BR112018001860B1 - Método para montar uma disposição de rolamentos de rolos em um rotor e dentro do alojamento de rolamento de um turbocompressor e turbocompressor - Google Patents

Abstract

A presente invenção refere-se a um método para montar um rolamento de rolos sobre um rotor e dentro do alojamento de rolamento de um turbocompressor, que compreende as seguintes etapas: - inserir um componente, o qual pode ser deformado exercendo uma pressão, dentro do espaço intermediário entre dois rolamentos de rolos do conjunto de rotor, o qual compreende um eixo de rotor, anéis de rolamento internos os quais estão presos no eixo de rotor ou integrados no eixo de rotor e estão espaçados um do outro, corpos de rolos os inseridos nos anéis de rolamento internos e similarmente anéis de rolamento externos os quais estão espaçados um do outro, e - deformar o componente inserido no espaço intermediário entre os dois rolamentos de rolos exercendo uma pressão para ajustar uma pré-tensão axial desejada entre os dois rolamentos de rolos.

Description

[0001] A presente invenção refere-se a um método para montar uma unidade de rolamento de rolos em um rotor de um turbocompressor.

[0002] Já é conhecido que o eixo de rotor do rotor, composto de roda de turbina, roda de compressor e eixo de rotor, de um turbocompressor de gás de descarga seja montado rotativo em rolamentos de rolos. O eixo de rotor sustenta a roda de turbina de uma turbina acionada por gás de descarga em uma sua região de extremidade, e sustenta a roda de compressor de um compressor na sua outra região de extremidade. O rotor e assim o eixo de rotor de um turbocompressor de gás de descarga opera, durante a operação em conjunto com um motor de combustão interna, com velocidades rotacionais variáveis, muito altas, e deve suportar longas vidas de serviço em alta carga e altas temperaturas. Uma disposição de rolamento otimizada do eixo de rotor é um pré-requisito fundamental para este propósito.

[0003] Normalmente, disposições de rolamento comuns são utilizadas em turbocompressores de gás de descarga. Devido ao atrito mais baixo, as disposições de rolamento comuns estão sendo crescentemente substituídas por rolamentos de rolos. É tipicamente o caso em tal disposição que dois rolamentos de rolos sejam providos, os quais cada um têm corpos de rolamento. Aos rolamentos de rolos são designados a cada um, elementos de rolamento radialmente internos, especificamente anéis de rolamento internos. Estes estão cada um conectado em um modo de travamento positivo ou travamento não positivo no eixo, ou formam uma parte constituinte integral do eixo. Mais ainda, aos rolamentos de rolos são designados em cada caso um elemento de rolamento externo, especificamente um elemento de luva de rolamento. Aqui, os dois elementos de luva de rolamento podem estar dispostos separadamente ou então podem estar combinados em uma luva de rolamento comum, ou podem estar combinados um com o outro em algum outro modo. Os elementos de rolamento internos e os elementos de rolamento externos cada um têm superfícies de deslocamento ou pistas para os corpos de rolamento, sobre as quais os corpos de rolamento rolam. A modalidade e disposição das superfícies de deslocamento ou pistas e dos corpos de rolamento estão neste caso selecionadas ou projetadas de modo que os rolamentos de rolos possam acomodar tanto forças de apoio radiais quanto forças de apoio axiais.

[0004] Aqui, especificamente com relação à posição axial e à folga axial da disposição de rolamento, é importante que, para os propósitos de um ajuste dos dois rolamentos de rolos, o espaçamento axial entre os elementos de rolamento interno e externo possa ser coordenado ou adaptado ao espaçamento axial entre os dois elementos de luva de rolamento, e a posição axial dos rolamentos de rolos dentro do alojamento de rolamento de acomodação é definida.

[0005] Problemas surgem, por exemplo, no caso de mudanças de temperatura que surgem durante a operação, no caso das quais uma expansão de comprimento do eixo de rotor e/ou da luva de rolamento externa ocorre, o que pode dar origem a uma perda de ajuste dos rolamentos (aumento ou diminuição da folga de rolamento). A montagem de tal disposição de rolamento dentro de um alojamento de rolamento de acomodação pode também ser incômoda.

[0006] A WO 2012/079881 A1 descreveu uma disposição de rolamento de eixo para um turbocompressor de gás de descarga, a qual tem dois anéis de rolamento externos separados os quais estão acoplados e estão pré-carregados por meio de uma disposição de mola, por meio de que os rolamentos de rolos são tornados livres de folga, e a posição em relação ao eixo de rotor é fixa.

[0007] A publicação MTZ, 72nd volume, 04/2011, páginas 302 – 307 descreve uma unidade de rolamento de esferas para o eixo de rotor de um turbocompressor de gás de descarga. A dita unidade de rolamento de esferas tem dois envoltórios de rolamento internos compostos de aço de rolamento resistente à alta temperatura, os quais no estado montado são pressionados por sobre o eixo de rotor do turbocompressor de gás de descarga. As esferas do dito rolamento de esferas são compostas de metal ou cerâmica e são mantidas e guiadas separadamente umas das outras por meio de uma gaiola de aço revestida (pode também ser de plástico). Aqui, os elementos de luva de rolamento externos estão combinados em uma luva de rolamento comum e são produzidos de um aço de rolamento de alto grau.

[0008] Mais ainda, a DE 10 2014 212 155.8 do requerente descreve um dispositivo de rolamento para um eixo de um dispositivo de turbocompressor de gás de descarga de um motor de combustão interna, cujo dispositivo de rolamento tem pelo menos dois rolamentos de rolos axialmente mutuamente espaçados com corpos de rolamento. Aqui, em cada um dos rolamentos de rolos, para os corpos de rolamento, uma superfície de deslocamento interna está disposta diretamente sobre o eixo de rotor e uma superfície de deslocamento externa está provida em um elemento de luva de rolamento externo respectivamente associado. Os dois elementos de luva de rolamento estão posicionados coaxialmente um com relação ao outro por meio de um dispositivo de guia comum e estão assim combinados para formarem uma unidade. O dispositivo de guia converte uma rotação de pelo menos um dos elementos de luva de rolamento ao redor do eixo geométrico longitudinal do eixo em uma distância em espaçamento dos dois elementos de luva de rolamento, por meio de que os dois elementos de luva de rolamento podem ser ajustados e/ou fixos na direção axial com relação ao seu espaçamento um em relação ao outro e/ou podem ser pré-carregados por meio de um elemento de mola.

[0009] A DE 10 2014 220 618.9 do requerente descreve uma unidade de rolamento para o rotor, o qual tem um eixo de rotor, de um turbocompressor de gás de descarga, cuja unidade de rolamento tem um alojamento de rolamento com um lado de compressor para conexão a um alojamento de compressor do turbocompressor de gás de descarga, um lado de turbina para conexão a um alojamento de turbina do turbocompressor de gás de descarga, e uma abertura de recebimento de rolamento cilíndrica com um dispositivo de rolamento recebido na mesma. A abertura de recebimento de rolamento está delimitada em uma direção radial por um envoltório interno do alojamento de rolamento. O dispositivo de rolamento tem dois rolamentos de rolos os quais estão espaçados um do outro em uma direção axial e dos quais um está disposto dentro do alojamento de rolamento no lado de turbina e o outro está disposto dentro do alojamento de rolamento no lado de compressor. A cada um dos rolamentos de rolos está atribuído, para os seus corpos de rolamento, um elemento de rolamento interno com uma superfície de deslocamento interna sobre o eixo de rotor do rotor e um elemento de luva de rolamento externo com uma superfície de deslocamento externa. Os dois elementos de luva de rolamento externos estão posicionados e fixos sobre uma guia comum concentricamente, e em uma direção axial um com relação ao outro, de tal modo que estes formam uma unidade de luva de rolamento e é assegurado que os rolamentos de rolos sejam livres de folga. O envoltório interno do alojamento de rolamento tem um ressalto de topamento como degrau. Os diâmetros externos dos dois elementos de luva de rolamento diferem. O elemento de luva de rolamento com o maior diâmetro externo apoia em uma direção axial contra o ressalto de topamento do envoltório interno do alojamento de rolamento.

[00010] A DE 11 2010 001 779 T5 descreveu um turbocompressor o qual tem um inserto de rolamento de rolos inserido em seu alojamento de rolamento. O dito inserto de rolamento de rolos compreende pelo menos um anel de deslocamento interno e pelo menos um anel de deslocamento externo e uma fila de elementos de rolamento, cada um dos quais está em contato com um dos anéis de deslocamento internos e um dos anéis de deslocamento externos. No dito turbocompressor, uma rotação indesejada do anel de deslocamento externo no estado montado é impedida utilizando elementos estruturais separados, por exemplo, utilizando rebaixos e projeções.

[00011] É o objeto da invenção, especificar um método aperfeiçoado para montar uma unidade de rolamento de rolos por sobre o rotor e dentro do alojamento de rolamento de um turbocompressor, e um turbocompressor produzido de acordo com o dito método.

[00012] De acordo com a presente invenção, um método para montar uma disposição de rolamento de rolos por sobre o rotor e dentro do alojamento de rolamento de um turbocompressor está provido, no qual as seguintes etapas são executadas: inserir um componente, o qual é deformável sob a aplicação de pressão dentro do espaço intermediário entre dois rolamentos de rolos do conjunto de rotor, cujo conjunto de rotor inclui um eixo de rotor, anéis de rolamento internos os quais estão presos no eixo de rotor ou integrados no eixo de rotor e os quais têm um espaçamento de um para o outro, corpos de rolamento os quais estão inseridos nos anéis de rolamento internos, e anéis de rolamento externos os quais do mesmo modo têm um espaçamento de um para o outro, e deformar, pela aplicação de pressão, o componente que foi inserido no espaço intermediário entre os dois rolamentos de rolos, de modo a ajustar uma pré-carga desejada entre os anéis de rolamento externos dos corpos de rolamento.

[00013] O componente deformável é vantajosamente uma parte formada de chapa metálica deformável. A deformação do componente deformável pode ser executada diretamente dentro do alojamento de rolamento ou em um dispositivo de deformação externo. A dita deformação é de preferência executada pela aplicação de pressão hidráulica, a qual é efetuada por meio de óleo que é forçado para dentro, ou por pressão mecânica.

[00014] Os anéis de rolamento externos e/ou o envoltório interno do alojamento de rolamento são vantajosamente de forma assimétrica, de modo que, quando uma pressão é exercida sobre o componente deformável, a sua forma se adapta à forma assimétrica dos anéis de rolamento externos e/ou do envoltório interno do alojamento de rolamento, por meio de que um meio de prevenção de rotação é formado.

[00015] Características e refinamentos vantajosos adicionais da invenção emergirão da explicação exemplar seguinte da invenção com base nos desenhos. Nos desenhos:

[00016] Figuras 1-3 são ilustrações em seção longitudinal para a explicação de uma primeira modalidade exemplar para um método de acordo com a invenção,

[00017] Figura 4 é uma ilustração em seção longitudinal para a explicação de uma modalidade vantajosa da invenção,

[00018] Figura 5 é uma ilustração em seção longitudinal para a explicação de uma segunda modalidade exemplar para um método de acordo com a invenção,

[00019] Figura 6 é uma ilustração em seção longitudinal para a explicação de uma primeira modalidade alternativa da invenção,

[00020] Figura 7 é uma ilustração em seção longitudinal de uma segunda modalidade alternativa da invenção, e

[00021] Figuras 8-13 são ilustrações em seção longitudinal para a explicação de uma terceira modalidade exemplar para um método de acordo com a invenção.

[00022] Um turbocompressor tem uma turbina, um compressor e uma unidade de rolamento. A turbina compreende uma roda de turbina disposta dentro de um alojamento de turbina. O compressor compreende uma roda de compressor disposta dentro de um alojamento de compressor. A roda de turbina está presa a um eixo de rotor na região de extremidade do dito eixo de rotor. A roda de compressor está presa no eixo de rotor na outra região de extremidade do dito eixo de rotor. O eixo de rotor está montado dentro de um alojamento de rolamento da unidade de rolamento. O alojamento de turbina está conectado no alojamento de rolamento no lado de turbina, e o alojamento de compressor está conectado no alojamento de rolamento no lado de compressor. Um dispositivo de rolamento o qual inclui os rolamentos de rolos está disposto dentro do alojamento de rolamento. Os rolamentos de rolos pertencem a um conjunto de rotor, o qual inclui o eixo de rotor, anéis de rolamento internos os quais estão presos no eixo de rotor ou integrados no eixo de rotor e os quais têm um espaçamento de um para o outro, corpos de rolamento os quais estão inseridos nos anéis de rolamento internos, e anéis de rolamento externos os quais do mesmo modo têm um espaçamento de um para o outro.

[00023] Durante a montagem do turbocompressor, é necessário que o conjunto de rotor seja inserido no alojamento de rolamento do turbocompressor.

[00024] A presente invenção refere-se a um método para montar uma unidade de rolamento de rolos por sobre o rotor e dentro do alojamento de rolamento de um turbocompressor. No dito método, um componente o qual é deformável sob a aplicação de pressão, de preferência uma parte formada de chapa metálica, é inserido no espaço intermediário entre os dois rolamentos de rolos do conjunto de rotor, e o componente que foi inserido no espaço intermediário entre os dois rolamentos de rolos é deformado, por aplicação de pressão, de modo a ajustar uma pré-carga desejada entre os anéis de rolamento externos dos corpos de rolamento e assim entre os dois corpos de rolamento. A dita deformação do componente que é deformável sob a ação de pressão pode ser executada dentro do alojamento de rolamento ou em um dispositivo de deformação externo.

[00025] Em uma modalidade preferida da invenção, os anéis de rolamento externos e/ou o envoltório interno do alojamento de rolamento tem uma forma assimétrica, e o componente deformável adapta, durante a sua deformação, à dita forma assimétrica. Um meio de prevenção de rotação é por meio disto realizado.

[00026] As Figuras 1-3 são ilustrações em seção longitudinal para a explicação de uma primeira modalidade exemplar para um método de acordo com a invenção.

[00027] Na dita primeira modalidade exemplar, um conjunto de rotor 4 é primeiramente montado o qual compreende um eixo de rotor 5, anéis de rolamento internos 8 e 9 os quais estão presos no eixo de rotor 5 ou integrados no eixo de rotor 5 e os quais têm um espaçamento de um para o outro, corpos de rolamento 10 e 11 os quais estão inseridos nos anéis de rolamento internos, e anéis de rolamento externos 12 e 13 os quais do mesmo modo têm um espaçamento de um para o outro. Mais ainda, nesta modalidade exemplar, o conjunto de rotor também inclui uma roda de turbina 17 presa no eixo de rotor 5. Mais ainda, o dito conjunto de rotor 4 tem um componente 14 o qual é deformável sob a aplicação de pressão, cujo componente é de preferência uma parte formada de chapa metálica a qual, na modalidade exemplar mostrada, e de forma ondulada. O dito componente 14 o qual é deformável sob a ação de pressão é inserido frouxamente no espaço intermediário entre os dois rolamentos de rolos 6 e 7 do conjunto de rotor. O rolamento de rolos 6 inclui o anel de rolamento interno 8, uma superfície de deslocamento interna 8a, o anel de rolamento externo 12 e os rolamentos de rolos 10. O rolamento de rolos 7 inclui o anel de rolamento interno 9, uma superfície de deslocamento interna 9a, o anel de rolamento externo 13 e corpos de rolamento 11.

[00028] O conjunto de rotor 4 montado como acima descrito é inserido em uma abertura de recebimento de rolamento 2 do alojamento de rolamento 1 do-compressor, como ilustrado na Figura 1. O alojamento de rolamento 1 mais ainda tem uma alimentação de óleo lubrificante 18, através da qual o óleo lubrificante é alimentado para os rolamentos durante a posterior operação do turbocompressor, um núcleo de água 19, e uma saída de óleo lubrificante 20.

[00029] Após a inserção do conjunto de rotor 4 na abertura de recebimento de rolamento do alojamento de rolamento 1, o componente 14 que é deformável sob a ação de pressão está ainda disposto no estado não deformado, frouxo entre os dois rolamentos de rolos 6 e 7.

[00030] Após a inserção do conjunto de rotor 4 na abertura de recebimento de rolamento 2 do alojamento de rolamento 1, as aberturas do alojamento de rolamento 1 são fechadas por meio de coberturas adequadas 21, 22, 23. Aqui, a alimentação de óleo lubrificante 18 está fechada por meio da cobertura 21, a saída de óleo lubrificante 20 está fechada por meio da cobertura 22, e a abertura de lado de compressor 24 do alojamento de rolamento 1 está fechada por meio da cobertura 23. O dito estado fechado está ilustrado na Figura 2.

[00031] Após as aberturas do alojamento de rolamento serem fechadas por meio das coberturas 21, 22, 23, óleo hidráulico é alimentado através de uma abertura de alimentação provida na cobertura 23, como está indicado pela seta 25 na Figura 2.

[00032] O dito óleo hidráulico flui primeiramente para o espaço interno 23a da cobertura 23 e dali através do rolamento de rolos 7 para dentro do espaço intermediário entre os rolamentos de rolos 7 e 6, dentro do qual o componente deformável 14 está situado. O dito fluxo de óleo hidráulico exerce uma pressão sobre o componente deformável 14, o que faz com que o dito componente 14 deforme em um modo predefinido. Como um resultado desta deformação, o componente 14 entre em contato tanto com o anel de rolamento externo 12 do rolamento de rolos 6 quanto com o anel de rolamento externo 13 do rolamento de rolos 7, e é firmado entre os ditos dois anéis de rolamento externos. Isto dá origem, em um modo dependente da pressão de óleo ajustada do óleo hidráulico alimentado, a uma pré-carga desejada entre os dois anéis de rolamento externos 12 e 13, e assim entre os dois rolamentos de rolos 6 e 7.

[00033] Após a deformação acima descrita do componente 14 e o ajuste resultante de uma pré-carga desejada entre os dois anéis de rolamento externos 12 e 13 dos rolamentos de rolos 6 e 7, o óleo hidráulico alimentado é descarregado através da saída de óleo lubrificante 20, e as coberturas 21, 22 e 23 são removidas novamente. Este estado está ilustrado na Figura 3, a qual ilustra especificamente a fixação, efetuada pela aplicação de pressão, do componente 14 entre os dois anéis de rolamento externos 12 e 13.

[00034] No método acima descrito, ao invés de um componente rígido ou um elemento de mola, um componente deformável é utilizado para ajustar uma pré-carga desejada entre os dois rolamentos de rolos, em que o dito componente deformável é inicialmente inserido frouxamente no espaço intermediário entre os dois rolamentos de rolos e é então deformado dentro do alojamento de rolamento através da aplicação de pressão hidráulica. Após o dito processo de deformação, a geometria do componente é fixada, e permanece inalterada durante a operação posterior do turbocompressor. Dependendo da seleção da pressão de óleo hidráulico e da forma inicial selecionada do componente deformável 14, é possível neste modo que uma pré-carga axial desejada seja ajustada entre os dois rolamentos de rolos.

[00035] Em uma modalidade vantajosa da invenção, a qual está ilustrada na Figura 4, a deformação do componente deformável 14 mais ainda dá origem a um meio de prevenção de rotação. Para este propósito, os anéis de rolamento externos 12, 13 dos rolamentos de rolos e/ou o envoltório interno 3 do alojamento de rolamento 1 têm uma forma circunferencialmente assimétrica. A dita forma circunferencialmente assimétrica pode ser realizada, por exemplo, através da introdução de ranhuras, recartilhas, pernos etc. nos anéis de rolamento externos 12, 13 e/ou no envoltório interno 3 do alojamento de rolamento 1, como ilustrado na Figura 4 pelos ovais apresentados.

[00036] A Figura 5 é uma ilustração em seção longitudinal para a explicação de uma segunda modalidade exemplar para um método de acordo com a invenção. Na dita segunda modalidade exemplar, a deformação do componente 14 inserido frouxamente no espaço intermediário entre os dois rolamentos de rolos é executada não dentro do alojamento de rolamento 1 do turbocompressor, mas em um dispositivo de deformação externo 16.

[00037] Na dita segunda modalidade exemplar, como na primeira modalidade exemplar, um conjunto de rotor 4 é primeiramente montado o qual tem um eixo de rotor 5, anéis de rolamento internos 8 e 9 os quais estão presos no eixo de rotor 5 ou integrados no eixo de rotor 5 e os quais têm um espaçamento de um para o outro, corpos de rolamento 10 e 11 os quais estão inseridos nos anéis de rolamento internos, e anéis de rolamento externos 12 e 13 os quais do mesmo modo têm um espaçamento de um para o outro. Mais ainda, nesta modalidade exemplar, o conjunto de rotor 4 também inclui uma roda de turbina 17 presa no eixo de rotor 5. Mais ainda, o dito conjunto de rotor 4 tem um componente 14 o qual é deformável sob a aplicação de pressão, cujo componente é de preferência uma parte formada de chapa metálica a qual, na modalidade exemplar mostrada, é de forma ondulada. O dito componente 14 o qual é deformável sob a ação de pressão está inserido frouxamente no espaço intermediário entre os dois rolamentos de rolos 6 e 7 do conjunto de rotor. O rolamento de rolos 6 inclui o anel de rolamento interno 8, uma superfície de deslocamento interna 8a, o anel de rolamento externo 12 e os corpos de rolamento 10. O rolamento de rolos 7 inclui o anel de rolamento interno 9, uma superfície de deslocamento interna 9a, o anel de rolamento externo 13 e os corpos de rolamento 11.

[00038] O conjunto de rotor montado 4 como acima descrito é inserido no dito dispositivo de deformação externo 16, em que a roda de turbina 17 permanece fora do dispositivo de deformação externo 16, e em que o dispositivo de deformação externo 16 está, em sua região adjacente à roda de turbina 17, conectado em um modo estanque ao líquido no conjunto de rotor 4.

[00039] Após a inserção do conjunto de rotor 4 no dispositivo de deformação externo 16, óleo hidráulico é alimentado através de uma abertura de alimentação provida no dispositivo de deformação externo 16, como está indicado pela seta 25 na Figura 5.

[00040] O dito óleo hidráulico flui através da abertura de alimentação para dentro do espaço interno do dispositivo de deformação externo e dali através do rolamento de rolos 7 para dentro do espaço intermediário entre os rolamentos de rolos 7 e 6, dentro do qual o componente deformável 14 está situado. O dito fluxo de óleo exerce uma pressão sobre o componente deformável 14, o que faz com que o dito componente deforme. Como um resultado desta deformação, o componente 14 entra em contato tanto com o anel de rolamento externo 12 do rolamento de rolos 6 quanto com o anel de rolamento externo 13 do rolamento de rolos 7, e é fixado entre os ditos dois anéis de rolamento externos. Isto dá origem, em um modo dependente da pressão de óleo ajustada do óleo hidráulico alimentado, a uma pré-carga desejada entre os dois anéis de rolamento externos 12 e 13, e assim entre os rolamentos de rolos 6 e 7.

[00041] Após a dita deformação, o conjunto de rotor 4 é removido do dispositivo de deformação externo 16 e é inserido na abertura de recebimento de rolamento 2 do alojamento de rolamento 1.

[00042] Neste método ilustrado com base na Figura 5, ao invés de um componente rígido ou um elemento de mola, um componente deformável 14 é utilizado para ajustar uma pré-carga desejada entre os dois rolamentos de rolos, em que o dito componente deformável é inicialmente inserido frouxamente no espaço intermediário entre os dois rolamentos de rolos e é então deformado dentro de um dispositivo de deformação externo através da aplicação de pressão hidráulica. Após o dito processo de deformação, a geometria do componente é fixada, e permanece inalterada durante a operação posterior do turbocompressor. Dependendo da seleção da pressão de óleo e da forma inicial desejada do componente deformável, é possível neste modo que uma pré-carga axial desejada seja ajustada entre os dois rolamentos de rolos.

[00043] Na modalidade vantajosa da invenção ilustrada com base na Figura 5, a deformação do componente deformável 14 mais ainda dá origem a um meio de prevenção de rotação. Para este propósito, os anéis de rolamento externos 12, 13 dos rolamentos de rolos e/ou o dispositivo de deformação 16 tem uma forma circunferencialmente assimétrica. A dita forma circunferencialmente assimétrica pode ser realizada, por exemplo, através da introdução de ranhuras nas superfícies de face dos anéis de rolamento externos 12, 13 e no contorno interno do dispositivo de deformação 16. A ranhura no contorno interno do dispositivo de deformação 16 deve corresponder à ranhura no envoltório interno 3 do alojamento de rolamento 1, dentro do qual o conjunto de rotor 4 é inserido após a remoção do dispositivo de deformação externo 16.

[00044] A Figura 6 é uma ilustração em seção longitudinal para a explicação de uma primeira modalidade alternativa da invenção.

[00045] Na dita primeira modalidade alternativa, como um elemento deformável 14, um anel de inserto fechado, o qual está composto, por exemplo, de chapa metálica, é inserido frouxamente no espaço intermediário entre os dois rolamentos de rolos 6 e 7 e é então atuado com óleo hidráulico, utilizando uma lança 26, até que este tenha a forma desejada ou até que a pré-carga axial desejada entre os dois rolamentos de rolos seja conseguida.

[00046] A Figura 7 é uma ilustração em seção longitudinal para a explicação de uma segunda modalidade alternativa da invenção.

[00047] Na dita segunda modalidade alternativa, como um elemento deformável 14, um anel de inserto fechado é novamente utilizado, o qual está composto, por exemplo, de chapa metálica é inserido frouxamente no espaço intermediário entre os dois rolamentos de rolos 6 e 7 e é então mecanicamente deformado, utilizando uma lança 26 sobre a qual uma força mecânica F é exercida, até que este tenha a forma desejada ou até que a pré-carga axial desejada entre os dois rolamentos de rolos seja ajustada.

[00048] As Figuras 8-13 são ilustrações em seção longitudinal para a explicação de uma terceira modalidade exemplar para um método de acordo com a invenção.

[00049] Na dita terceira modalidade exemplar, como na primeira modalidade exemplar, uma deformação do componente deformável 14 é executada dentro do alojamento de rolamento 1 utilizando óleo hidráulico. Como uma alternativa a isto, utilização pode também ser feita de água ou ar comprimido, etc.

[00050] Na dita terceira modalidade exemplar, também, um conjunto de rotor 4 é primeiramente montado o qual compreende um eixo de rotor 5, anéis de rolamento internos 8 e 9 os quais estão presos no eixo de rotor 5 ou integrados no eixo de rotor 5 e os quais têm um espaçamento de um para o outro, corpos de rolamento 10 e 11 os quais estão inseridos nos anéis de rolamento internos, e anéis de rolamento externos 12 e 13 os quais do mesmo modo têm um espaçamento de um para o outro. Mais ainda, o conjunto de rotor 4 também inclui uma roda de turbina 17 presa no eixo de rotor 5. Mais ainda, o dito conjunto de rotor 4 tem um componente 14 o qual é deformável sob a aplicação de pressão, cujo componente é de preferência uma parte formada de chapa metálica a qual, na modalidade exemplar mostrada, tem uma endentação. O dito componente 14 o qual é deformável sob a ação de pressão é inserido frouxamente no espaço intermediário entre os dois rolamentos de rolos 6 e 7 do conjunto de rotor. O rolamento de rolos 6 inclui o anel de rolamento interno 8, uma superfície de deslocamento interna 8a, o anel de rolamento externo 12 e corpos de rolamento 10. O rolamento de rolos 7 inclui o anel de rolamento interno 9, uma superfície de deslocamento interna 9a, o anel de rolamento externo 13 e corpos de rolamento 11.

[00051] O conjunto de rotor 4 montado como acima descrito é inserido em uma abertura de recebimento de rolamento 2 do alojamento de rolamento 1 do turbocompressor, como ilustrado na Figura 8. O alojamento de rolamento mais ainda tem uma alimentação de óleo lubrificante 18, através da qual o óleo lubrificante é alimentado para os rolamentos durante a operação posterior do turbocompressor, um núcleo de água 19, e uma saída de óleo lubrificante 20. Mais ainda, o envoltório interno 3 do alojamento de rolamento tem um entalhe 28.

[00052] Após a inserção do conjunto de rotor 4 na abertura de recebimento de rolamento do alojamento de rolamento 1, o componente 14 que é deformável sob a ação de pressão está ainda disposto no estado não deformado, frouxo entre os dois rolamentos de rolos 6 e 7.

[00053] Após a inserção do conjunto de rotor 4 na abertura de recebimento de rolamento 2 do alojamento de rolamento 1, as aberturas do alojamento de rolamento 1 são fechadas por meio de coberturas adequadas, das quais, na Figura 9, somente uma cobertura 23 a qual fecha a abertura de lado de compressor do alojamento de rolamento está ilustrada.

[00054] Após as aberturas do alojamento de rolamento serem fechadas por meio das ditas coberturas, o óleo hidráulico é alimentado através de uma abertura de alimentação provida na cobertura 23, como está indicado pela seta 25 na Figura 9.

[00055] O dito óleo hidráulico 27 flui primeiramente para dentro do espaço interno 23a da cobertura 23 e dali através do rolamento de rolos 7 para dentro do espaço intermediário entre os rolamentos de rolos 7 e 6, no qual o componente deformável 14 está situado, como ilustrado na Figura 10.

[00056] A Figura 11 ilustra como a pressão que é exercida sobre o componente deformável 14 pelo óleo hidráulico faz com que a região de extremidade traseira do componente deformável 14 na direção de pressão seja empurrada na direção do outro anel de rolamento externo do rolamento de rolos 6.

[00057] Esta aplicação de pressão pelo pressionamento do óleo hidráulico ocorre até que o componente deformável 14 seja fixado entre os dois anéis de rolamento externos dos rolamentos de rolos, a pré- carga axial desejada existe entre os dois rolamentos de rolos, e o componente 14 também preenche a região da endentação 28 no envoltório interno 3 do alojamento de rolamento 1. Isto está ilustrado na Figura 12.

[00058] Finalmente, a Figura 13 mostra o estado final do processo de deformação, após o óleo hidráulico ter sido descarregado e a cobertura 23 ter sido removida novamente. Devido ao fato que o componente deformável 14 não somente assegura a pré-carga axial desejada entre os dois rolamentos de rolos, mas também preenche a região da endentação 28 do envoltório interno do alojamento de rolamento, um meio de prevenção de rotação é também realizado.

[00059] Com a utilização da invenção acima descrita, a necessidade de utilizar componentes complexos que envolvem uma usinagem complexa é eliminada. Mais ainda, a acima descrita deformação do componente deformável também resulta em uma compensação de tolerâncias de componente, o que é vantajoso especificamente no caso de produção em massa. Mais ainda, as tolerâncias dos componentes circundantes podem ser dimensionadas para serem maiores, porque o ajuste da pré-carga axial desejada entre os rolamentos de rolos é realizado por meio da deformação de um componente deformável frouxamente inserido. Mais ainda, a utilização de tal componente deformável, o qual está composto, por exemplo, de chapa metálica, é menos dispendiosa do que o ajuste da pré-carga axial desejada por meio de uma mola.

[00060] Por meio da invenção acima descrita, é possível no total realizar as seguintes características vantajosas. - o ajuste de um espaçamento desejado entre dois rolamentos de rolos, - o ajuste de uma pré-carga desejada entre dois rolamentos de rolos, - uma compensação de tolerâncias de componente, - prevenção de rotação dos anéis de rolamento externos em relação ao componente deformado e ao alojamento de rolamento.

[00061] No método acima descrito, o ajuste de uma pré-carga desejada entre os dois rolamentos de rolos é realizado pela fixação do componente deformável entre os dois anéis de rolamento externos dos rolamentos de rolos. Como uma alternativa a isto, a dita pré-carga desejada pode também ser ajustada pela fixação do componente deformável entre os dois anéis de rolamento internos dos rolamentos de rolos.

Claims (6)

1. Método para montar uma disposição de rolamentos de rolos (6, 7) em um rotor (4) e dentro do alojamento de rolamento de um turbocompressor, compreendendo as seguintes etapas, - inserir um componente (14), o qual é deformável sob a aplicação de pressão, dentro do espaço intermediário entre dois rolamentos de rolos (6, 7) do conjunto de rotor (4), cujo conjunto de rotor inclui um eixo de rotor (5), anéis de rolamento internos (8, 9) os quais estão presos no eixo de rotor ou integrados no eixo de rotor e os quais têm um espaçamento de um para o outro, corpos de rolamento (10, 11) os quais estão inseridos nos anéis de rolamento internos, e anéis de rolamento externos (12, 13) os quais do mesmo modo têm um espaçamento de um para o outro, e - deformar, pela aplicação de pressão, o componente (14) que foi inserido no espaço intermediário entre os dois rolamentos de rolos, de modo a ajustar uma pré-carga axial desejada entre os dois rolamentos de rolos (6, 7), caracterizado pelo fato de que a deformação do componente (14) que foi inserido no espaço intermediário entre os dois rolamentos de rolos (6, 7) é executada de modo que, o componente deformado adapta a uma forma circunferencialmente assimétrica dos anéis de rolamento externos (12, 13) e do envoltório interno (3) do alojamento de rolamento (1), para formar um meio de prevenção de rotação dos anéis de rolamento externos (12, 13) em relação ao componente (14) deformado e ao alojamento de rolamento (1).

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a deformação do componente (14) que foi inserido no espaço intermediário entre os dois rolamentos de rolos é executada pela aplicação de pressão hidráulica, pneumática e/ou mecânica.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a deformação do componente (14) que foi inserido no espaço intermediário entre os dois rolamentos de rolos é executada dentro do alojamento de rolamento (1) do turbocompressor.

4. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a deformação do componente (14) que foi inserido no espaço intermediário entre os dois rolamentos de rolos é executada em um dispositivo de deformação externo (16).

5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o conjunto de rotor (4) com o componente deformado (14) é inserido no alojamento de rolamento (1) do turbocompressor.

6. Turbocompressor, o qual tem um conjunto de rotor (4) o qual foi inserido em um alojamento de rolamento (1) e o qual tem dois rolamentos de rolos (6, 7), cujo conjunto de rotor inclui um eixo de rotor (5), anéis de rolamento internos (8, 9) os quais estão presos no eixo de rotor ou integrados no eixo de rotor e os quais têm um espaçamento de um para o outro, corpos de rolamento (10, 11) os quais estão inseridos nos anéis de rolamento internos, e anéis de rolamento externos (12, 13) os quais do mesmo modo têm um espaçamento de um para o outro, sendo que o conjunto de rotor (4) tem um componente deformado (14) disposto dentro do espaço intermediário entre os dois rolamentos de rolos (6, 7), através da deformação é ajustada uma pré-carga axial entre os anéis de rolamento externos (12, 13) dos corpos de rolamento, caracterizado pelo fato de que os anéis de rolamento externos (12, 13) e o envoltório interno (3) do alojamento de rolamento (1) têm uma forma circunferencialmente assimétrica, e o componente de chapa metálica deformado (14) está adaptado à forma circunferencialmente assimétrica dos anéis de rolamento externos (12, 13) e do envoltório interno (3) do alojamento de rolamento (1) para formar um meio de prevenção de rotação dos anéis de rolamento externos (12, 13) em relação ao componente de chapa metálica deformado (14) e o alojamento de rolamento (1).

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