PL184901B1 - Łożysko ślizgowe - Google Patents

Abstract

1. Lozysko slizgowe, zwlaszcza do podparcia czo- pów obracajacych sie walów, którego powierzchnia sli- zgowa obejmuje caly obwód czopa walu, zlozone z kor- pusu lozyska, wykonanego z tworzywa sztucznego, i z obudowy, w której jest on osadzony, przy czym korpus lozyska jest wyposazony w równolegla do osi szczeline, przebiegajaca wzdluz calej dlugosci korpusu, oraz przy- najmniej w jeden, równolegly do osi lozyska, element odksztalcalny o dlugosci równej dlugosci korpusu, umoz- liwiajacy rozwarcie szczeliny w celu osadzenia korpusu lozyska na wale lub jego zdjecia z walu, przy czym kor- pus lozyska i jego obudowa sa zaopatrzone w elementy zabezpieczajace lozysko przed obrotem lub przesunieciem osiowym na wale, znamienne tym, ze korpus (1) lozyska sklada sie z wydluzonych, majacych kierunek równolegly do osi lozyska, segmentów (3), których wewnetrzne po- wierzchnie (4) tworza powierzchnie slizgowa lozyska, przy czym poszczególne segmenty (3) sa ze soba wzajem- nie polaczone za pomoca cienkich, odksztalcanych przesel (6), zas równolegla do osi korpusu szczelina (2) jest utwo- rzona przez rozciecie, wzglednie usuniecie jednego z tych przesel (6). FIG. 1a PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest łożysko ślizgowe. Znane są łożyska ślizgowe, zwłaszcza do podparcia czopów obracających się wałów, którego powierzchnia ślizgowa obejmuje cały obwód czopa wału. złożone z korpusu łożyska, wykonanego z tworzywa sztucznego, i z obudowy, w której jest on osadzony, przy czym korpus łożyska jest wyposażony w równoległą do osi szczelinę, przebiegającą wzdłuż całej długości korpusu, oraz przynajmniej w jeden, równoległy do osi łożyska, element odkształcamy o długości równej długości korpusu, umożli184 901 wiający rozwarcie szczeliny w celu osadzenia korpusu łożyska na wale lub jego zdjęcia z wału, przy czym korpus łożyska i jego obudowa są, zaopatrzone w elementy zabezpieczające łożysko przed obrotem lub przesunięciem osiowym na wale.

W rozwiązaniach konstrukcyjnych łożysk ślizgowych, znanych ze stanu techniki, korpus łożyska, obejmujący cały obwód czopa, jest zwykle wykonany z jednego kawałka materiału. Jeżeli z powodu zużycia lub uszkodzenia powierzchni ślizgowej konieczne jest przeprowadzenie wymiany łożyska, wymontowuje się osadzony w nim wał razem z łożyskiem, po czym wysuwa się czop wału z łożyska w kierunku osiowym. Następnie nasuwa się osiowo na czop wału nowe łożysko montuje się je i ustawia prawidłowe położenie wału.

Wadą tych znanych rozwiązań jest więc stosunkowo trudny i czasochłonny proces demontażu i montażu, zwłaszcza w przypadku wałów ułożyskowanych wielopunktowo.

Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych AP nr US 3 771 846 znane jest łożysko ślizgowe, wyposażone w korpus wykonany z tworzywa sztucznego i zaopatrzony w szczelinę przebiegająca wzdłuż osi korpusu na całej jego długości, oraz w jeden lub kilka elementów odkształcalnych o długości równej długości korpusu, które umożliwiają jego rozwarcie wzdłuż szczeliny, a także zarówno osadzenie łożyska na czopie wału, jak i zdemontowanie go w kierunku promieniowym. Wewnętrzna powierzchnia korpusu łożyska jest przy tym wyposażona w wystające w kierunku promieniowym czopy, osadzone w promieniowych otworach wału. Niedogodnością tego rodzaju łożyska jest jego skomplikowana obsługa, ponieważ otwory, w których podczas montażu osadza się czopy korpusu łożyska, są niewidoczne dla montera.

Również z opisów patentowych Stanów Zjednoczonych AP nr nr US 3 451 705 i US 3 194 615 oraz z francuskiego opisu patentowego nr FR 2 537 674 znane są konstrukcje łożysk ślizgowych, które mogą być montowane na wale w kierunku promieniowym, jednak ich wadą jest brak elementów ustalających wzajemne położenie korpusu i obudowy łożyska oraz związana z tym konieczność stosowania dodatkowych podzespołów, służących do wzajemnego połączenia i zamocowania tych części.

Z niemieckiego opisu patentowego nr DE 4 210 681 znane jest łożysko ślizgowe wyposażone w osobne elementy: zaciskowy i ślizgowy, przy czym część ślizgowa łożyska jest osadzona na wale za pomocą odpowiedniego zacisku. Dzięki temu możliwy jest prosty montaż łożyska, jednakże wadą tego rozwiązania jest znaczne ograniczenie wielkości sił przenoszonych przez łożysko, bowiem po przekroczeniu ich określonej wartości następuje przesunięcie się albo obrót łożyska na wale.

Z europejskiego opisu patentowego nr EP 0 377 523 znane jest łożysko ślizgowe, osadzone w obudowie za pomocą obwodowego żebra umieszczonego w odpowiednim rowku obudowy, jednakże wadą tego rozwiązania jest brak możliwości zabezpieczenia łożyska przed obrotem względem obudowy.

Celem wynalazkujest opracowanie takiej konstrukcji łożyska ślizgowego, wyposażonego w elementy zabezpieczające przed jego obrotem i przesunięciem osiowym, które zapewni jego prostszy montaż i demontaż na czopach wału.

Cel ten zrealizowano w łożysku ślizgowym według wynalazku, które charakteryzuje się tym, ze korpus łożyska składa się z wydłużonych, mających kierunek równoległy do osi łożyska, segmentów, których wewnętrzne powierzchnie tworzą powierzchnię ślizgową łożyska, przy czym poszczególne segmenty są ze sobą wzajemnie połączone za pomocą cienkich, odkształcalnych przęseł, zaś równoległa do osi korpusu szczelina jest utworzona przez rozcięcie, względnie usunięcie jednego z tych przęseł.

Przynajmniej niektóre segmenty korpusu łożyska są przy tym zaopatrzone na części swej zewnętrznej powierzchni w promieniowe występy ustalające, natomiast obudowa łożyska jest zaopatrzona w obwodowy rowek, w który wchodzą te występy, tworząc zabezpieczone przed przesunięciem osiowym połączenie korpusu i obudowy łożyska.

Korpus łożyska według wynalazku jest wyposażony przynajmniej w jeden występ blokujący, natomiast obudowa łożyska jest zaopatrzona w otwór, w który wchodzi ten występ blokujący, tworząc zabezpieczone przed obrotem połączenie korpusu i obudowy łożyska, przy

184 901 czym występ blokujący jest nieco wyższy od występu ustalającego, natomiast otwór obudowy stanowi otwór przelotowy.

Korpus łożyska według wynalazku może być również wyposażony przynajmniej w jedną, równoległą do osi korpusu listwę blokującą, natomiast obudowa łożyska jest zaopatrzona w równoległy do jej osi rowek, w który wchodzi ta listwa blokująca, tworząc zabezpieczone przed obrotem połączenie korpusu i obudowy łożyska.

Korpus łożyska ma korzystnie średnicę zewnętrzną nieco większą od średnicy wewnętrznej obudowy łożyska

Promieniowe występy ustalające i blokujące korpusu oraz współpracujące z nimi rowki obudowy łożyska są tak ukształtowane w znany sposób, że tworzą połączenie zatrzaskowe korpusu i obudowy łożyska.

Obudowa łożyska według wynalazku składa się korzystnie przynajmniej z dwóch części wyposażonych w elementy ustalające wzajemne położenie tych części względem siebie.

Dzięki opisanej konstrukcji łożyska ślizgowego według wynalazku możliwe jest łatwe osadzenie korpusu na czopie wału i zdjęcie go z tego czopa w kierunku promieniowym. Łożysko to charakteryzuje się ponadto prostą konstrukcją i łatwością wykonania, a tym samym odpowiednio niskimi kosztami wytwarzania.

Łożysko ślizgowe według wynalazku jest uwidocznione w przykładowym rozwiązaniu konstrukcyjnym na rysunku, na którym: fig. la przedstawia korpus łożyska złożonego z segmentów, z powierzchniami ślizgowymi - w przekroju poprzecznym; fig. 1b - ten sam korpus łożyska - w widoku z boku, fig. 2a - korpus łożyska według fig. 1 osadzony w obudowie w przekroju poprzecznym; fig 2b - ten sam korpus łożyska w obudowie - w podłużnym przekroju osiowym; fig. 3a - inne rozwiązanie konstrukcyjne korpusu łożyska według wynalazku w przekroju poprzecznym; fig. 3b - ten sam korpus łożyska w widoku z boku; fig. 4a - korpus łożyska według fig. 3, osadzony w obudowie - w przekroju poprzecznym, a fig. 4b - ten sam korpus łożyska w obudowie - w podłużnym przekroju osiowym.

Przedstawiony na fig. 1 i 2 korpus 1 łożyska, wykonany z tworzywa sztucznego o niskim współczynniku tarcia, jest wyposażony w równoległą do osi łożyska szczelinę 2, przebiegającą wzdłuż całej długości korpusu 1. Powierzchnię ślizgową łożyska tworzą wewnętrzne powierzchnie 4 równoległych do osi łożyska i połączonych ze sobą, segmentów 3 korpusu 1, przebiegających wzdłuż całej jego długości. Wewnętrzne powierzchnie 4 segmentów 3 przylegają do nieprzedstawionej na rysunku powierzchni czopa wału, natomiast ich zewnętrzne powierzchnie 5 - do wewnętrznej powierzchni ścianki obudowy łożyska (fig. 2).

Segmenty 3 są ze sobą połączone za pomocą cienkich, odkształcanych przęseł 6, natomiast równoległa do osi korpusu 1 szczelina 2 jest utworzona przez rozcięcie, względnie usunięcie jednego z odkształcalnych przęseł 6. Dzięki temu możliwe jest rozwarcie szczeliny 2 w celu osadzenia korpusu 1 łożyska na czopie wału lub jego zdjęcie z tego czopa.

Odkształcalne przęsła 6 mogą być wykonane w postaci cienkich ścianek, łączących poszczególne segmenty 3 korpusu 1, wykonanych na przykład z cienkiej folii wyposażonej w przetloczenia. Po zmontowaniu łożyska na czopie wału, odkształcane przęsła 6 mogą albo przylegać do powierzchni czopa, albo też mogą znajdować się w pewnej odległości od tej powierzchni.

Segmenty 3 korpusu 1 łożyska i odkształcalne przęsła 6 mogą być przy tym wykonane z tworzyw sztucznych o różnych modułach sprężystości podłużnej. Odkształcalne przęsła 6, umożliwiające wzajemne odchylenie kątowe dwóch sąsiadujących ze sobą segmentów 3 korpusu łożyska, w celu zamknięcia lub otwarcia szczeliny 2, mogą być również umocowane na tych segmentach 3, na przykład przez klejenie lub natknięcie warstwy tworzywa, które po zestaleniu utworzy odpowiednią warstwę folii.

Szerokość segmentów 3 oraz szerokość odkształcalnych przęseł 6 winna być tak dobrana, Oby średnica zewnętrzna korpusu 1 była nieco większa od wewnętrznej średnicy obudowy 9 łożyska (fig. 2a i 2b), dzięki czemu segmenty 3, po zmontowaniu łożyska, są dociskane do ścianek obudowy 9 z siłą elastycznego odkształcenia przęseł 6.

184 901

Zastosowanie szczeliny 2 korpusu 1 łożyska oraz utworzenie jego powierzchni ślizgowej, złożonej z wewnętrznych powierzchni 4 segmentów 3, umożliwia samoczynną kompensację zmian wymiarów korpusu, będącą wynikiem rozszerzalności cieplnej materiału.

Szczelina 2, segmenty 3 oraz łączące je odkształcane przęsła 6 mają po zmontowaniu łożyska kierunek równoległy do jego osi, przy czym szerokość szczeliny 2, w zmontowanym na czopie wału korpusie 1 łożyska, winna być korzystnie równa szerokości odkształcalnego przęsła 6.

Korpus 1 łożyska ślizgowego według wynalazku może być również złożony z dwóch oddzielnych połówek, z których każda składa się z segmentów 3 i łączących je odkształcalnych przęseł 6. W takim rozwiązaniu konieczne jest wyposażenie obydwu połówek korpusu 1 w elementy umożliwiające ich wzajemne przesuwanie się względem siebie. Przy odpowiedniej grubości ścianek korpusu, sąsiadujące ze sobą, powierzchnie czołowe tych połówek, równoległe do osi łożyska, mogą być zaopatrzone w zazębiające się wzajemnie czopy lub rowki. Obydwie połówki korpusu 1 mogą być również połączone za pomocą szerszego, odkształcalnego przęsła 6, umożliwiającego ich otwarcie i nasunięcie korpusu 1 na czop wału w kierunku prostopadłym do jego osi.

Segmenty 3 korpusu 1 łożyska, które w rozwiązaniu przedstawionym na rysunku (fig. 1 do 4) mają postać wydłużoną i są równoległe do osi korpusu 1, w innych rozwiązaniach według wynalazku mogą mieć również kształt spirali lub innej linii opisanej na walcu. Również szczelina 2 korpusu 1 winna mieć wówczas podobny kształt.

Szczelina 2 korpusu może zostać ukształtowana podczas jego produkcji, na przykład przez wtrysk lub odlewanie ciśnieniowe, ale może być również wykonana później w przygotowanym półfabrykacie korpusu 1 łożyska.

Należy podkreślić, że w rozwiązaniu konstrukcyjnym łożyska ślizgowego według wynalazku, przedstawionym na rysunku (fig. 1 i 2 lub fig. 3 i 4), nie jest konieczna taka duża dokładność wykonania powierzchni ślizgowych segmentów 3, jaka jest niezbędna przy konstrukcji korpusu złożonego z dwóch połówek, bowiem powierzchnia ślizgowa segmentów 3 sama dopasowuje się do kształtu czopa wału. Rozwiązanie to jest szczególnie korzystne w przypadku, gdy po zmontowaniu korpusu 1 łożyska na czopie wału szczelina 2 korpusu pozostaje nieco otwarta, przez co umożliwia kompensację zmian długości korpusu wywołanych zmianami temperatury i wilgotności.

W połowie swej długości segmenty 3 korpusu 1 są wyposażone, na części swej powierzchni zewnętrznej 5, w niewielkiej długości, puste w środku, promieniowe występy 7, ustalające położenie korpusu 1 łożyska w obudowie 9 w kierunku osiowym. Ponadto jeden z segmentów 3, korzystnie leżący naprzeciw szczeliny 2, jest wyposażony w występ blokujący 7A, nieco wyższy od występów 7, który uniemożliwia obrót korpusu 1 względem obudowy 9 łożyska.

Figury 2a i 2b przedstawiają, korpus 1 łożyska według fig. 1, osadzony wewnątrz jego obudowy 9, przy czym promieniowe występy 7, ustalające osiowe położenie korpusu 1, są osadzone w obwodowym rowku 8, wykonanym na wewnętrznej powierzchni obudowy 9. Dzięki elastyczności odkształcalnych przęseł 6 i zewnętrznej średnicy korpusu 1, większej od wewnętrznej średnicy obudowy 9 - zewnętrzne powierzchnie 5 segmentów 3 są dociskane do wewnętrznej powierzchni obudowy 9, przy czym promieniowe występy 7 korpusu 1 mają taki kształt i wymiary, aby utworzyć, wraz z obwodowym rowkiem 8 obudowy 9 - połączenie zatrzaskowe. Obudowa 9 jest ponadto wyposażona w przelotowy otwór 10, w którym jest osadzony występ 7A, zabezpieczający korpus 1 przed obrotem względem tej obudowy 9.

Obudowa 9 łożyska ślizgowego według wynalazku składa się korzystnie przynajmniej z dwóch części, wyposażonych w elementy ustalające ich wzajemne położenie.

W innym rozwiązaniu konstrukcyjnym łożyska ślizgowego według wynalazku, nieuwidocznionym na rysunku, występy 7 albo też bezpośrednio segmenty 3, mogą być wyposażone w zagłębienia, w których są osadzone odpowiednie występy obudowy 9, zabezpieczając obydwie te części łożyska przed wzajemnym obrotem lub przesunięciem osiowym. Ponadto otwór 10 obudowy 9 może być zastąpiony przez odpowiedni otwór nieprzelotowy, którego

184 901 wylot jest skierowany do korpusu 1 łożyska albo przez wykonany w obudowie rowek, równoległy do osi łożyska.

Zarówno promieniowe występy 7, ustalające położenie osiowe korpusu 1, oraz blokujące występy 7A i 11, zabezpieczające korpus 1 przed obrotem względem obudowy 9, jak i współpracujące z nimi rowki 8 i 12 obudowy 9 łożyska, winny mieć taki kształt i wymiary, aby utworzyć zatrzaskowe połączenie korpusu 1 i obudowy 9 łożyska.

Podczas montażu łożyska ślizgowego według wynalazku, po uprzednim osadzeniu korpusu 1 łożyska na czopie wału, szczelina 2 zmniejsza się pod działaniem sił sprężystości, zaś ślizgowe powierzchnie wewnętrzne 4 segmentów 3 korpusu 1 są dociskane do powierzchni czopa, umożliwiając wsunięcie na korpus 1 obudowy 9 w kierunku osiowym, aż do położenia, w którym jego promieniowe występy 7 połączą się zatrzaskowe z rowkiem 8 obudowy 9. Następnie obraca się korpus 1 wewnątrz obudowy 9 w położenie, w którym jego występ 7A połączył się zatrzaskowo z przelotowym otworem 10 obudowy 9.

W innym rozwiązaniu konstrukcyjnym łożyska ślizgowego według wynalazku, przedstawionym na fig. 3a i 3b oraz 4a i 4b, korpus 1 łożyska jest wyposażony w listwę 11, umieszczoną wzdłuż całej długości korpusu 1, równolegle do osi łożyska, i zastępującą, występ 7A w rozwiązaniach według fig. 1a i 1b oraz 2a i 2b. Listwa blokująca 11 jest zamontowanym na wale łożysku osadzona w rowku 12 wykonanym w obudowie 9 równolegle do jej osi, uniemożliwiając obrót korpusu 1 łożyska względem tej obudowy 9. Podczas montażu korpus 1 łożyska, prowadzony przez osadzoną w rowku 12 listwę 11, jest wprowadzany do wnętrza obudowy 9 w położenie, w którym występy 7 wejdą w jej obwodowy rowek 8.

Wymiana łożyska ślizgowego według wynalazku na czopie wału odbywa się w sposób następujący: naprzód przesuwa się osiowo obudowę łożyska, zsuwając ją z korpusu 1 i umożliwiając dostęp do tego korpusu 1. Następnie otwiera się korpus 1 przez rozwarcie jego szczeliny 2 i zdejmuje się go z czopa w kierunku promieniowym. Podczas wymiany korpusu 1 łożyska wał może przy tym pozostawać podparty na innych łożyskach i nie musi być demontowany. Nowy korpus 1 łożyska nasadza się promieniowo, po uprzednim rozwarciu jego szczeliny 2, na czopie wału, zatrzaskując jego promieniowe występy 7 w obwodowym rowku 8 obudowy 9, po czym obraca się ten korpus tak, aby jego występ blokujący 7A lub listwa blokująca 11 weszła we współpracujący z nią rowek 12 obudowy 9.

184 901

F1G.23

Fig. 2b

184 901

FIG.3 a

184 901

184 901

Fig. 1b

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.

Cena 2,00 zl.

Claims (8)

Zastrzeżenia patentowe

1. Łożysko ślizgowe, zwłaszcza do podparcia czopów obracających się wałów, którego powierzchnia ślizgowa obejmuje cały obwód czopa wału, złożone z korpusu łożyska, wykonanego z tworzywa sztucznego, i z obudowy, w której jest on osadzony, przy czym korpus łożyska jest wyposażony w równoległą do osi szczelinę, przebiegającą wzdłuż całej długości korpusu, oraz przynajmniej w jeden, równoległy do osi łożyska, element odkształcalny o długości równej długości korpusu, umożliwiający rozwarcie szczeliny w celu osadzenia korpusu łożyska na wale lub jego zdjęcia z wału, przy czym korpus łożyska i jego obudowa są zaopatrzone w elementy zabezpieczające łożysko przed obrotem lub przesunięciem osiowym na wale, znamienne tym, że korpus (1) łożyska składa się z wydłużonych, mających kierunek równoległy do osi łożyska, segmentów (3), których wewnętrzne powierzchnie (4) tworzą powierzchnię ślizgową łożyska, przy czym poszczególne segmenty (3) są ze sobą wzajemnie połączone za pomocą cienkich, odkształcanych przęseł (6), zaś równoległa do osi korpusu szczelina (2) jest utworzona przez rozcięcie, względnie usunięcie jednego z tych przęseł (6).

2. Łożysko według zastrz. 1, znamienne tym, że przynajmniej niektóre segmenty (3) jego korpusu (1) są zaopatrzone na części swej zewnętrznej powierzchni (5) w promieniowe występy ustalające (7), natomiast obudowa (9) łożyska jest zaopatrzona w obwodowy rowek (8) , w który wchodzą te występy (7), tworząc zabezpieczone przed przesunięciem osiowym połączenie korpusu (1) i obudowy (9) łożyska.

3. Łożysko według zastrz. 1, znamienne tym, że jego korpus (1) jest wyposażony przynajmniej w jeden występ blokujący (7A), natomiast obudowa (9) łożyska jest zaopatrzona w otwór (10), w który wchodzi ten występ blokujący (7A), tworząc zabezpieczone przed obrotem połączenie korpusu (1) i obudowy (9) łożyska.

4. Łożysko według zastrz. 3, znamienne tym, że występ blokujący (7A) jest nieco wyższy od występu ustalającego (7), natomiast otwór (10) obudowy (9) stanowi otwór przelotowy

5. Łożysko według zastrz. 1, znamienne tym, że jego korpus (1) jest wyposażony przynajmniej w jednią równoległą do osi korpusu (1) listwę blokującą (11), natomiast obudowa (9) łożyska jest zaopatrzona w równoległy do jej osi rowek (12), w który wchodzi ta listwa blokująca (11), tworząc zabezpieczone przed obrotem połączenie korpusu (1) i obudowy (9) łożyska.

6. Łożysko według zastrz. 1, znamienne tym, że jego korpus (1) ma średnicę zewnętrzną nieco większą od średnicy wewnętrznej obudowy (9) łożyska.

7. Łożysko według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, znamienne tym, że promieniowe występy ustalające (7) i blokujące (7A i 11) korpusu (1) oraz współpracujące z nimi rowki (8 i 12) obudowy (9) łożyska tworzą w znany sposób połączenie zatrzaskowe korpusu (1) i obudowy (2) łożyska.

8. Łożysko według zastrz. 1, znamienne tym, że jego obudowa (9) składa się przynajmniej z dwóch części wyposażonych w elementy ustalające wzajemne położenie tych części względem siebie.