CZ2010883A3 - Mounting of output shaft for driving large-volume rotary tanks with inclined axis of rotation - Google Patents

Abstract

Uložení výstupního hrídele pro pohon velkoobjemových otácivých nádrží s naklonenou osou rotace, zejména domíchávacího bubnu betonových smesí usporádaného na silnicním dopravním prostredku, sestává z vnitrního kroužku (2), který je vnitrním otvorem (11) upevnen na výstupním hrídeli (1), pricemž vnejší plocha (12) prechází smerem k bubnu (5) do oblouku a je zakoncena výstupkem (13) doléhajícím s vulí na rovnež obloukovitou vnitrní plochu (14) vnejšího kroužku (3), pricemž vnejší kroužek (3) je zalisován v otvoru (40) telesa (4) prevodové skríne a doléhá na nej príchytný kroužek (41) upevnený na teleso (4), pricemž mezi vnitrní plochou (14) vnejšího kroužku (3) a vnejší plochou (12) vnitrního kroužku jsou usporádány soudecky (8) doléhající na výstupek (13).The mounting of the output shaft for driving large-volume rotary tanks with an inclined axis of rotation, in particular a concrete mixer drum arranged on a road vehicle, consists of an inner ring (2) which is fixed to the outlet shaft (1) by an inner opening (11), wherein the outer surface (12) extends towards the drum (5) into an arc and terminates in a protrusion (13) abutting the vulcan on the arcuate inner surface (14) of the outer ring (3), wherein the outer ring (3) is pressed into the bore (40) of the housing (4) gearboxes and a retaining ring (41) mounted on the body (4) therethrough, wherein judging (8) engaging with the projection is provided between the inner surface (14) of the outer ring (3) and the outer surface (12) of the inner ring (13).

Description

Oblast technikyTechnical field

Technické řešení se týká uložení výstupního hřídele pro pohon veikoobjemových otáčivých nádrží s nakloněnou osou rotace, zejména domíchávacího bubnu betonových směsí uspořádaného na silničním dopravním prostředku.The invention relates to a bearing arrangement of an output shaft for driving large-volume rotating tanks with a tilted axis of rotation, in particular a concrete mixer drum arranged on a road vehicle.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

U známých uložení výše uvedeného druhu např. ve spise DE 7219776 U1 je výstupní hřídel převodové skříně, zpravidla planetové, uložen pomocí dvouřadého soudečkového ložiska, někdy v provedeni sděleným vnějším kroužkem. Takovéto řešení má řadu nevýhod. Jednou z nich je, že úhel sklonu osy rotace je limitován do velikosti cca 6°.In known bearings of the above-mentioned kind, for example in DE 7219776 U1, the output shaft of the gearbox, generally planetary, is supported by a double row spherical roller bearing, sometimes in the embodiment communicated by an outer ring. Such a solution has a number of disadvantages. One is that the inclination angle of the axis of rotation is limited to about 6 °.

Další nevýhoda spočívá vtom, že dochází kenormnímu zatěžování uvedeného valivého ložiska silami působícími na něj v axiálním směru, neboť tyto síly působí pouze na jednu z řad tohoto ložiska, jmenovitě na radu odvrácenou od hnané velkoobjemové nádrže, která je ve většině případů aplikace takového uložení tvořena výše uvedeným domíchávacím bubnem.A further disadvantage is that the roller bearing is subjected to an enormous load on the bearing in the axial direction, since these forces act only on one of the bearing rows, namely the radius away from the driven large-volume tank, which in most cases consists of applying such a bearing. by the above mixing drum.

Ze spisu CZ 18818 U1 je známo uložení výstupního hřídele pro pohon veikoobjemových otáčivých nádrží s nakloněnou osou rotace, zejména domíchávacího bubnu pro domíchávání betonových směsí uspořádaného na silničním dopravním prostředku, které sestává ze dvou vnitrních kroužků kuželíkových ložisek, které jsou upevněny na výstupním hřídeli a vnější kroužek ložiska má dvě oběžné dráhy rozdělené válcovým úsekem), přičemž společný střed vnějšího kulovitě vypouklého kluzného povrchu a protilehlého kulovitě vydutého kluzného povrchu kulovitého úseku okolo vnějšího kroužku se nachází v ose rotace výstupního hřídele.It is known from CZ 18818 U1 to mount an output shaft for driving large-volume rotating tanks with a tilted axis of rotation, in particular a mixing drum for mixing concrete mixtures arranged on a road vehicle, which consists of two inner tapered roller bearing rings mounted on the output shaft and outer the bearing ring has two raceways divided by a cylindrical section), wherein the common center of the outer spherical convex sliding surface and the opposing spherical concave sliding surface of the spherical section around the outer ring is in the axis of rotation of the output shaft.

Cílem vynálezu je odstraněni uvedených nedostatků při zachování stejné, nebo i menší, prostorové náročnosti uložení výstupního hřídele pro pohon veikoobjemových otáčivých nádrži s nakloněnou osou rotace, zejména domíchávacího bubnu betonových směsí uspořádaného na silničním dopravním prostředku.It is an object of the invention to overcome these drawbacks while maintaining the same or less space-intensive bearing arrangement of the output shaft for driving large-volume rotating tanks with a tilted axis of rotation, in particular a concrete mixer drum arranged on a road vehicle.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Výše uvedené nedostatky odstraňuje uložení výstupního hřídele pro pohon velkoobjemových otáčivých nádrží s nakloněnou osou rotace podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že sestává z vnitřního kroužku, který je vnitřním otvorem upevněn na výstupním hřídeli, přičemž vnější plocha přechází směrem k bubnu do oblouku a je zakončena výstupkem doléhajícím s vůlí na rovněž obloukovitou vnitřní plochu vnějšího kroužku, přičemž vnější kroužek je zalisován v otvoru tělesa převodové skříně a na který doléhá příchytný kroužek upevněný na těleso, přičemž mezi vnitřní plochou vnějšího kroužku a vnější plochou vnitřního kroužku jsou uspořádány soudečky doléhající na výstupek. Uložení je tvořeno originálně provedeným jednořadým soudečkovým ložiskem s plným počtem soudečků symetrického profilu a optimalizovaným stykovým úhlem k dosažení maximální hodnoty dynamické únosnosti včetně optimalizovaného přimknutí. Vnitřní kroužek má výstupek, který má vnější tvar shodný s tvarem oběžné dráhy vnějšího kroužku při definované vůli vůči této dráze. Aby nedošlo k uvolnění vnitřního kroužku z ložiska je provedeno pojištění jeho polohy pružným pojistným kroužkem umístěným ve vnějším kroužku.The above-mentioned drawbacks are eliminated by the bearing of the output shaft for driving large-scale rotating tanks with a tilted axis of rotation according to the invention, which consists in that it consists of an inner ring which is fixed by an inner hole on the output shaft. is terminated by a projection abutting on the likewise arcuate inner surface of the outer ring, the outer ring being pressed into the bore of the gearbox housing and supported by a retaining ring fixed to the body, with spheres abutting on the outer ring inner surface; projection. The bearing consists of an original single row spherical roller bearing with a full number of spheres of symmetrical profile and optimized contact angle to achieve the maximum value of dynamic load capacity including optimized grip. The inner ring has a projection having an outer shape coincident with the shape of the outer ring orbit at a defined clearance with respect to this path. In order not to release the inner ring from the bearing, its position is secured by a flexible circlip located in the outer ring.

Soudečky mohou být rovněž duté pro případné umístění čepové klece různého konstrukčního provedení včetně materiálu z polyamidů anebo pro zlepšení proudění maziva. Mazání ložisek je uvažováno jak olejovou náplní převodové skříně, tak i kombinací s mazáním plastickým mazivem nebo zvláštním zásobníkem oleje deponovaným do pórovité hmoty, které tvoři i utěsnění vnitřního prostoru ložiska , omezujícím vnikání částeček opotřebení do vnitřního prostoru ložiska,The barrels may also be hollow for positioning a cage of various designs, including polyamide material, or to improve lubricant flow. Bearing lubrication is contemplated both by the gearbox oil charge, and in combination with grease lubrication or a special oil reservoir deposited in the porous mass, which also forms a seal of the bearing interior, limiting the ingress of wear particles into the bearing interior,

Materiál kroužků a soudečků je ložisková ocel nebo ocel cementační. Pro ochranu proti korozi za provozu kondensací par mohou být oběžné dráhy a soudečky opatřeny vhodnou povrchovou úpravou např. vrstvou DLC, balinit, TiN , ZnP, MgO a podobné.The material of rings and spheres is bearing steel or cementation steel. To protect against corrosion during vapor condensation, the raceways and barrels can be provided with suitable coatings such as DLC, Balinite, TiN, ZnP, MgO and the like.

/ '/ '

Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Vynález bude následně blíže osvětlen pomocí připojených vyobrazení na příkladu domíchávacího bubnu betonových směsí s nakloněnou osou rotace a uspořádaného na silničním dopravním prostředku, kde obr. 1 znázorňuje toto uložení jako celek, v částečném axiálním řezu, obr. 2 představuje vzájemné uspořádání vnitrního a vnějšího kroužku s plným soudečkem, obr.3 představuje vzájemné uspořádání vnitřního a vnějšího kroužku s dutým soudečkem a obr. 4 znázorňuje axonometrický pohled na uložení v částečném řezuThe invention will now be explained in more detail by means of the accompanying drawings in the example of a concrete mixer with a tilted axis of rotation and arranged on a road transport vehicle, wherein FIG. 1 shows this assembly as a whole, in partial axial section; FIG. 2 shows the inner and outer ring arrangement 3 shows the mutual arrangement of the inner and outer rings with the hollow barrel, and FIG. 4 shows an axonometric view of the bearing in partial section.

Příklad provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Na obr.1 je celkový pohled na uložení podle vynálezu. Na výstupním hřídeli 1 neznázorněné známé planetové převodové skříně je upevněn, např. nalisovánim za tepla, vnitrní kroužek 2. A je úhel odklonu, S střed a O osa. Před vnitřním kroužkem 2 je přídavný kroužek 16.Fig. 1 is an overall view of a bearing according to the invention. On the output shaft 1 of a known planetary gearbox (not shown), an inner ring 2 is fixed, for example by hot-pressing. A is the deflection angle, S center and O axis. In front of the inner ring 2 there is an additional ring 16.

Vnější kroužek 3 je umístěn zalisovánim v otvoru 40 tělesa 4 blíže neznázorněné převodové skříně, v daném případě zpravidla planetové.The outer ring 3 is located by pressing in the opening 40 of the housing 4 of a gear housing (not shown), in this case generally planetary.

Toto řešení umožňuje příznivé obousměrné zachycení axiálních i radiálních sil vyvolaných značnou hmotností naplněných rotujících velkoobjemových nádrží i při poměrné značném odklonu osy rotace od vodorovné roviny.This solution allows a positive bi-directional engagement of the axial and radial forces induced by the considerable weight of the filled rotating large-volume tanks even at a relatively large deviation of the axis of rotation from the horizontal plane.

Výstupní hrídeM je zakončen v daném případě montážní unášecí přírubou 10, na které je pevně uchycen známý domíchávací buben 5. Výstupní hřídel 1 je pevně spojen s bubnem domíchávače a vykonává u popsané aplikace cca 20 ot/min.The output shaft 1 is terminated in this case by a mounting flange 10 on which the known mixing drum 5 is fixed. The output shaft 1 is fixedly connected to the mixing drum and performs approximately 20 rpm in the described application.

Pojištění sestavy ložiska proti vyklopení ve smontovaném stavu je provedeno pomocí pružného pojišťovacího kroužku 9. Ten je potom lépe vidět na obr.3.The assembly of the bearing assembly against tilting in the assembled state is carried out by means of a flexible locking ring 9. This can then be better seen in Fig. 3.

Vnější kroužek 3 je v otvoru 40 tělesa 4 axiálně jištěn příchytným kroužkem 41 pomocí šroubů 42. K zamezení vnikání nečistot mezi vnitřní kroužek 2 a vnější kroužek 3 slouží těsnicí kroužek 7.The outer ring 3 is axially secured in the opening 40 of the body 4 by the retaining ring 41 by means of screws 42. A sealing ring 7 is provided to prevent the ingress of dirt between the inner ring 2 and the outer ring 3.

Na obr.2 je pak v detailu vidět vnitřní kroužek 2, jak je vnitřním otvorem 11 upevněn na výstupním hřídeli, který tu znázorněn není. Je zřejmé že vnější plocha 12 přechází směrem k bubnu do oblouku a je zakončena výstupkem 13. Dále je vidět, že vnější kroužek 3 má vnitřní plochu 14, která je také obloukovitá, přičemž mezi vnitrním plochou 14 vnějšího kroužku 3 a vnější plochou 12 vnitřního kroužku 2 jsou uspořádány soudečky 6,8. To je také dobře vidět v axonometrickém pohledu na obr.4. Zde je také vidět montážní sražení 15.In Fig. 2, the inner ring 2 is shown in detail as it is fixed by the inner bore 11 on an output shaft, not shown here. Obviously, the outer surface 12 extends towards the drum in an arc and terminates in a projection 13. Further, it can be seen that the outer ring 3 has an inner surface 14 which is also arcuate, with an inner surface 14 of the outer ring 3 and an outer surface 12 of the inner ring. 2, barrels 6.8 are provided. This is also well seen in the axonometric view of FIG. The assembly chamfer 15 can also be seen here.

Na obr.3 je varianta s dutými soudečky 8.Fig. 3 shows a variant with hollow barrels 8.

Kroužky 2,3 jsou mazány olejem, určeným pro mazání ostatních dílů převodové skříně.The rings 2.3 are lubricated with oil intended for lubrication of other parts of the gearbox.

.. 4.. 4

Vnitřní prostor mezi kroužky 2,3 může být opatřen rovněž samomaznou pórovitou hmotou, která kromě mazání utěsňuje vnitřní ložiskový prostor, jehož část je přiváděna do mazacích drážek a odváděna z nich spolu s případnými částečkami oděrů, které mohou vzniknout zejména při těžkém provozu překračujícím stanovenou životnost uložení, mimo popsané uložení. Těleso převodové skříně je opatřeno magnetickou zátkou k zachyceni feromagnetických částeček.The inner space between the rings 2,3 may also be provided with a self-lubricating porous mass which, in addition to lubrication, seals the inner bearing space, part of which is fed into and out of the lubrication grooves together with any abrasive particles which may arise especially in heavy duty operation a bearing, outside the described bearing. The gearbox housing is provided with a magnetic plug to retain the ferromagnetic particles.

Je možné i provedení podle technického řešeni, u kterého je soudeček 8 dutý. To je vidět na obr.3.An embodiment according to the invention is also possible in which the barrel 8 is hollow. This can be seen in Fig. 3.

Kroutící moment přenášený na výstupní hřídel 1 může být vyvozován např. i hydromotorem, nebo jiným zdrojem hnací síly.The torque transmitted to the output shaft 1 may be exerted, for example, by a hydraulic motor or other source of driving force.

Vnitřní plocha 14 vnějšího kroužku 3 a vnější plocha 12 vnitřního kroužku 2 jsou opatřeny vrstvou např. DLC, ZnP, MgO, TiN pro snížený součinitel tření při rotaci a ochranu proti korozi.The inner surface 14 of the outer ring 3 and the outer surface 12 of the inner ring 2 are provided with a layer such as DLC, ZnP, MgO, TiN for a reduced coefficient of friction during rotation and corrosion protection.

Uložení podle technického řešení není nikterak omezeno na popsaný příklad provedeni, ale je aplikovatelné i u jiných zařízení s otáčivými velkoobjemovými nádržemi s nakloněnou osou rotace, např. u některých rotačních pecí, mlýnů apod.The arrangement according to the invention is in no way limited to the described embodiment, but is also applicable to other devices with rotating large-volume tanks with a tilted axis of rotation, eg some rotary kilns, mills, etc.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Technické řešení je průmyslově využitelné zejména u výrobců ložisek a uložení a při generálních opravách velkoobjemových otáčivých nádrží s nakloněnou osou rotace, zejména domíchávacího bubnu betonových směsí uspořádaného na silničním dopravním prostředku, kdy je možnost nahradit tradiční uloženi, např. používající dvouřadá ložiska, uložením podle technického řešení, které je prostorově nenáročné a ktomu účelu snadno rozměrově adaptovatelné. Uložení lze samozřejmě montovat i na nové mobilní velkoobjemové otáčivé nádrže na domichávání cementu.The technical solution is industrially applicable especially for manufacturers of bearings and bearings and for overhauls of large-scale rotary tanks with inclined axis of rotation, especially mixing drum of concrete mixtures arranged on a road vehicle, where it is possible to replace traditional bearings, eg using double row bearings a solution that is space-saving and easily dimensionally adaptable. The bearing can of course also be mounted on new mobile large-volume revolving tanks for cement mixing.

Claims (5)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Uložení výstupního hřídele pro pohon velkoobjemových otáčivých nádrží s nakloněnou osou rotace, zejména domíchávacího bubnu betonových směsí uspořádaného na silničním dopravním prostředku, vyznačující se tím, že sestává z vnitřního kroužku (2), který je vnitřním otvorem (11) upevněn na výstupním hřídeli (1), přičemž vnější plocha (12) přechází směrem k bubnu (5) do oblouku a je zakončena výstupkem (13) doléhajícím s vůli na rovněž obloukovitou vnitřní plochu (14) vnějšího kroužku (3), přičemž vnější kroužek (3) je zalisován v otvoru (40) tělesa (4) převodové skříně a na -který doléhá ' příchytný kroužek (41) upevněný na těleso (4), přičemž mezi vnitřní plochou (14) vnějšího kroužku (3) a vnější plochou (12) vnitřního kroužku jsou uspořádány soudečky (8) doléhající na výstupek (13).An output shaft arrangement for proposing a large-scale rotary tank with an inclined axis of rotation, in particular a concrete mixer drum arranged on a road vehicle, characterized in that it consists of an inner ring (2) which is fixed to the output shaft by an inner bore (11). (1), wherein the outer surface (12) extends towards the drum (5) in an arc and terminates with a protrusion (13) abutting on the likewise arcuate inner surface (14) of the outer ring (3), the outer ring (3) being pressed into the bore (40) of the gearbox housing (4) and onto which the retaining ring (41) is secured to the housing (4), between the inner surface (14) of the outer ring (3) and the outer surface (12) of the inner ring barrels (8) abutting the projection (13) are provided. 2. Uložení podle nároku 1, vyznačující se tím, že vnější kroužek (3) je opatřen na straně orientované k bubnu pružným pojišťovacím kroužkem (9).Bearing arrangement according to claim 1, characterized in that the outer ring (3) is provided with a resilient locking ring (9) on the side facing the drum. 3. Uložení podle nároku 1, vyznačující se tím, že mezi osazením hřídele (1 i příchytným kroužkem (41) je uspořádán těsnicí kroužek (7).Bearing arrangement according to claim 1, characterized in that a sealing ring (7) is arranged between the shoulder of the shaft (1 and the retaining ring (41)). 4. Uložení podle nároku 1, vyznačující se tím, že soudečky (8) jsou duté pro zlepšené proudění maziva nebo pro umístěni polohovací čepové kleceBearing arrangement according to claim 1, characterized in that the barrels (8) are hollow for improved lubricant flow or for positioning the positioning cage. 5. Uloženi podle nároku 1, vyznačující se tím, že vnitřní plocha (14) vnějšího kroužku (3) a vnější plocha (12) vnitřního kroužku (2) jsou opatřeny vrstvou např. DLC, ZnP, MgO, TiN pro snížený součinitel tření při rotaci a ochranu proti korozi.Bearing according to claim 1, characterized in that the inner surface (14) of the outer ring (3) and the outer surface (12) of the inner ring (2) are coated with eg DLC, ZnP, MgO, TiN for reduced friction coefficient at rotation and corrosion protection.