BE1014904A5 - Ensemble de palier pour compresseur scelle. - Google Patents

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Abstract

Un compresseur (20) à volutes (22,24) est installé dans un boîtier scellé. Bien que l'on montre l'invention par rapport à un compresseur (20) à volutes (22,24), on comprendra que des aspects de l'invention présentent des avantages pour un type quelconque de compresseur (20) scellé. Un palier inférieur (30) est fixé directement à un capuchon d'extrémité (36) du boîtier. Le palier inférieur (30) est fixé de manière aisée et précise au capuchon d'extrémité (36) et réduit la complexité et le coût d'assemblage d'un compresseur (20) scellé. En particulier, le capuchon d'extrémité (36) est muni de parties refoulées (44) espacées sur la périphérie par des ouvertures (48). Le palier (30) est fixé aux parties refoulées (44) par soudage. L'huile peut s'écouler à travers les ouvertures (48) et dans un espace situé en-dessous du palier (30) de telle sorte qu'elle puisse atteindre des passages (70) d'huile dans l'arbre (26).

Description


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   Ensemble de palier pour compresseur scellé. 



  Arrière-plan de l'invention. 



   L'invention concerne un ensemble de palier amélioré pour le montage de l'extrémité inférieure d'un compresseur scellé. 



   Les compresseurs de réfrigérants, tels que ceux utilisés dans les systèmes de climatisation d'air, sont typiquement enserrés dans un boîtier scellé. Le boîtier renferme un moteur et une unité de pompe de compresseur. Des sections du boîtier enfermant le moteur sont exposées au réfrigérant sous pression d'aspiration ou pression de décharge. L'utilisation de ce type de boîtier s'est largement répandue dans des applications de compression de réfrigérants. 



   Le boîtier doit être scellé contre les fuites de réfrigérant entre les sections d'aspiration et de décharge à l'intérieur du boîtier et vers l'extérieur du boîtier. En outre, un certain nombre d'éléments doivent être montés à l'intérieur du boîtier. La réalisation de tous ces objectifs a rendu l'ensemble de compresseur relativement complexe. Un souhait des ouvriers travaillant à l'assemblage de compresseurs est donc de minimiser le nombre des étapes d'assemblage et le temps exigé par l'assemblage d'un compresseur. 



   Typiquement, un moteur entraîne un arbre qui entraîne à son tour des composants de l'unité de pompe. 



  De l'huile est mise en circulation dans l'arbre et vers le haut vers l'unité de pompe du compresseur. 



  Typiquement, l'arbre était monté sur un palier inférieur situé sur un côté du moteur opposé à l'unité de pompe. Ce palier inférieur était typiquement fixé au boîtier sur la périphérie externe du palier et généralement sur la paroi latérale du boîtier. Les boîtiers de compresseurs scellés sont typiquement formés d'une enveloppe de boîtier cylindrique ayant des 

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 capuchons aux deux extrémités. Le palier est supporté sur l'enveloppe et pas les capuchons d'extrémité. Cela provoquait une complexité d'assemblage supplémentaire considérable et augmentait le temps et le coût d'assemblage des unités de compresseurs. 



  Résumé de l'invention. 



   Dans une forme de réalisation de l'invention décrite, un compresseur scellé a un palier inférieur fixé au capuchon d'extrémité. Le capuchon d'extrémité peut être un élément estampé fabriqué à relativement peu de frais. Le palier peut être soudé rapidement au capuchon d'extrémité et l'arbre et l'unité de pompe assemblés dans le palier. On installe de préférence entre le capuchon d'extrémité et le palier une structure telle que la zone de contact de soudure n'entoure pas toute la périphérie du palier. De cette manière, l'huile peut s'écouler vers le haut à travers le palier et vers l'arbre. 



   Dans une forme de réalisation préférée de la présente invention sont formées une série de parties refoulées qui s'étendent vers le haut depuis une paroi inférieure du capuchon d'extrémité. Le palier est positionné sur les parties refoulées et est soudé par résistance aux parties refoulées. Les parties refoulées sont formées dans des emplacements espacés sur la périphérie. Il y a donc des passages entre les parties refoulées qui mènent au fond du palier. L'huile qui se trouve en-dessous du palier et dans le puisard du compresseur peut se déplacer vers le haut à travers ces espaces dans le fond du palier. Cette huile peut ensuite passer vers le haut via l'arbre dans l'unité de pompe de compresseur.

   L'utilisation d'un capuchon d'extrémité estampé permet l'alignement et la fixation rapides et aisées du palier dans sa position souhaitée telle que l'assemblage du palier soit considérablement réduit en comparaison de la technique antérieure. 

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   Dans des procédés de fabrication, le palier peut être soudé au capuchon d'extrémité avant ou après la fixation du capuchon d'extrémité à l'enveloppe centrale. 



   On pourra mieux comprendre ces caractéristiques et d'autres caractéristiques de l'invention à la lumière de la spécification et des dessins suivants, dont ce qui suit est une brève description. 



  Brève description des dessins. 



   La Fig. 1 est une vue en coupe transversale d'un compresseur comprenant l'invention, la Fig. 2 est une vue à plus grande échelle du palier inférieur, la Fig. 3 représente une étape d'assemblage intermédiaire selon un procédé de l'invention, la Fig. 4 représente un capuchon d'extrémité, la Fig. 5 représente le palier et le capuchon d'extrémité avant fixation de l'arbre, la Fig. 6 est une vue en perspective de l'agencement de palier et de capuchon d'extrémité, la Fig. 7 est une vue d'extrémité d'une autre forme de réalisation, la Fig. 8 est une vue d'extrémité d'une autre forme de réalisation, la Fig. 9 est une vue en perspective de la forme de réalisation de la Fig. 8, et la Fig. 10 représente une autre étape du procédé. 



  Description détaillée d'une forme de réalisation préférée. 



   La Fig. 1 représente un compresseur 20 sous la forme d'un compresseur à volutes comprenant une volute non orbitale 22 et une volute orbitale 24. La volute orbitale 24 est entraînée par un arbre 26 qui est à son tour entraîné par un moteur 28. Un ensemble 

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 de palier inférieur 30 supporte une extrémité inférieure 32 de l'arbre 26. Comme montré, le boîtier du compresseur comprend une enveloppe cylindrique 34 ainsi qu'un capuchon d'extrémité inférieur 36 et un capuchon d'extrémité supérieur 37. 



   L'ensemble de palier 30 comprend une enveloppe de palier en acier 38 et un élément de palier interne 40 reçu dans l'enveloppe 38. Une rondelle de butée 42 est disposée entre la paroi inférieure du palier 38 et une paroi d'extrémité de la partie d'arbre 32. 



   Comme montré dans la Fig. 2, le capuchon d'extrémité 36 a des parties refoulées 44 déformées vers le haut vers l'extrémité de l'arbre 32. Une arête externe 46 aide à centrer le palier 38, comme on le décrira ci-dessous. Des ouvertures 48 entre les parties refoulées 44 permettent l'écoulement d'huile dans une chambre 49 sous le palier 38. Le palier 38 est en fait fixé au capuchon d'extrémité 36 uniquement dans les zones 50 qui sont associées aux parties refoulées 44. 



  De l'huile peut donc s'écouler vers le haut à travers les ouvertures 48 dans l'espace 49 et à travers un passage 51 de l'arbre 32 vers l'unité de pompe. 



   Comme illustré dans la Fig. 3, l'enveloppe 34 est munie du stator 35 du moteur, et du capuchon d'extrémité 36 soudé à l'enveloppe 34. Dans un procédé, un outil 71, représenté schématiquement, de préférence un mandrin, transporte l'ensemble de palier 30 vers le bas et le place sur le capuchon d'extrémité 36. La structure 46 permet à l'outil de centrer le palier au moyen d'un appareil d'ajustement par compression ou de dilatation 73 qui centre le mandrin par rapport au diamètre interne de l'enveloppe 34. L'outil 71 se déplace à l'intérieur de l'appareil 73. 



   L'outil 71 a une fonction de soudure par résistance et le palier 30 est soudé aux parties 

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 refoulées 44 à ce stade. On peut alors achever le reste de l'assemblage. De cette manière, il n'est pas nécessaire de positionner de manière précise le capuchon d'extrémité par rapport à l'enveloppe centrale. Le centrage du palier est décalé du diamètre interne de l'enveloppe. 



   Comme illustré dans la Fig. 4, le capuchon d'extrémité 36 comprend quatre parties refoulées 44 s'étendant vers l'intérieur depuis la partie de centrage 46. Les ouvertures 48 s'étendent vers le haut depuis une surface plane 64. Bien que quatre parties refoulées soient représentées, on pourrait utiliser d'autres nombres. Il se peut que trois soit le nombre préféré de parties refoulées, du fait que cela augmentera la section transversale pour l'écoulement d'huile en augmentant la taille des ouvertures 48. 



   Comme illustré dans la Fig. 5, avant insertion de l'arbre, le palier 38 a un anneau de soudage 66 perdu. L'anneau de soudage 66 est amené en contact avec les surfaces 50 et les parties refoulées 44. Un outil de soudage par résistance, représenté schématiquement en 71, soude le palier 38 au capuchon d'extrémité 36. 



   On comprendra à présent que l'invention offre un palier 38 qui peut être fixé de manière aisée et précise dans l'enveloppe du compresseur. Comme montré dans la Fig. 6, le palier de compresseur 30 est installé sur les parties refoulées 44. Des passages 70 sont formés par les ouvertures 48 et la surface 64 de telle sorte que de l'huile puisse s'écouler dans la chambre 49, comme illustré dans la Fig. 2. L'invention simplifie donc l'assemblage de compresseurs scellés. 



   La Fig. 7 représente une autre forme de réalisation d'un capuchon d'extrémité 90. Une plaque d'extrémité 90 reçoit le palier 92 comme dans les formes de réalisation antérieures. Il y a cependant des 

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 nervures de guidage espacées 94 dans la forme de réalisation de la Fig. 7. On expliquera ces nervures de guidage espacées plus en détail ci-dessous. 



   La Fig. 8 représente une autre forme de réalisation 100 dans laquelle les parties refoulées 102 s'étendent radialement vers l'extérieur dans une plus large mesure que dans les formes de réalisation antérieures. Comme illustré, il peut y avoir trois parties refoulées. Bien entendu, il pourrait y avoir deux parties refoulées ou des nombres plus élevés de parties refoulées. Les nervures de guidage 104 de cette forme de réalisation s'étendent sur une distance périphérique relativement importante. Des espaces entre les nervures de guidage permettent le placement d'un cordon de soudure à partir de l'enveloppe centrale. Une zone centrale 105 sur le capuchon d'extrémité reçoit le palier, comme montré en général en pointillés en 107. 



   Comme on peut le voir dans la Fig. 9, les parties refoulées 102 s'étendent vers l'extérieur. Les nervures de guidage 104 sont formées à un emplacement périphérique externe. 



   On pourra mieux comprendre le procédé de fabrication et d'assemblage du compresseur en utilisant les formes de réalisation des Fig. 7 à 9 en se référant à la Fig. 10. Comme illustré, un palier 106 est placé à l'origine sur la plaque d'extrémité. Un outil 110 et 112, représenté schématiquement, affûte finalement l'alésage de palier 108, ainsi que la surface périphérique externe 114 des nervures 104. La surface périphérique externe des nervures 104 aura à présent l'alésage 108 exactement centré. La surface externe 104 servira ensuite de structure de guidage précise lorsque le capuchon d'extrémité et le palier combinés sont positionnés dans l'enveloppe centrale. De cette manière, l'enveloppe centrale est positionnée correctement par rapport à l'alésage de palier 108. 

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   Dans un procédé selon ces formes de réalisation, les surfaces de guidage externes 104 (ou 94) sont usinées pour être concentriques avec l'alésage 108. La plaque d'extrémité et le palier combinés peuvent être ensuite aisément placés dans l'enveloppe centrale et un positionnement approprié du palier est assuré. 



   Comme représenté en pointillés en 115, l'enveloppe centrale est reçue ensuite vers l'extérieur des nervures de guidage et fixée à la base de la plaque d'extrémité par soudage. Les nervures de guidage servent donc à s'assurer que l'enveloppe centrale sera concentrique avec l'alésage 108. 



   Bien que l'on ait décrit des parties refoulées sur la plaque d'extrémité, on comprendra qu'une structure similaire pourrait être formée sur le fond du palier. En outre, au lieu d'avoir les ouvertures entre les parties refoulées et le palier, il peut être également possible d'avoir des trous s'étendant à travers le palier. Ces trous permettraient l'écoulement de lubrifiant dans l'espace comme le fait l'espace entre les parties refoulées. 



   Bien que l'on ait décrit une forme de réalisation préférée de l'invention, un homme du métier reconnaîtra que certaines modifications entrent dans le cadre de l'invention. C'est la raison pour laquelle les revendications suivantes seront étudiées afin de déterminer les véritables cadre et contenu de l'invention.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS 1. Compresseur (20) comprenant : une unité de pompe de compresseur; un boîtier entourant ladite unité de pompe de compresseur, ledit boîtier ayant une enveloppe centrale cylindrique (34) s'étendant entre une paire de capuchons d'extrémité (36,37), ladite unité de pompe de compresseur étant montée adjacente à un premier desdits capuchons d'extrémité (37);
    un moteur (28) monté dans ladite enveloppe (34) et un arbre (26) entraîné par ledit moteur (28) pour l'entraînement de ladite unité de pompe de compresseur, une extrémité (32) dudit arbre (26) opposée à ladite unité de pompe étant montée dans un palier inférieur (30), ledit palier inférieur (30) étant fixé directement à un second capuchon d'extrémité (36), ledit second capuchon d'extrémité (36) étant un élément d'acier estampé, ledit palier (30) incluant une enveloppe de palier montée sur ledit élément d'acier estampé, et ledit palier inférieur (30) étant positionné verticalement en-dessous dudit moteur (28), ledit second capuchon d'extrémité (36) présentant une paroi d'extrémité pour un puisard d'huile, ledit puisard d'huile entourant au moins une position inférieur verticale dudit palier inférieur (30).
  2. 2. Compresseur (20) selon la revendication 1, dans lequel ladite unité de pompe de compresseur est un compresseur à volutes (22, 24).
  3. 3. Compresseur (20) selon la revendication 1, dans lequel ledit palier inférieur (30) est positionné concentriquement vers l'intérieur de nervures de guidage (94) sur ledit second capuchon d'extrémité (36) . <Desc/Clms Page number 9>
  4. 4. Compresseur (20) comprenant : une unité de pompe de compresseur; un boîtier entourant ladite unité de pompe de compresseur, ledit boîtier ayant une enveloppe centrale cylindrique (34) s'étendant entre une paire de capuchons d'extrémité (36,37), ladite unité de pompe de compresseur étant montée adjacente à un premier desdits capuchons d'extrémité (37) ;
    un moteur (28) monté dans ladite enveloppe (34) et un arbre (26) entraîné par ledit moteur (28) pour l'entraînement de ladite unité de pompe de compresseur, une extrémité (32) dudit arbre (26) opposée à ladite unité de pompe étant montée dans un palier inférieur (30), ledit palier inférieur (30) étant fixé directement à un second capuchon d'extrémité (36), et ledit second capuchon d'extrémité (36) étant un élément d'acier estampé ayant une pluralité de parties refoulées (44) qui s'étendent vers le haut vers ledit palier (30) et espacées par des ouvertures (48), ledit palier (30) étant fixé audit second capuchon d'extrémité (36) sur lesdites parties refoulées (44), mais espacé axialement dudit capuchon d'extrémité (36) dans les zones alignées sur la périphérie avec lesdites ouvertures (48).
  5. 5. Compresseur (20) selon la revendication 4, dans lequel lesdites ouvertures (48) permettent à l'huile de s'écouler vers le haut dans ledit palier (30) .
  6. 6. Compresseur (20) selon la revendication 4, dans lequel il y a au moins deux desdites parties refoulées (44) . <Desc/Clms Page number 10>
  7. 7. Compresseur (20) selon la revendication 4, dans lequel ledit palier (30) est formé d'un anneau perdu (66), ledit anneau perdu (66) étant amené en contact avec lesdites parties refoulées (44) et un outil de soudage (71), en soudant ensuite ledit palier (30) auxdites parties refoulées (44) par ledit anneau perdu (66).
  8. 8. Compresseur (20) comprenant : une unité de pompe de compresseur; un boîtier entourant ladite unité de pompe de compresseur, ledit boîtier ayant une enveloppe centrale cylindrique (34) s'étendant entre une paire de capuchons d'extrémité (36,37), ladite unité de pompe de compresseur étant montée adjacente à un premier desdits capuchons d'extrémité (37);
    un moteur (28) monté dans ladite enveloppe (34) et un arbre (26) entraîné par ledit moteur (28) pour l'entraînement de ladite unité de pompe de compresseur, une extrémité (32) dudit arbre (26) opposée à ladite unité de pompe étant montée dans un palier inférieur (30), ledit palier inférieur (30) étant fixé directement à un second capuchon d'extrémité (36) , ledit palier inférieur (30) étant positionné concentriquement vers l'intérieur de nervures de guidage (94) sur ledit second capuchon d'extrémité (36) ; et lesdites nervures de guidage (94) ne s'étendant pas sur toute la périphérie de ladite plaque d'extrémité (36), mais ayant, en lieu et place, des espaces périphériques.
  9. 9.- Compresseur (20) selon la revendication 8, dans lequel ladite enveloppe centrale (34) est positionnée sur lesdites nervures de guidage (94) pour <Desc/Clms Page number 11> positionner ladite enveloppe centrale (34) de manière précise avec ledit palier inférieur (30).
  10. 10. Compresseur (20) comprenant : une unité de pompe de compresseur (20) à volutes (22,24); un boîtier entourant ladite unité de pompe de compresseur (20), ledit boîtier ayant une enveloppe latérale cylindrique (34) qui s'étend entre des capuchons d'extrémité supérieur (37) et inférieur (36), ladite unité de pompe de compresseur (20) étant montée adjacente audit capuchon d'extrémité supérieur (37);
    un moteur (28) monté dans ladite enveloppe (34) et un arbre (26) entraîné par ledit moteur (28) pour entraîner ladite unité de pompe de compresseur (20), une extrémité (32) dudit arbre (26) opposée à ladite unité de pompe étant montée dans un palier inférieur (30), ledit palier inférieur (30) étant fixé directement audit capuchon d'extrémité inférieur (36), des parties refoulées (44) présentes sur ledit capuchon d'extrémité inférieur (36) étant soudées audit palier inférieur (30), des ouvertures (48) entre lesdites parties refoulées (44) permettant à l'huile de s'écouler dans ledit palier inférieur (30).
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