Brevet FR2749358A1 — publié le 19971205

Roulement d'orientation de grand diamètre. La présente invention se rapporte à un roulement d'orientation de grand diamètre supportant des charges axiales ainsi que des charges radiales et comprenant une bague intérieure, une bague extérieure, une rangée d'éléments roulants formant un roulement radial et au moins une rangée d'éléments roulants formant une butée à roulement. Jusqu'à présent, de tels roulements d'orientation sont limités en diamètre pour des raisons de fabrication et surtout pour des raisons de transport. En effet, les gabarits routiers et ferroviaires n'admettent pas en général le transport de pièces circulaires d'un diamètre supérieur à environ 7 m. Cela limite en conséquence le diamètre des roulements d'orientation réalisés jusqu'ici avec des bagues d'un seul tenant. Or, il existe des applications pour lesquelles il serait désirable de pouvoir disposer de roulements d'orientation de plus grand diamètre. Un autre problème qui se pose pour les roulements d'orientation connus concerne leur inspection et leur réparation éventuelle. En effet, ces roulements sont souvent installés dans un environnement complexe pour une période très longue (de 10 à 20 ans). Or, jusqu'à présent, l'inspection et surtout une réparation sur un tel roulement nécessitent un démontage complet de l'installation à laquelle le roulement est incorporé, ce qui est une opération très longue et coûteuse. I1 entraîne également pour l'utilisateur un arrêt de l'installation, donc des pertes d'exploitation. La présente invention vise un roulement d'orientation qui puisse être réalisé avec des diamètres supérieurs à ceux correspondant aux gabarits de transport. L'invention vise également un roulement d'orientation dont les parties internes puissent être inspectées, voire démontées et réparées ou changées sans nécessiter de démontage complet. Le roulement d'orientation conforme à l'invention est un roulement de grand diamètre supportant des charges axiales ainsi que des charges radiales. Ce roulement comprend une bague intérieure, une bague extérieure et au moins deux rangées d'éléments roulants, à savoir une rangée d'éléments roulants formant un roulement radial et au moins une rangée d'éléments roulants formant une butée à roulement. Selon l'invention, au moins la bague extérieure est subdivisée dans le sens périphérique en plusieurs secteurs. Grâce à cette subdivision de la bague extérieure au moins en au moins deux secteurs, il est possible de diviser au moins par deux l'une des dimensions de cette bague à l'état démonté. En admettant que le gabarit de transport impose une dimension maximale de 7 m, le roulement conforme à l'invention peut, tout en restant transportable, être réalisé avec un diamètre allant jusqu'à 14 m si la bague extérieure est subdivisée en deux secteurs de 1800 chacun. En cas de subdivision en plus de deux secteurs, il est possible de réaliser des roulements encore plus grands sans dépasser le gabarit de transport. De préférence, la bague extérieure et la bague intérieure du roulement conformes à l'invention sont subdivisées en secteurs. Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, la bague extérieure au moins du roulement est par ailleurs subdivisée dans le sens axial en plusieurs bagues partielles assemblées entre elles. Dans ce cas, chacune de ces bagues partielles est subdivisée dans le sens périphérique en plusieurs secteurs et les bagues partielles sont assemblées entre elles avec décalage angulaire des joints entre les secteurs des bagues partielles adjacentes. D'une manière avantageuse, chaque butée à roulement et le roulement radial comprennent des pistes rapportées également subdivisées en secteurs. En se référant aux dessins annexés, on va décrire ci-après plus en détail un mode de réalisation illustratif et non limitatif de l'objet de l'invention; sur les dessins: la figure 1 est une coupe axiale partielle d'un roulement d'orientation conforme à l'invention; la figure 2 est une vue en plan à échelle réduite d'une partie de la bague extérieure du roulement de la figure 1; la figure 3 est une coupe suivant III-III de la figure 2; les figures 4, 5 et 6 sont des coupes analogues à la figure 1 montrant trois étapes successives de démontage partiel du roulement. Le roulement d'orientation tel qu'illustré par la figure 1 comprend une bague extérieure 1 et une bague intérieure 2, la bague extérieure 1 étant fixée sur un châssis 3, par exemple fixe, à l'aide de boulons dont seuls les axes 4 sont représentés. La bague intérieure 2 est fixée à un châssis 5 par exemple mobile à l'aide de boulons dont seuls les axes 6 sont représentés. Dans l'exemple illustré, le roulement permet une rotation du châssis mobile S par rapport au châssis fixe 3 autour d'un axe de rotation vertical non représenté, par un pignon denté moteur en prise avec une denture intérieure 7 de la bague 2. Le roulement est destiné à transmettre au châssis 3 des charges axiales dans les deux sens ainsi que des charges radiales appliquées au châssis 5. Les charges axiales de haut en bas sont supportées par une première rangée de rouleaux 8 constituant une butée principale à roulement, roulant entre deux pistes 9a, 9b rapportées l'une sur la bague intérieure 2 et l'autre sur la bague extérieure 1, et maintenus positionnés par des secteurs cage 10. Les charges axiales de bas en haut sont supportées par une deuxième rangée de rouleaux 1 1 constituant une butée à roulement secondaire, roulant entre des pistes 12a, 12b rapportées l'une sur la bague intérieure 2 et l'autre sur la bague extérieure 1, et maintenus positionnés par des secteurs cage 13. Les charges radiales sont supportées par une troisième rangée de rouleaux 14 constituant un roulement radial, roulant entre des pistes 15a, 15b rapportées l'une sur la bague intérieure 2 et l'autre sur la bague extérieure 1, et maintenus positionnés par des secteurs cage 16. Il est à noter que la bague intérieure 2 n'est pas subdivisée axialement, tandis que la bague extérieure 1 est subdivisée axialement en trois bagues partielles 17, 18, 19, la piste 9b de la première rangée de rouleaux 8 étant rapportée sur la bague partielle 19, la piste 12b de la deuxième rangée de rouleaux 1 1 sur la bague partielle 17 et la piste 15b de la troisième rangée de rouleaux 14 sur la bague partielle 18. Tel que cela apparaît sur les figures 2 et 3, chacune des bagues partielles 17, 18, 19 de la bague extérieure 1 est par ailleurs subdivisée dans le sens périphérique en plusieurs secteurs 20, 21, 22 respectivement. Les joints 23 des secteurs 20 de la bague partielle supérieure 17 sont décalés angulairement par rapport aux joints 24 des secteurs 21 de la bague partielle intermédiaire 18 eux-mêmes décalés angulairement par rapport aux joints 25 des secteurs 22 de la bague partielle inférieure 19. Les bagues partielles 17, 18, 19 subdivisées en secteurs 20, 21, 22 sont assemblées à l'aide de vis 26 décalées angulairement par rapport aux boulons 4 de fixation de la bague extérieure 1 sur le châssis 3. L'étanchéité du roulement d'orientation est assurée par des joints supérieurs 27 et par des joints inférieurs 28. Avantageusement, la bague intérieure 2 peut également être subdivisée dans le sens périphérique en plusieurs secteurs. Cette subdivision des bagues 1 et 2 en plusieurs secteurs permet d'une part de réduire considérablement l'encombrement du roulement démonté en ses parties constitutives, afin de faciliter le transport ou d'autoriser le transport de roulements dont les dimensions, à l'état monté, ne s'inscriraient plus dans les gabarits de transport. D'autre part, de tels roulements d'orientation de grand diamètre sont généralement installés dans un environnement complexe pour une période très longue. En cas d'incident sur le roulement, le démontage du roulement dans son ensemble serait très long et très coûteux, nécessitant un démontage au moins partiel de l'installation à laquelle le roulement est incorporé. Ce démontage du roulement entraînerait également, pour l'utilisateur, un arrêt de l'installation et donc des pertes d'exploitation. Au contraire, la structure particulière du roulement d'orientation tel que décrit ci-dessus fait que les parties internes du roulement peuvent être inspectées, voire être démontées et réparées ou changées sans nécessiter de démontage complet du roulement, ce dernier restant opérationnel. En se référant aux figures 1 et 4 à 6, on va décrire ci-après la séquence de démontage partiel, d'inspection, de réparation ou de remplacement éventuel, et de remontage du roulement. Après enlèvement des joints 27 et démontage des boulons 4 par secteurs, la bague partielle supérieure 17 de la bague extérieure 1 peut être démontée par secteurs. Cela permet le démontage par secteurs des pistes 12a, 12b, des rouleaux 1 1 et des secteurs cage 13, en vue d'une inspection de la butée secondaire. Après mise en place, de proche en proche, à titre de sécurité, d'un calage 29 sur la bague partielle intermédiaire 18 (voir figure 4), il est possible de démonter par secteurs les pistes 15a, 15b, les rouleaux 14 et les secteurs cage 16 du roulement radial (voir figure 5) pour en vérifier l'état. Pour vérifier ensuite l'état de la butée principale, on démonte par secteurs la bague partielle intermédiaire 18, en remplaçant les calages 29 par des calages 30. Après avoir soulevé la bague intérieure 2 à l'aide de vérins 31, il est possible de démonter les rouleaux 8, les secteurs cage 10 et les pistes 9a, 9b, pour vérification, réparation ou remplacement (voir figure 6). Le remontage du roulement s'effectue en sens inverse, à savoir par remise en place des rouleaux 8, secteurs cage 10 et pistes 9a, 9b de la butée principale, remise en place des secteurs de la bague partielle intermédiaire 18, remise en place des rouleaux 8, secteurs cage 16 et pistes 15a, 15b du roulement radial, remise en place des rouleaux 11, secteurs cage 13 et pistes 12a, 1 2b de la butée secondaire et remise en place des secteurs de la bague partielle supérieure 17. Il va de soi que le mode de réalisation représenté et décrit n'a été donné qu'à titre d'exemple illustratif et non limitatif que de nombreuses modifications et variantes sont possibles dans le cadre de l'invention. Ainsi, l'invention est applicable à d'autres types de roulements, par exemple à des roulements comprenant uniquement une butée à roulement et un roulement radial, pouvant comporter une bague extérieure non subdivisée axialement ou subdivisée axialement en deux ou plus de trois bagues partielles. La bague intérieure pourrait également être subdivisée axialement en bagues partielles divisées chacune en secteurs. Le nombre de secteurs dans lesquels chaque bague ou chaque bague partielle est subdivisée n'est pas non plus limité dans le cadre de l'invention, ce nombre pouvant être choisi en particulier en fonction du diamètre du roulement, des conditions de transport, des moyens de fabrication disponibles. Les secteurs de la bague extérieure ainsi que les secteurs de la bague intérieure (ou la bague intérieure d'un seul tenant) peuvent être constitués par exemple de fonte ou d'acier non allié, tandis que les pistes 9, 12, 15 qui peuvent être subdivisées en secteurs ou non sont avantageusement constituées d'acier traité d'une dureté comprise par exemple entre 50 et 60 HRC. REVENDICATIONS 1. Roulement d'orientation de grand diamètre supportant des charges axiales et des charges radiales, comprenant une bague intérieure (2), une bague extérieure (1), une rangée d'éléments roulants (14) formant un roulement radial et au moins une rangée d'éléments roulants (8, 11) formant une butée à roulement, caractérisé par le fait que la bague extérieure (1) au moins est subdivisée dans le sens périphérique en plusieurs secteurs (20, 21, 22). 2. Roulement suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la bague extérieure (1) au moins est subdivisée axialement en plusieurs bagues partielles (17, 18, 19), que chacune desdites bagues partielles (17, 18, 19) est subdivisée dans le sens périphérique en plusieurs secteurs (20, 21, 22) et que les bagues partielles sont assemblées entre elles avec décalage angulaire des joints (23, 24, 25) entre les secteurs des bagues partielles adjacentes. 3. Roulement suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le roulement radial et la ou chaque butée à roulement comprennent des pistes rapportées (9, 12, 15) subdivisées en secteurs.