacion, el anillo de retencion 18 esta hecho de acero inoxidable 302 CRES segun las normas AMS-QQ-S-763 o AMS 5866, y puede ser suministrado por Smalley Steel Ring
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Company, producto numero WS-143-S02. En otras realizaciones, el anillo de insercion 18 puede estar hecho de otros metales o aleaciones de metales apropiados que se conocen en la tecnica y/o que son suministrados por otros fabricantes. En una realizacion, la tuerca 12 del cojinete y la tuerca 14 del arbol tienen forma anular, mientras que el collarln de bloqueo 16 tiene una forma sustancialmente tubular. En otras realizaciones, estos componentes pueden consistir en otras formas y tamanos apropiados.
En una realizacion, la tuerca 12 del cojinete, la tuerca 14 del arbol, y el collarln de bloqueo 16 estan pasivados cada uno con un lubricante de pellcula solida AMS2700 para eliminar los contaminantes que se encuentren en los mismos y proporcionar una pellcula pasiva de oxido de cromo para proteger sus superficies contra la corrosion. En una realizacion, un recubrimiento, como puede ser un compuesto anti-roce, puede ser aplicado a las roscas internas 40 y a la superficie lateral exterior 28 de la tuerca 12 del cojinete para reducir la friccion y prevenir el roce. En otras realizaciones, aceites lubricantes, tales como aceites segun las especificaciones MIL-PRF-7808 o MIL-PRF-23699 pueden aplicarse a los componentes del conjunto 10 de tuerca de bloqueo.
En una realizacion, el conjunto 10 de tuerca de bloqueo esta adaptado para ser sujetado al conjunto 20 del arbol que se muestra en la FIGURA 6. En una realizacion, el conjunto 20 del arbol incluye un impulsor 106 que tiene un extremo libre 108, roscas externas 110 formadas de manera circunferencial en el extremo libre 108, una abertura 112 formada axialmente dentro del extremo libre 108, y una brida de forma circular 114, que se extiende radialmente. En una realizacion, el extremo libre 108 recibe un cojinete 116 de modo que puede deslizar, el cual hace tope con la brida 114. En una realizacion, la abertura 112 esta dimensionada y conformada para recibir un adaptador ranurado 118 que tiene un extremo embridado 120.
Con referencia a la FIGURA 7, en una realizacion, la tuerca 12 del cojinete es instalada en el conjunto 20 del arbol haciendola deslizar sobre el extremo embridado 120 del adaptador ranurado 118. A este respecto, en una realizacion, el diametro de la abertura 26 de la tuerca 12 del cojinete (como se muestra en la FIGURA 2D) es mayor que el diametro del extremo embridado 120. En realizacion, la tuerca 12 del cojinete es roscada en el extremo libre 108 del impulsor 106 en el cual las roscas internas 40 de la tuerca 12 del cojinete se aplican mediante roscado a las roscas externas 110 del impulsor 106. En una realizacion, la tuerca 12 del cojinete se rosca hasta que es apretada contra el cojinete 116 para fijarlo en posicion. En una realizacion, la tuerca 12 del cojinete puede ser instalada con una llave dentada (que no se muestra en las Figuras), la cual se aplica a los dentados externos 30 de aquella. En otras realizaciones, la tuerca 12 del cojinete puede ser instalada con otras herramientas de instalacion apropiadas. En una realizacion, la tuerca 12 del cojinete imparte una carga axial de aproximadamente 317,51 kilogramos (700 libras) sobre el cojinete 116, pero en otras realizaciones, la carga axial puede ser mayor o menor segun se desee. En una realizacion, la insercion de bloqueo 44 impide la rotacion y el aflojamiento de la tuerca 12 del cojinete. En una realizacion, la tuerca 12 del cojinete es apretada de modo que, en este caso, una porcion de las roscas externas 110 del impulsor 106 permanecen sin utilizar y expuestas de modo que se puedan aplicar mediante roscado a la tuerca 14 del arbol como se describe a continuacion.
Con referencia a la FIGURA 8, en una realizacion, la tuerca 14 del arbol es instalada haciendola deslizar sobre el extremo embridado 120 del adaptador ranurado 118. A este respecto, en una realizacion, el diametro de la abertura 50 de la tuerca 14 del arbol (como se muestra en la FIGURA 3D) es mayor que el diametro del extremo embridado 120. En una realizacion, la tuerca 14 del arbol se rosca en el extremo libre 108 del impulsor 106 en el que las roscas internas 70 de la tuerca 14 del arbol se aplican mediante roscado a las restantes roscas externas expuestas 110 del impulsor 106. En una realizacion, la tuerca 14 del arbol se rosca hasta que es apretada contra el extremo embridado 120 del adaptador ranurado 118. En una realizacion, el extremo embridado 120 del adaptador ranurado 118 es alojado dentro de la segunda porcion no roscada 74 de la tuerca 14 del arbol, lo que deja la primera porcion no roscada 72 libre y despejada para proporcionar acceso externo al adaptador ranurado 118. En una realizacion, la tuerca 14 del arbol puede ser instalada con una llave dentada (que no se muestra en las Figuras), la cual se aplica a los dentados externos 60. En otras realizaciones, la tuerca 14 del arbol puede ser instalada con otras herramientas de instalacion apropiadas. En una realizacion, la tuerca 14 del arbol imparte una carga axial de aproximadamente 907,18 kilogramos (2.000 libras) sobre el adaptador ranurado 118, pero en otras realizaciones, la carga axial puede ser mayor o menor segun se desee. En una realizacion, la carga axial impartida por la tuerca 14 del arbol del adaptador ranurado 118 es independiente de la carga axial impartida por la tuerca 12 del cojinete sobre el cojinete 116.
En una realizacion, tal como se muestra en la FIGURA 9, la tuerca 12 del cojinete y la tuerca 14 del arbol se encuentran alineadas una con la otra de modo que los dentados externos 60 de la tuerca 14 del arbol se alinean con los dentados externos 30 de la tuerca 12 del cojinete . Es decir, cada uno de los dientes 32 de los dentados externos 30 de la tuerca 12 del cojinete se alinea con el diente correspondiente 62 de los dentados externos 60 de la tuerca 14 del arbol, y cada una de las muescas 34 de los dentados externos 30 de la tuerca 12 del cojinete se alinea con la muesca correspondiente 64 de la tuerca 14 del arbol. En una realizacion, esta alineacion puede verificarse con una herramienta de instalacion, por ej., una llave dentada o herramienta similar.
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Con referenda a la FIGURA 10, en una realizacion, el collarln de bloqueo 16 es instalado en la tuerca 14 del arbol y la tuerca 12 del cojinete mediante el empleo de una herramienta de instalacion 122. En una realizacion, los dentados externos alineadas 60 de la tuerca 14 del arbol y los dentados externos 30 de la tuerca 12 del cojinete se aplican con los dentados internos 92 del collarln de bloqueo 16 para bloquear las tuercas 12, 14 juntas (que no se muestra en la FIGURA 10). Es decir, cada uno de los dientes 94 de los dentados externos 92 del collarln de bloqueo 16 se aplica a la muesca correspondiente 64 de los dentados externos 60 de la tuerca 14 del arbol, y a una muesca correspondiente alineada 34 de los dentados externos 30 de la tuerca 12 del cojinete , mientras que cada una de las muescas 96 de los dentados internos 92 del collarln de bloqueo 16 se aplica al diente correspondiente 62 de los dentados externos 60 de la tuerca 14 del arbol y a un diente alineado correspondiente 32 de los dentados externos 30 de la tuerca 12 del cojinete . En una realizacion, la aplicacion entre los dentados externos 30, 60 y los dentados internos 92 es un ajuste a presion. En una realizacion, la herramienta de instalacion 122 llega a fondo contra el segundo extremo 48 de la tuerca 14 del arbol de modo que evita que el primer extremo 76 del collarln de bloqueo 16 choque contra el cojinete 116. En otras realizaciones, la herramienta de instalacion 122 puede consistir en otras herramientas apropiadas. En una realizacion, cuando el collarln de bloqueo 16 es instalado sobre las tuercas 12, 14 arbol del cojinete y del arbol, el segundo extremo 78 del collarln de bloqueo 16 es posicionado axialmente mas alla de la garganta externa 56 de la tuerca 14 del arbol de modo que la garganta 56 permanece expuesta en esta etapa de la secuencia de instalacion.
Con referencia a la FIGURA 11, en una realizacion, el anillo de retencion 18 desliza sobre el segundo extremo 48 de la tuerca 14 del arbol y es instalado dentro de la garganta externa 56 de la tuerca 14 del arbol, en donde la superficie interna 102 del anillo de retencion 18 se aplica a la garganta 56 y reside dentro de ella. En este punto, el anillo de retencion 18 se yuxtapone con el segundo extremo 78 del collarln de bloqueo 16.
Con referencia a las Figuras 12 y 13, en una realizacion, una herramienta de instalacion/extraccion 124 que tiene una almohadilla 126 se aplica al collarln de bloqueo 16 para instalarlo en una posicion bloqueada. Mas concretamente, en una realizacion, la herramienta 124 se aplica a la porcion embridada 84 del collarln de bloqueo 16 y estira de el de manera axial (es decir, en una direccion opuesta al cojinete 116) hasta que la superficie externa 104 del anillo de retencion 18 se aplica y reside dentro de la garganta interna 98 del collarln de bloqueo 16. En una realizacion, cuando el collarln de bloqueo 16 es estirado hacia su posicion bloqueada/instalada final, no choca con el anillo de retencion 18 (vease, en particular, la FIGURA 13). En una realizacion, esta posicion es controlada por la herramienta 124, que llega a fondo contra la tuerca 14 del arbol. En una realizacion, el anillo de retencion 18 se aplica y reside simultaneamente dentro de la garganta interna 98 del collarln de bloqueo 16 y de la garganta externa 56 de la tuerca 14 del arbol, lo que retiene al collarln de bloqueo 16 en su posicion bloqueada. En una realizacion, cuando el collarln de bloqueo 16 se aplica al anillo de retencion 18 de la manera antedicha, el anillo 18 inhibe el movimiento y el aflojamiento del collarln de bloqueo 16 cuando el conjunto 10 de tuerca de bloqueo esta en uso (por ej., debido a vibraciones, etc.).
Con referencia a las Figuras 14 y 15, en una realizacion, el conjunto 10 de tuerca de bloqueo puede ser extraldo por la herramienta 124 accionando, en primer lugar, el collarln de bloqueo 16 hacia adelante axialmente (es decir, en direccion al cojinete 116) de modo que el collarln de bloqueo 16 libera el anillo de retencion 18 (no se muestra). En una realizacion, el anillo de retencion 18 se extrae, entonces, de la tuerca 14 del arbol. En una realizacion, la almohadilla 126 en la herramienta 124 se invierte (desde la posicion que se muestra en la FIGURA 12) y el collarln de bloqueo 16 libera la tuerca 12 del cojinete y la tuerca 14 del arbol. En una realizacion, la tuerca 14 del arbol 14 y la tuerca 12 del cojinete pueden, entonces, ser extraldas con una herramienta de extraccion (por ej., una llave dentada o herramienta similar).
En una realizacion, el conjunto 10 de tuerca de bloqueo puede ser utilizado en relacion con arboles de turbina de motores de aeronaves, tales como aquellos que se encuentran en aeronaves comerciales o militares. En una realizacion, el conjunto 20 del arbol forma parte de los motores de aeronave Rolls Royce serie 500. En otras realizaciones, el conjunto 10 de tuerca de bloqueo puede ser utilizado con cualquier tipo de dispositivo de transmision de potencia, u otros tipos de equipo y maquinaria, y en otros tipos de campos y aplicaciones. Se ha de comprender que las realizaciones que aqul se describen son solo un ejemplo, y que un experto en la tecnica podra realizar diversas variantes y modificaciones sin desviarse del alcance de la invencion.

Claims (14)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un conjunto de tuerca de bloqueo que comprende:
    - una tuerca arbol (12) del cojinete que tiene un primer extremo (22), un segundo extremo (24), y una superficie exterior (28) que se extiende desde el primer extremo (22) hasta el segundo extremo (24) y que tiene una primera pluralidad de dentados(30);
    - una tuerca (14) del arbol que tiene un primer extremo (46), un segundo extremo (48) enfrentado al primer extremo (46) de la tuerca (14) del arbol , y una primera porcion (52) con una superficie exterior (58) que tiene una segunda pluralidad de dentados (60); y
    - un collarln de bloqueo (16) que tiene un primer extremo (76), un segundo extremo (78) enfrentado al primer extremo (76) del collarln de bloqueo (16), y una primera porcion interior con una superficie interior (86) que tiene una tercera pluralidad de dentados (92);
    en donde la primera pluralidad de dentados (30) de la tuerca (12) del cojinete se alinea con la segunda pluralidad de dentados (60) de la tuerca (14) del arbol cuando tanto la tuerca (12) del cojinete como la tuerca (14) del arbol estan cada una en una posicion instalada, en donde el collarln de bloqueo (16) es adaptado para ser instalado sobre la tuerca (12) del cojinete y la tuerca (14) del arbol cuando la tuerca (12) del cojinete y la tuerca (14) del arbol estan en sus posiciones instaladas de modo que la primera pluralidad de dentados alineada (30) de la tuerca (12) del cojinete y la segunda pluralidad de dentados (60) de la tuerca (14) del arbol se aplican con la tercera pluralidad de dentados (92) del collarln de bloqueo (16), y
    en donde la tuerca (12) del cojinete incluye una superficie interior (36) que tiene una porcion roscada (38) ubicada proxima al primer extremo (22) de la tuerca (12) del cojinete y una porcion no roscada (42) ubicada proxima al segundo extremo (24) de la tuerca (12) del cojinete , y en donde la tuerca (12) del cojinete incluye una insercion de bloqueo (44) instalada dentro de la porcion no roscada (42) de la tuerca (12) del cojinete .
  2. 2. El conjunto de tuerca de bloqueo de la Reivindicacion 1, en donde la primera pluralidad de dentados (30) de la tuerca (12) del cojinete incluye una pluralidad de dientes (32) y una pluralidad de muescas (34), la segunda pluralidad de dentados (60) de la tuerca (14) del arbol incluye una pluralidad de dientes (62) y una pluralidad de muescas (64), y la tercera pluralidad de dentados (92) del collarln de bloqueo (16) incluye una pluralidad de dientes (94) y una pluralidad de muescas (96), en donde, cuando la tuerca (12) del cojinete y la tuerca (14) del arbol estan en sus posiciones instaladas, cada uno de la pluralidad de dientes (32) de la primera pluralidad de dentados (30) de la tuerca (12) del cojinete se alinea con uno correspondiente de la pluralidad de dientes (64) de la segunda pluralidad de dentados (60) de la tuerca (14) del arbol, y cada una de la pluralidad de muescas (34) de la primera pluralidad de dentados (30) de la tuerca (12) del cojinete se alinea con una correspondiente de la pluralidad de muescas (64) de la segunda pluralidad de dentados (60) de la tuerca (14) del arbol (14), y cada uno de la pluralidad de dientes (94) de la tercera pluralidad de dentados (92) del collarln de bloqueo (16) se aplica con una correspondiente de la pluralidad de muescas (34) de la primera pluralidad de dentados (30) de la tuerca (12) del cojinete y una correspondiente alineada de la pluralidad de muescas (64) de la segunda pluralidad de dentados (60) de la tuerca (14) del arbol, y cada una de la pluralidad de muescas (96) de la tercera pluralidad de dentados (92) del collarln de bloqueo (16) se aplica con uno correspondiente de la pluralidad de dientes (32) de la primera pluralidad de dentados (30) de la tuerca (12) del cojinete y uno correspondiente alineado de la pluralidad de dientes (62) de la segunda pluralidad de dentados (60) de la tuerca (14) del arbol.
  3. 3. El conjunto de tuerca de bloqueo de las Reivindicaciones 1 a 2, en donde la aplicacion de la primera pluralidad de dentados (30) de la tuerca (12) del cojinete y la segunda pluralidad de dentados (60) de la tuerca (14) del arbol con la tercera pluralidad de dentados (92) del collarln de bloqueo (16) es un ajuste a presion .
  4. 4. El conjunto de tuerca de bloqueo de las Reivindicaciones 1 a 3, en donde cada pluralidad de dientes (32) y cada pluralidad de muescas (34) de la primera pluralidad de dentados (30) de la tuerca (12) del cojinete se extienden desde el primer extremo (22) de la tuerca (12) del cojinete hasta el segundo extremo (24) de la tuerca del cojinete, y cada pluralidad de dientes (62) y cada pluralidad de muescas (64) de la segunda pluralidad de dentados (60) de la tuerca (14) del arbol se extienden desde el primer extremo (46) de la tuerca (14) del arbol hasta una ubicacion proxima al segundo extremo (48) de la tuerca (14) del arbol .
  5. 5. El conjunto de tuerca de bloqueo de las Reivindicaciones 1 a 4, en donde la primera pluralidad de dentados (30) de la tuerca (12) del cojinete esta formada de manera circunferencial en la superficie exterior (28) de la tuerca del cojinete, la segunda pluralidad de dentados (60) de la tuerca (14) del arbol esta formada de manera circunferencial en la superficie exterior (58) de la primera porcion (52) de la tuerca (14) del arbol , la tercera pluralidad de dentados (92) del collarln de bloqueo (16) esta formada de manera circunferencial en la superficie interior (86) de la primera porcion interior del
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    collarin de bloqueo (16), y en donde, preferentemente, la primera pluralidad de dentados (30) de la tuerca (12) del cojinete , la segunda pluralidad de dentados (60) de la tuerca (14) del arbol , y la tercera pluralidad de dentados (92) del collarin de bloqueo (16) tienen el tamano, la forma y la disposicion de un patron en dientes de sierra.
  6. 6. El conjunto de tuerca de bloqueo de las Reivindicaciones 1 a 5, en donde la tuerca (14) del arbol incluye una segunda porcion (54) que tiene una brida ubicada en el segundo extremo (48) de la tuerca (14) del arbol, y una garganta externa (56) que se extiende de manera circunferencial ubicada entre la primera (52) y la segunda (54) porcion de la tuerca (14) del arbol.
  7. 7. El conjunto de tuerca de bloqueo de las Reivindicaciones 1 a 6, en donde la tuerca (14) del arbol incluye una superficie interior (66) que tiene una porcion roscada (68) ubicada proxima al primer extremo (46) de la tuerca (14) del arbol , una primera porcion no roscada (72) ubicada proxima al segundo extremo (48) de la tuerca (14) del arbol , y una segunda porcion no roscada (74) ubicada entre la primera porcion no roscada (72) y la porcion roscada (68).
  8. 8. El conjunto de tuerca de bloqueo de la Reivindicacion 7, en donde un diametro interno de la segunda porcion no roscada (74) de la tuerca (14) del arbol es mayor que un diametro interno de la primera porcion no roscada (72) de la tuerca (14) del arbol.
  9. 9. El conjunto de tuerca de bloqueo de las Reivindicaciones 1 a 8, en donde el collarin de bloqueo (16) incluye una brida ubicada en el segundo extremo (78) del collarin de bloqueo (16).
  10. 10. El conjunto de tuerca de bloqueo de las Reivindicaciones 1 a 9, en donde el collarin de bloqueo (16) incluye una segunda porcion interior ubicada en el segundo extremo (78) del collarin de bloqueo (16) y tiene una garganta interna (98) que se extiende de manera circunferencial.
  11. 11. El conjunto de tuerca de bloqueo de las Reivindicaciones 1 a 10, en donde la tercera pluralidad de dentados (92) del collarin de bloqueo (16) se extiende desde el primer extremo (76) del collarin de bloqueo (16) hasta la segunda porcion interior del collarin de bloqueo (16).
  12. 12. El conjunto de tuerca de bloqueo de las Reivindicaciones 7 y 10, que ademas comprende un anillo de retencion (18) instalado dentro de la garganta externa (56) de la tuerca (14) del arbol y la garganta interna (98) del collarin de bloqueo (16).
  13. 13. Una combinacion del conjunto de tuerca de bloqueo de las reivindicaciones 1 a 12 con un conjunto (20) del arbol, que incluye
    - un impulsor (106) que tiene un extremo libre (108),
    - una abertura (112) formada axialmente dentro del extremo libre (108),
    - una brida que se extiende radialmente (114),
    - un cojinete (116) instalado en el extremo libre (108) y que hace tope con la brida (114) del impulsor (106),
    - un adaptador ranurado (118) que tiene un extremo embridado (120) e instalado dentro de la abertura (112) del impulsor (106),
    en donde la tuerca (12) del cojinete esta instalada en el extremo libre (108) del impulsor (106) proxima al cojinete (116), en donde la tuerca (14) del arbol esta instalada en el extremo libre (108) del impulsor (106) y posicionada proxima al extremo embridado (120) del adaptador ranurado (118) y en yuxtaposicion con la tuerca (12) del cojinete, en donde la primera pluralidad de dentados (30) de la tuerca (12) del cojinete se alinea con la segunda pluralidad de dentados (60) de la tuerca (14) del arbol cuando la tuerca (12) del cojinete y la tuerca (14) del arbol estan instaladas en el impulsor (106), y
    en donde el collarin de bloqueo (16) esta adaptado para ser instalado en la tuerca (12) del cojinete y la tuerca (14) del arbol de modo que la primera pluralidad de dentados alineada (30) de la tuerca (12) del cojinete y la segunda pluralidad de dentados (60) de la tuerca (14) del arbol se aplican con la tercera pluralidad de dentados (92) del collarin de bloqueo (16).
  14. 14. La combinacion de la Reivindicacion 13, en donde la tuerca (12) del cojinete incluye una abertura (26) que se extiende desde el primer extremo (22) de la tuerca (12) del cojinete hasta el segundo extremo (24) de la tuerca del cojinete, y la tuerca (14) del arbol incluye una abertura (50) que se extiende desde el primer extremo (46) de la tuerca (14) del arbol hasta el segundo extremo (48) de la tuerca (14) del arbol , y en donde cada una de las aberturas de la tuerca (12) del cojinete y la de la tuerca (14) del arbol tienen el tamano y la forma necesarias para ajustarse al extremo embridado (120) del adaptador ranurado (118).
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