Опора
Изобретение относится к области машиностроения. Опора включает два резиновых вкладыша (1, 2), имеющих каждый вертикальную ось (3, 4) вращения. Резиновые вкладыши расположены на расстоянии (5) рядом друг с другом и каждый в держателе (6, 7) вкладыша. Полый цилиндрический сердечник (8, 9) вкладыша выполнен с возможностью соединения с консолью (10). Держатели (6, 7) вкладышей соединены друг с другом мостиком (11). Крепежное устройство (12) включает проем (14) в мостике. Резьбовая втулка (15) расположена в проеме. Кольцевой опорный буртик (16) для опираемого агрегата (13) выполнен на торце резьбовой втулки. Вторая внутренняя резьба (20) выполнена для крепления опираемого агрегата на опорном буртике (16). Достигается расширение арсенала технических средств. 20 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение касается опоры, включающей в себя по меньшей мере два резиновых вкладыша, имеющие каждый вертикальную ось вращения, причем эти резиновые вкладыши установлены по функционально технической параллельной схеме, причем два резиновых вкладыша образуют предварительно монтируемый узел и при этом резиновые вкладыши расположены на расстоянии рядом друг с другом и каждый в держателе вкладыша, причем резиновые вкладыши имеют каждый по существу полый цилиндрический сердечник вкладыша, который выполнен с возможностью соединения с консолью, причем держатели вкладышей соединены друг с другом мостиком, и причем этот мостик имеет крепежное устройство для крепления опираемого агрегата.
Подобная опора известна из US 2008/229968 А1 и используется в рельсовых транспортных средствах.
Кроме того, известны опоры для опирания тяжелых машин, таких как, например, судовые дизельные двигатели или генераторы в ветроэнергетических установках. Такие тяжелые машины опираются, например, на отдельные конические опоры в каждом месте опоры. Хотя конические опоры, с одной стороны, имеют то преимущество, что они могут воспринимать тяжелые нагрузки, однако с другой стороны, тот недостаток, что они нуждаются в большом конструктивном пространстве, потому что отношение длины такой опоры к ее наибольшей ширине равняется примерно единице. В некоторых случаях применения такие широкие опоры не могут монтироваться из-за тесных условий конструктивного пространства.
В основе изобретения лежит задача усовершенствовать опору таким образом, чтобы она также хорошо подходила для опирания тяжелых нагрузок тогда, когда монтажное пространство, если смотреть в поперечном направлении опоры, имеет только тесные размеры.
Эта задача в соответствии с изобретением решается с помощью признаков п. 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления раскрыты в пунктах, непосредственно или опосредствованно зависящих от п. 1.
Для решения этой задачи предусмотрено, что крепежное устройство включает в себя проем в мостике, причем в этом проеме расположена резьбовая втулка, причем эта резьбовая втулка на торце с одной стороны имеет кольцевой опорный буртик для опираемого агрегата, а на торце с другой стороны посредством наружной резьбы с возможностью перестановки высоты соединена с первой внутренней резьбой, ограничивающей проем стенки мостика, и причем эта резьбовая втулка имеет вторую внутреннюю резьбу для крепления опираемого агрегата на опорном буртике.
При этом преимущество заключается в том, что нагрузка устанавливаемого на опоры (опираемого) агрегата распределена на два резиновых вкладыша, поэтому каждый из резиновых вкладышей имеет более компактные размеры, чем одна единственная коническая опора или опора, которая включает в себя в целом только один резиновый вкладыш, и что эти два резиновых вкладыша, которые вместе несут нагрузку устанавливаемого на опоры (опираемого) агрегата, могут позиционироваться друг относительно друга таким образом, что, если смотреть в поперечном направлении опоры, они могут также монтироваться в узких монтажных пространствах.
Эти два резиновых вкладыша образуют один предварительно монтируемый узел. Поэтому монтаж опоры, которая включает в себя эти два резиновых вкладыша, упрощен, и опасность ошибок монтажа ограничена до минимума.
Предусмотрено, чтобы резиновые вкладыши были расположены на расстоянии рядом друг с другом и каждый в держателе вкладыша, чтобы резиновые вкладыши имели каждый по существу полый цилиндрический сердечник вкладыша, который может соединяться с консолью, чтобы держатели вкладышей были соединены друг с другом мостиком, и чтобы этот мостик имел крепежное устройство для крепления опираемого агрегата. Благодаря расположению резиновых вкладышей в держателях вкладышей и их соединению мостиком, а также благодаря образовавшемуся при этом предварительно монтируемому узлу предлагаемая изобретением опора проста в обращении. Этот узел при необходимости может монтироваться или демонтироваться как одно целое. Кроме того, преимущество заключается в том, что эти два используемых резиновых вкладыша могут представлять собой, например, компоненты из каталога или стандартизированные конструктивные элементы, благодаря чему опора может быстро и с оптимальными затратами адаптироваться к соответствующим условиям данного случая применения.
Расстояние между резиновыми вкладышами распространяется в продольном направлении опоры, причем это расстояние перекрыто мостиком, который соединяет друг с другом два держателя вкладышей.
Консоль, которой могут соединяться сердечники вкладышей, может, например, представлять собой компонент корпуса судна или корпуса ветроэнергетической установки.
Этот опора может, например, подпирать большие судовые дизельные двигатели или генераторы, при этом консоль виброизолирована относительно опираемого агрегата посредством опоры.
Указанные по меньшей мере два резиновых вкладыша выполнены предпочтительно каждый вращательно-симметрично и имеют, например, цилиндрическую, коническую или сферическую резиновую дорожку. Благодаря такому исполнению обеспечивается возможность настройки самых низких собственных частот. Прогрессивная характеристика в продольном и поперечном направлении опоры защищает опору и опираемый агрегат от повреждений при пиковых нагрузках и/или столкновениях.
Крепежное устройство включает в себя проем в мостике, причем в этом проеме расположена резьбовая втулка, причем эта резьбовая втулка на торце с одной стороны имеет кольцевой опорный буртик для опираемого агрегата, а на торце с другой стороны посредством наружной резьбы с возможностью перестановки высоты соединена с первой внутренней резьбой стенки мостика, ограничивающего проем, и причем эта резьбовая втулка имеет вторую внутреннюю резьбу для крепления опираемого агрегата на опорном буртике.
Предпочтительно крепежное устройство, если смотреть в продольном направлении опоры, расположено посередине между вертикальными осями вращения резиновых вкладышей. Благодаря этому резиновые вкладыши опоры во время применения по назначению нагружены равномерно. Как результат, опора имеет неизменно хорошие эксплуатационные свойства в течение долгого срока эксплуатации.
На кольцевом опорном буртике подпирается опираемый агрегат. Посредством размера опорного буртика можно влиять на величину удельного давления на контактные поверхности опорного буртика и опираемого агрегата.
Резиновые вкладыши и/или держатели вкладышей могут быть выполнены в виде одинаковых деталей. Благодаря этому опора может изготавливаться просто и с оптимальными затратами, и благодаря этому упрощен монтаж опоры.
Резьбовая втулка обладает возможностью перестановки высоты относительно мостика. Благодаря такой перестановке высоты резьбовой втулки относительно мостика опора может простым образом адаптироваться к соответствующей ситуации монтажа. Например, благодаря переставляемой по высоте резьбовой втулке могут также компенсироваться обусловленные изготовлением допуски опираемого агрегата. Благодаря перестановке высоты резьбовой втулки опора может без зазора соединяться с опираемым агрегатом.
Крепление опираемого агрегата посредством крепежного устройства к опоре может, например, осуществляться путем привинчивания. Когда опираемый агрегат опирается на опорный буртик, он может свинчиваться со второй внутренней резьбой резьбовой втулки, причем эта резьбовая втулка своей наружной резьбой ввернута в первую внутреннюю резьбу мостика.
Сердечники резиновых вкладышей на обращенной к опорному буртику стороне держателей вкладышей и мостика могут быть неподвижно соединены с упорной пластиной, причем эта упорная пластина охватывает резьбовую втулку по периметру на радиальном расстоянии и во время применения опоры по назначению размещена на вертикальном расстоянии рядом с соседними поверхностями держателей вкладышей и мостика. Благодаря упорной пластине опора имеет упоры во всех пространственных направлениях для ограничения нежелательно больших экстремальных движений отклонения.
Фиксация против съема, которая представляет собой ограничение вертикального перемещения вверх, достигается за счет того, что держатель вкладыша и мостик после преодоления вертикального расстояния могут прилегать к упорной пластине. Фиксация против упругой осадки создается ограничением вертикального перемещения вниз. Экстремальные движения упругой осадки устанавливаемого на опоры агрегата относительно консоли могут ограничиваться тем, что опорный буртик своей обращенной от опираемого агрегата стороной прилегает к упорной пластине.
Ход опираемого агрегата относительно консоли в горизонтальном направлении ограничивается тем, что резьбовая втулка после преодоления радиального расстояния прилегает к упорной пластине.
В мостике может быть расположен по меньшей мере один стяжной винт для взаимного предварительного притягивания мостика и держателей вкладышей к упорной пластине. Также предпочтительно два винта расположены в продольном направлении опоры по обеим сторонам проема друг напротив друга. Преимущество взаимного предварительного притягивания мостика и держателей вкладышей к упорной пластине заключается в том, что опора может предварительно стягиваться еще перед поставкой. Для этого опора нагружается/упруго осаживается, и стяжные винты привинчиваются к упорной пластине. Таким образом упругая осадка может сохраняться во время поставки. Преимуществом, которое надо подчеркнуть, является то, что благодаря этому может осуществляться простое встраивание опоры без необходимости приподнимать опираемый агрегат. После монтажа опоры под опираемым агрегатом стяжные винты ослабляются, и предварительный натяг между мостиком и держателями вкладышей и упорной пластиной уменьшается, так что опорный буртик прилегает к устанавливаемому на опоры агрегату и после этого может привинчиваться к нему.
Применение двух стяжных винтов в продольном направлении опоры по обеим сторонам проема, то есть друг напротив друга, является преимуществом, потому что благодаря этому исключены нежелательные перекосы держателей вкладышей и мостика относительно упорной пластины.
Держатели вкладышей и мостик предпочтительно выполнены, цельно переходя друг в друга и из единого материала. Причем преимущество заключается в том, что при этом обеспечивается простое обращение с опорой, опора имеет простую и конструкцию с малым количеством деталей и поэтому проста и оптимальна по стоимости в изготовлении.
Резиновые вкладыши по наружному периметру могут иметь каждый наружную втулку, причем эти наружные втулки с силовым замыканием установлены в соответствующих держателях вкладышей. В вышеописанном случае резиновые вкладыши включают в себя каждый сердечник вкладыша и наружную втулку, которая охватывает сердечник вкладыша на радиальном расстоянии по наружному периметру, при этом в образованном этим расстоянием зазоре расположен упругий элемент резинового вкладыша. Упругий элемент может быть соединен с сердечником вкладыша и/или наружной втулкой путем вулканизации.
Таким образом, резиновые вкладыши предпочтительно выполнены в виде резиново-металлических деталей и включают в себя соответствующий сердечник вкладыша, соответствующую наружную втулку и по одному по существу полому цилиндрическому упругому элементу.
Держатели вкладышей имеют каждый некоторый наружный диаметр, при этом наибольший наружный диаметр соответствует наибольшей ширине опоры. При этом преимущество заключается в том, что опора не шире наибольшего наружного диаметра держателя вкладыша. Благодаря этому опора имеет особенно компактную конструкцию в поперечном направлении и подходит также для монтажа в поперечном направлении в тесных монтажных пространствах.
Отношение длины опоры к ее наибольшей ширине равняется предпочтительно по меньшей мере 2, более предпочтительно 2,5-3,5.
Благодаря тому, что два резиновых вкладыша используются в функционально технической параллельной схеме и поэтому вместе воспринимают нагрузку устанавливаемого на опоры агрегата, на эту опору компактной конструкции могут также опираться тяжелые нагрузки, при этом опора, несмотря на это, имеет только небольшую ширину по сравнению с длиной. Для монтажа опоры в стесненных условиях монтажа это является большим преимуществом.
Один из примеров осуществления предлагаемой изобретением опоры поясняется подробнее ниже с помощью фиг. 1 и 2. На них показано, соответственно в схематичном изображении:
фиг. 1 - первый пример осуществления предлагаемой изобретением опоры, рассеченной в продольном направлении;
фиг. 2 - опора с фиг. 1 на изображении в перспективе наискосок снизу;
фиг. 3 - второй пример осуществления предлагаемой изобретением опоры;
фиг. 4 - опора с фиг. 2 на изображении в перспективе наискосок снизу.
На фиг. 1 и 2 показан первый пример осуществления предлагаемой изобретением опоры.
Опора включает в себя два резиновых вкладыша 1, 2, которые выполнены вращательно-симметрично вокруг вертикальной оси 3, 4 вращения. Резиновые вкладыши 1, 2 включают в себя соответствующий сердечник 8, 9 вкладыша, соответствующую наружную втулку 30, 31 и по одному по существу полому цилиндрическому упругому элементу 32, 33 из эластомерного материала. Сердечники 8, 9 вкладышей и наружные втулки 30, 31 в этом примере осуществления состоят соответственно из металлического материала.
Каждый резиновый вкладыш 1, 2 установлен в держателе 6, 7 вкладыша, причем эти держатели 6, 7 вкладышей в продольном направлении 29 опоры расположены рядом на расстоянии 5 друг от друга. Держатели 6, 7 вкладышей соединены друг с другом мостиком 11, причем эти два держателя 6, 7 вкладышей и мостик 11 в показанном здесь примере осуществления выполнены, цельно переходя друг в друга и из единого материала. Оба резиновых вкладыша 1, 2 и оба держателя 6, 7 вкладышей выполнены соответственно в виде одинаковых деталей. Держатели 6, 7 вкладышей и мостик 11 состоят из металлического материала.
Резиновые вкладыши 1, 2 установлены по функционально технической параллельной схеме и вместе подпирают обозначенный здесь только схематично опираемый агрегат 13. Опираемый агрегат 13 может представлять собой, например, судовой дизельный двигатель.
Также только схематично обозначена консоль 10, которая соединена с сердечниками 8, 9 вкладышей. Консоль 10 может быть установлена, например, в корпусе судна. Опора, консоль 10 и опираемый агрегат 13 образуют опорную систему.
Мостик 11 имеет крепежное устройство 12, которое соединено с опираемым агрегатом 13. Крепежное устройство первично образовано резьбовой втулкой 15, помещенной с возможностью перестановки высоты в мостике 11, причем эта резьбовая втулка 15 наружной резьбой 17 соединена с первой внутренней резьбой 18 стенки 19, ограничивающей проем 14, и, в свою очередь, имеет вторую внутреннюю резьбу 20, к которой привернут опираемый агрегат 13.
Наружная резьба 17 резьбовой втулки 15 и внутренняя резьба 18 стенок 19 выполнены самотормозящимися, так что резьбовая втулка может точно юстироваться по своей высоте относительно мостика 11, чтобы можно было хорошо опирать опираемый агрегат 13.
Резьбовая втулка 15 на своей обращенной к опираемому агрегату 13 стороне имеет кольцевой опорный буртик 16, который, прилегая, касается опираемого агрегата 13.
Консоль 10 и опираемый агрегат 13 в изображенном здесь примере осуществления соответственно прикручены к опоре.
Во избежание нежелательно высоких механических нагрузок для упругих элементов 32, 33 во время применения опоры по назначению предусмотрена упорная пластина 21. Экстремальные движения отклонения сердечников 8, 9 вкладышей относительно держателей 6, 7 вкладышей, мостика 11, резьбовой втулки 15 и вместе с тем относительно опираемого агрегата 13 предотвращаются. Для этого упорная пластина 21 охватывает резьбовую втулку 15 по периметру на радиальном расстоянии 22. Кроме того, поверхность упорной пластины 21 размещена рядом с поверхностями 23, 24, 25 держателей 6, 7 вкладышей и мостика 11 на вертикальном расстоянии 26.
Прежде чем нежелательно высокие механические нагрузки подействуют на упругие элементы 32, 33, упорная пластина 21 ограничивает относительные движения и поэтому способствует неизменно хорошим эксплуатационным свойствам опоры в течение долгого срока эксплуатации.
Упорная пластина 21 неподвижно соединена с сердечниками 8, 9 вкладышей.
Два стяжных винта 27, 28 расположены в продольном направлении 29 опоры по обеим сторонам проема 14 друг напротив друга. Благодаря этому упрощен монтаж опоры под опираемым агрегатом; для монтажа опоры не требуется, чтобы приподнимался опираемый агрегат 13.
Передача усилий от опираемого агрегата 13 в опору осуществляется через резьбовую втулку 15 в мостик 11 и держатели 6, 7 вкладышей и затем оттуда через наружные втулки 30, 31 в упругие элементы 32, 33, и потом в сердечники 8, 9 вкладышей, которые соединены с консолью 10. Изоляция от вибраций, передаваемых в условиях эксплуатации агрегатом 13, осуществляется с помощью упругих элементов 32, 33 резиновых вкладышей 1, 2.
На фиг. 3 и 4 показан второй пример осуществления предлагаемой изобретением опоры.
В этом примере осуществления также опора включает в себя два резиновых вкладыша 1, 2, имеющие каждый вертикальную ось 3, 4 вращения, причем эти резиновые вкладыши 1, 2 установлены по функционально технической параллельной схеме. Эти два резиновых вкладыша 1, 2 вместе с мостиком 11 образуют предварительно монтируемый узел 38.
Резиновые вкладыши 1, 2 в этом примере осуществления, в противоположность примеру осуществления фиг. 1 и 2, выполнены по существу не цилиндрическими, а коническими.
Ссылочным обозначением 16 обозначена пазовая гайка для перестановки высоты опоры.
Упорная пластина 21 в этом варианте осуществления встраивается в дно опоры.
Отношение длины 37 опоры к ее наибольшей ширине 36, как и в примере осуществления фиг. 1 и 2, равняется примерно 3.
Благодаря коническому исполнению резиновых дорожек резиновых вкладышей 1 и 2 может настраиваться более высокая вертикальная жесткость, и при этом могут восприниматься более высокие вертикальные нагрузки. В зависимости от величины угла раствора конуса может настраиваться отношение жесткости в вертикальном/горизонтальном направлении. В этом примере осуществления упорная пластина 21 перемещена вниз. Это является одной из альтернативных возможностей того, как может реализовываться ограничение вертикального перемещения.
1. Опора, включающая в себя по меньшей мере два резиновых вкладыша (1, 2), имеющие каждый вертикальную ось (3, 4) вращения, причем эти резиновые вкладыши (1, 2) установлены по функционально технической параллельной схеме, причем два резиновых вкладыша (1, 2) образуют предварительно монтируемый узел (38) и при этом резиновые вкладыши (1, 2) расположены на расстоянии (5) рядом друг с другом и каждый в держателе (6, 7) вкладыша, причем резиновые вкладыши (1, 2) имеют каждый по существу полый цилиндрический сердечник (8, 9) вкладыша, который выполнен с возможностью соединения с консолью (10), причем держатели (6, 7) вкладышей соединены друг с другом мостиком (11), и причем этот мостик имеет крепежное устройство (12) для крепления опираемого агрегата (13), отличающаяся тем, что крепежное устройство (12) включает в себя проем (14) в мостике (11), причем в этом проеме (14) расположена резьбовая втулка (15), причем эта резьбовая втулка (15) на торце с одной стороны имеет кольцевой опорный буртик (16) для опираемого агрегата (13), а на торце с другой стороны посредством наружной резьбы (17) с возможностью перестановки высоты соединена с первой внутренней резьбой (18), ограничивающей проем (14) стенки (19) мостика (11), и причем эта резьбовая втулка (15) имеет вторую внутреннюю резьбу (20) для крепления опираемого агрегата (13) на опорном буртике (16).
2. Опора по п.1, отличающаяся тем, что сердечники (8, 9) резиновых вкладышей (1, 2) на обращенной к опорному буртику (16) стороне держателей (6, 7) вкладышей и мостика (11) неподвижно соединены с упорной пластиной (21), причем эта упорная пластина (21) охватывает резьбовую втулку (15) по периметру на радиальном расстоянии (22) и во время применения опоры по назначению размещена на вертикальном расстоянии (26) рядом с соседними поверхностями (23, 24, 25) держателей (6, 7) вкладышей и мостика (11).
3. Опора по п.1, отличающаяся тем, что в мостике (11) расположен по меньшей мере один стяжной винт (27, 28) для взаимного предварительного притягивания мостика (11) и держателя (6, 7) вкладыша к упорной пластине (21).
4. Опора по п.2, отличающаяся тем, что в мостике (11) расположен по меньшей мере один стяжной винт (27, 28) для взаимного предварительного притягивания мостика (11) и держателя (6, 7) вкладыша к упорной пластине (21).
5. Опора по п.3, отличающаяся тем, что два стяжных винта (27, 28) расположены друг напротив друга в продольном направлении (29) опоры по обеим сторонам проема (14).
6. Опора по п.4, отличающаяся тем, что два стяжных винта (27, 28) расположены друг напротив друга в продольном направлении (29) опоры по обеим сторонам проема (14).
7. Опора по одному из пп.1-4, отличающаяся тем, что держатели (6, 7) вкладышей и мостик (11) предпочтительно выполнены, цельно переходя друг в друга и из единого материала.
8. Опора по одному из пп.1-6, отличающаяся тем, что резиновые вкладыши (1, 2) по наружному периметру имеют каждый наружную втулку (30, 31), и причем эти наружные втулки (30, 31) с силовым замыканием установлены в соответствующих держателях (6, 7) вкладышей.
9. Опора по п.7, отличающаяся тем, что резиновые вкладыши (1, 2) по наружному периметру имеют каждый наружную втулку (30, 31), и причем эти наружные втулки (30, 31) с силовым замыканием установлены в соответствующих держателях (6, 7) вкладышей.
10. Опора по одному из пп.1-6 или 9, отличающаяся тем, что резиновые вкладыши (1, 2) выполнены каждый в виде резиново-металлической детали и включают в себя соответствующий сердечник (8, 9) вкладыша, соответствующую наружную втулку (30, 31) и по одному по существу полому цилиндрическому упругому элементу (32, 33).
11. Опора по п.7, отличающаяся тем, что резиновые вкладыши (1, 2) выполнены каждый в виде резиново-металлической детали и включают в себя соответствующий сердечник (8, 9) вкладыша, соответствующую наружную втулку (30, 31) и по одному по существу полому цилиндрическому упругому элементу (32, 33).
12. Опора по п.8, отличающаяся тем, что резиновые вкладыши (1, 2) выполнены каждый в виде резиново-металлической детали и включают в себя соответствующий сердечник (8, 9) вкладыша, соответствующую наружную втулку (30, 31) и по одному по существу полому цилиндрическому упругому элементу (32, 33).
13. Опора по одному из пп.1-6, 9, 11 или 12, отличающаяся тем, что держатели (6, 7) вкладышей имеют каждый наружный диаметр (34, 35), и причем наибольший наружный диаметр (34, 35) соответствует наибольшей ширине (36) опоры.
14. Опора по п.7, отличающаяся тем, что держатели (6, 7) вкладышей имеют каждый наружный диаметр (34, 35), и причем наибольший наружный диаметр (34, 35) соответствует наибольшей ширине (36) опоры.
15. Опора по п.8, отличающаяся тем, что держатели (6, 7) вкладышей имеют каждый наружный диаметр (34, 35), и причем наибольший наружный диаметр (34, 35) соответствует наибольшей ширине (36) опоры.
16. Опора по п.10, отличающаяся тем, что держатели (6, 7) вкладышей имеют каждый наружный диаметр (34, 35), и причем наибольший наружный диаметр (34, 35) соответствует наибольшей ширине (36) опоры.
17. Опора по одному из пп.1-6, 9, 11, 12, 14-16, отличающаяся тем, что отношение длины (37) опоры к ее наибольшей ширине (36) равняется по меньшей мере 2.
18. Опора по п.7, отличающаяся тем, что отношение длины (37) опоры к ее наибольшей ширине (36) равняется по меньшей мере 2.
19. Опора по п.8, отличающаяся тем, что отношение длины (37) опоры к ее наибольшей ширине (36) равняется по меньшей мере 2.
20. Опора по п.10, отличающаяся тем, что отношение длины (37) опоры к ее наибольшей ширине (36) равняется по меньшей мере 2.
21. Опора по п.13, отличающаяся тем, что отношение длины (37) опоры к ее наибольшей ширине (36) равняется по меньшей мере 2.
