FR2996888A1 - Palier a roulement a au moins deux rangees d'elements roulants, notamment pour tunnelier - Google Patents

Palier a roulement a au moins deux rangees d'elements roulants, notamment pour tunnelier Download PDF

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Abstract

Le palier à roulement comprend une bague intérieure 14, une bague extérieure 16, au moins une rangée d'éléments roulants 18, 20, 22 disposés entre lesdites bagues pour former une butée axiale apte à transmettre des efforts axiaux, et une rangée d'éléments roulants 24 disposés entre lesdites bagues pour former une butée radiale apte à transmettre des efforts radiaux. La bague intérieure comprend une gorge 36 annulaire s'étendant vers l'intérieur à partir d'une surface extérieure 14c de ladite bague et formant chemin de roulement pour les éléments roulants 24 de la butée radiale.

Description

Palier à roulement à au moins deux rangées d'éléments roulants, notamment pour tunnelier La présente invention concerne le domaine des paliers à roulement, en particulier les paliers à roulements comprenant une bague extérieure, une bague intérieure et au moins deux rangées d'éléments roulants, tels que des rouleaux, disposés entre lesdites bagues. Plus particulièrement, l'invention concerne le domaine des paliers à roulement de large diamètre, notamment ceux utilisés dans les machines de forage de tunnels, tels que des tunneliers. De tels paliers à roulement de grand diamètre sont généralement chargés à la fois radialement et axialement avec des charges relativement importantes. Dans ce cas, on parle de palier à roulement d'orientation. La demande de brevet FR-A1-2 694 610 décrit un palier à roulement d'orientation comprenant trois rangées de rouleaux disposés entre les bagues intérieure et extérieure et dans lequel deux rangées permettent de supporter des efforts axiaux. La troisième rangée de rouleaux permet de supporter des efforts radiaux et est disposée entre la surface extérieure cylindrique de la bague intérieure et une gorge formée dans l'alésage de la bague extérieure. Pour un diamètre donné des rouleaux encaissant les efforts radiaux, l'encombrement radial du palier est relativement important avec une telle solution. La présente invention vise à remédier à cet inconvénient. Plus particulièrement, la présente invention vise à prévoir un palier à roulement permettant de supporter à la fois des efforts axiaux et radiaux et qui soit facile à fabriquer, à monter et d'encombrement radial restreint. Dans un mode de réalisation, le palier à roulement comprend une bague intérieure, une bague extérieure, au moins une rangée d'éléments roulants disposés entre lesdites bagues pour former une butée axiale apte à transmettre des efforts axiaux, et une rangée d'éléments roulants disposés entre lesdites bagues pour former une butée radiale apte à transmettre des efforts radiaux. La bague intérieure comprend une gorge annulaire s'étendant vers l'intérieur à partir d'une surface extérieure de ladite bague et formant chemin de roulement pour les éléments roulants de la butée radiale. Avantageusement, la gorge est dimensionnée de sorte que l'axe de rotation de chacun des éléments roulants de la butée radiale soit décalé vers l'intérieur par rapport à la surface extérieure de la bague intérieure. Le chemin de roulement pour les éléments roulants peut s'étendre axialement. Dans un mode de réalisation, la bague extérieure comprend au moins un orifice de montage s'étendant à partir d'une surface extérieure de ladite bague, ledit orifice débouchant au niveau d'un alésage de la bague extérieure en étant radialement en regard de la gorge de la bague intérieure. Le palier à roulement peut également comprendre un bouchon obturant l'orifice de montage et formant localement chemin de roulement pour les éléments roulants de la butée radiale.
De préférence, les éléments roulants de la butée radiale présentent un diamètre inférieur au diamètre des éléments roulants de la butée axiale. Dans un mode de réalisation, la bague extérieure comprend un alésage étagé comprenant une surface axiale formant localement chemin de roulement pour les éléments roulants de la butée radiale. La surface axiale de la bague extérieure peut être prolongée par au moins une surface radiale formant chemin de roulement pour les éléments roulants de la butée axiale. Dans un mode de réalisation, le palier comprend au moins deux rangées d'éléments roulants formant la butée axiale. Le palier peut comprendre une première rangée d'éléments roulants disposés entre une surface radiale de la bague intérieure et la bague extérieure, et des deuxième et troisième rangées d'éléments roulants disposés entre une surface radiale opposée de la bague intérieure et la bague extérieure.
Chaque élément roulant de la deuxième rangée peut être en contact radial avec un élément roulant de la troisième rangée. Les éléments roulants peuvent être des rouleaux. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés sur lesquels les figures 1 et 2 sont des demi-vues en coupe axiale selon différents plans de coupe d'un palier à roulement selon un exemple de réalisation de l'invention.
Sur la figure 1, le palier 10 à roulement de large diamètre pouvant notamment être utilisé dans des machines de forage de tunnels. Le palier 10 à roulement, d'axe 12, comprend une bague intérieure 14, une bague extérieure 16, trois rangées de rouleaux 18, 20 et 22 disposés entre lesdites bagues pour former une butée axiale apte à transmettre des efforts axiaux, et une rangée de rouleaux 24 disposés entre les bagues 14, 16 pour former une butée radiale apte à transmettre des efforts radiaux. Les bagues intérieure 14 et extérieure 16 sont concentriques et s'étendent axialement le long de l'axe de rotation 12 du palier. Comme cela sera décrit plus en détail par la suite, la bague intérieure 14 est conçue pour favoriser la compacité radiale du palier 10. Les rouleaux 18, 20 et 22 de la butée axiale sont identiques entre eux. Chaque rouleau comprend une surface extérieure 18a, 20a, 22a de roulement cylindrique et deux surfaces d'extrémité opposées qui délimite axialement ladite surface extérieure de roulement, en considérant l'axe de rotation 18b, 20b, 22b dudit rouleau. L'angle formé entre chaque axe de rotation 18b, 20b, 22b des rouleaux et l'axe 12 du palier est égal à 90°. De façon similaire, chaque rouleau 24 de la butée radiale comprend une surface extérieure 24a de roulement cylindrique délimitée axialement, en considérant l'axe de rotation 24b dudit rouleau, par deux surfaces d'extrémité opposées. L'axe de rotation 24b de chaque rouleau 24 est parallèle à l'axe 12 du palier et perpendiculaire aux axes 18a, 20a, 22a de chacun des rouleaux 18, 20 et 22. Dans l'exemple de réalisation illustré, le diamètre des rouleaux 24 est inférieur au diamètre des rouleaux 18, 20 et 22 de sorte que le palier 10 puisse reprendre plus de charge dans la direction axiale. Dans l'exemple de réalisation illustré, la bague extérieure 16 est réalisée en deux parties 26, 28 principales assemblées l'une à l'autre par tout moyen approprié, par exemple par boulonnage. La bague extérieure 16 comprend une surface extérieure 16a axiale cylindrique et un alésage 16b étagé sur lequel sont formés des premier, deuxième et troisième chemins de roulement 30, 32 et 34. Le premier chemin de roulement 30 se présente sous la forme d'une surface radiale annulaire en contact linéaire avec la surface extérieure 18a de roulement de chaque rouleau 18. Le chemin de roulement 30 radial est prolongé, au niveau d'un bord de grand diamètre, par une surface axiale cylindrique de l'alésage étagé 16b qui délimite localement le chemin de roulement 34 pour les rouleaux 24. Le chemin de roulement 34 axial présente en section droite un profil interne droit en contact linéaire avec la surface extérieure 24a de roulement de chaque rouleau 24. Ladite surface axiale de l'alésage étagé 16b est prolongée, axialement du côté opposé au chemin de roulement 30, par le chemin de roulement 32 se présentant sous la forme d'une surface radiale annulaire en contact linéaire avec la surface extérieure 20a, 22a de chacun des rouleaux 20, 22. Dans l'exemple de réalisation illustré, les rouleaux 20, 22 sont disposés entre le chemin de roulement 32 radial de la bague extérieure et la bague intérieure 14 de sorte à ce que les rouleaux 20 d'une rangée soient superposés avec les rouleaux 22 de l'autre rangée en étant coaxiaux. La surface d'extrémité intérieure de chaque rouleau 20 est en contact radial avec la surface d'extrémité extérieure du rouleau 22 associé. La bague intérieure 14 comprend un alésage cylindrique destiné à être monté sur un châssis ou une structure d'une machine (non représentée) et délimité par deux surfaces radiales 14a, 14b latérales opposées. La surface radiale 14a est axialement en regard du chemin de roulement 30 de la bague extérieure et forme chemin de roulement radial pour les rouleaux 18. La surface radiale 14b opposée est axialement en regard du chemin de roulement 32 de la bague extérieure et forme chemin de roulement radial pour les rouleaux 20, 22. La bague intérieure 14 comprend également une surface extérieure 14c cylindrique de grand diamètre radialement en regard de la surface axiale de l'alésage étagé 16b de la bague extérieure. Une gorge 36 annulaire est formée sur la surface extérieure 14c et s'étend radialement vers l'intérieur. Le fond de la gorge 36 est décalé radialement vers l'intérieur par rapport à la surface extérieure 14c et forme un chemin de roulement axial pour les rouleaux 24. Dans l'exemple de réalisation illustré, la gorge 36 présente en section droite un profil étagé. Alternativement, la gorge pourrait présenter un profil en U. La gorge 36 est dirigée radialement vers l'extérieur et est située en regard du chemin de roulement 34 de la bague extérieure. La prévision de la gorge 36 formée sur la bague intérieure et délimitant un chemin de roulement pour les rouleaux 34 décalé vers l'intérieur par rapport à la surface extérieure 14c de grand diamètre de ladite bague permet d'obtenir un palier à roulement présentant un encombrement radial réduit. Les rouleaux 24 sont disposés radialement entre les chemins de roulements formés sur les bagues intérieure 14 et extérieure 16 et sont en contact direct avec lesdits chemins, i.e. sans interposition de pistes rapportées sur lesdites bagues En outre, la dimension radiale de la gorge 36 est adaptée de sorte que l'axe de rotation 24b de chaque rouleau soit décalé radialement vers l'intérieur par rapport à la surface extérieure 14c de la bague intérieure. Ceci favorise encore la compacité radiale du palier 10. Pour permettre le montage des rouleaux 24 à l'intérieur de la gorge 36 de la bague intérieure, la bague extérieure 16 comprend un orifice 38 de montage (figure 2) qui s'étend radialement à partir de la surface extérieure 16a de ladite bague et débouche au niveau du chemin de roulement 34 formé sur l'alésage étagé 16b. L'orifice 38 débouche radialement en regard de la gorge 36. Le palier 10 comprend également un bouchon 40 obturant l'orifice 38 qui peut par exemple être maintenu à l'intérieur dudit orifice par tout moyen approprié, par exemple par des boulons utilisés pour l'assemblage des deux parties 26, 28 de la bague extérieure. Le bouchon 40 comprend une surface d'extrémité 40a axiale affleurant avec le chemin de roulement 34 de sorte à éviter une discontinuité de surface au niveau de l'orifice 38. La surface d'extrémité 40a forme localement chemin de roulement pour les rouleaux 24. L'orifice 38 permet l'introduction et le montage des rouleaux 24 au niveau de la gorge 36 de la bague intérieure et d'intercalaires ou de cage par exemple segmentés (non représentés) prévus entre les rouleaux pour assurer leur espacement circonférentiel. De façon analogue, des intercalaires (non représentés) sont prévus entre les rouleaux 18, 20, 22 successifs de chaque rangée. Dans l'exemple de réalisation illustré, le palier à roulement comprend trois rangées de rouleaux pour transmettre des efforts axiaux. En variante, il est possible de prévoir un nombre différent de rangées de rouleaux formant la butée axiale. Il est par exemple envisageable de disposer deux rangées montées de part et d'autre de la bague intérieure ou une seule rangée entre ladite bague intérieure et la bague extérieure.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS1. Palier à roulement comprenant une bague intérieure (14), une bague extérieure (16), au moins une rangée d'éléments roulants (18, 20, 22) disposés entre lesdites bagues pour former une butée axiale apte à transmettre des efforts axiaux, et une rangée d'éléments roulants (24) disposés entre lesdites bagues pour former une butée radiale apte à transmettre des efforts radiaux, caractérisé en ce que la bague intérieure comprend une gorge (36) annulaire s'étendant vers l'intérieur à partir d'une surface extérieure (14c) de ladite bague et formant chemin de roulement pour les éléments roulants (24) de la butée radiale.
  2. 2. Palier selon la revendication 1, dans lequel la gorge (36) est dimensionnée de sorte que l'axe de rotation (24b) de chacun des éléments roulants de la butée radiale soit décalé vers l'intérieur par rapport à la surface extérieure (14c) de la bague intérieure.
  3. 3. Palier selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le chemin de roulement pour les éléments roulants (24) s'étend axialement.
  4. 4. Palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la bague extérieure comprend au moins un orifice (38) de montage s'étendant à partir d'une surface extérieure (16a) de ladite bague, ledit orifice débouchant au niveau d'un alésage (16b) de la bague extérieure en étant radial ement en regard de la gorge (36) de la bague intérieure.
  5. 5. Palier selon la revendication 4, comprenant un bouchon (40) obturant l'orifice (38) de montage et formant localement chemin de roulement pour les éléments roulants (24) de la butée radiale.
  6. 6. Palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les éléments roulants (24) de la butée radiale présentent un diamètre inférieur au diamètre des éléments roulants (18, 20, 22) de la butée axiale.
  7. 7. Palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la bague extérieure comprend un alésageétagé (16b) comprenant une surface axiale formant localement chemin de roulement pour les éléments roulants (24) de la butée radiale.
  8. 8. Palier selon la revendication 7, dans lequel la surface axiale de la bague extérieure est prolongée par au moins une surface radiale formant chemin de roulement pour les éléments roulants (18, 20, 22) de la butée axiale.
  9. 9. Palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant au moins deux rangées d'éléments roulants (18, 20, 22) formant la butée axiale.
  10. 10. Palier selon la revendication 9, comprenant une première rangée d'éléments roulants (18) disposés entre une surface radiale (14a) de la bague intérieure et la bague extérieure, et des deuxième et troisième rangées d'éléments roulants (20, 22) disposés entre une surface (14b) opposée de la bague intérieure et ladite bague extérieure, chaque élément roulant de la deuxième rangée étant en contact radial avec un élément roulant de la troisième rangée.
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