BE1015092A5 - Compresseur a volutes avec lubrification dirigee sur les surfaces des plats d'entrainement. - Google Patents

Compresseur a volutes avec lubrification dirigee sur les surfaces des plats d'entrainement. Download PDF

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Abstract

Un procédé amélioré de distribution de lubrifiant à une interface des plats d'entraînement (46,48) entre la broche excentrique (28) et le bloc coulissant (34) dans un compresseur à volutes (20) comprend une encoche (40) pour délivrer le lubrifiant dans l'alésage (37) du bloc coulissant (34). L'encoche laisse passer le lubrifiant d'un réservoir de lubrifiant (32) formé entre une boîte de manivelle et la protubérance (30) de la volute orbitale (22). En outre, le plate d'entraînement (46) est de préférence muni d'un biseau (50) qui garantit que le lubrifiant sera entraîné le long de la surface d'interface en assurant que les forces centrifuges l'entraîneront uniquement dans un sens.

Description


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   Compresseur à volutes avec lubrification dirigée sur les surfaces des plats d'entraînement. 



  Arrière-plan de l'invention. 



   La présente invention concerne - la distribution de lubrifiant à l'interface des plats d'entraînement dans un compresseur à volutes. 



   Les compresseurs à volutes sont de plus en plus largement utilisés dans des applications de compression de réfrigérant. Dans un compresseur à volutes, un premier élément de volute a une base et une enveloppe généralement spiralée s'étendant de sa base. 



  Un second élément de volute a une base et une enveloppe généralement spiralée s'étendant de sa base. Les enveloppes des deux volutes s'emboîtent pour définir des chambres de compression. Le second élément de volute est amené à orbiter par rapport au premier, et, lorsque les deux éléments orbitent l'un par rapport à l'autre, la taille des chambres de compression diminue, comprimant un réfrigérant piégé. 



   Dans un type courant de compresseur à volutes, le mouvement orbital du second élément de volute est provoqué par un arbre rotatif ayant une broche excentrique. La broche excentrique s'emboîte dans un bloc coulissant, qui est reçu, à son tour, dans une protubérance s'étendant vers le bas depuis le second élément de volute. Lorsque l'arbre tourne, sa broche excentrique entraîne le bloc coulissant et entraîne finalement un mouvement orbital du second élément de volute. 



   Typiquement, la broche excentrique a une surface d'entraînement plate qui s'engage sur une 

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 surface plate correspondante dans le bloc coulissant. 



  Dans le cadre de cette demande, le terme "plat" doit être compris comme généralement plat. De préférence, une forme légèrement en cylindre est en fait incluse dans l'une ou l'autre des deux surfaces. 



   La Demanderesse a vu des blocs coulissants utilisés dans des compresseurs à volutes concurrents qui ont une petite encoche adjacente à une extrémité inférieure. Cependant, cette petite encoche n'est pas nantie d'une structure entre le bloc coulissant et la broche excentrique pour contribuer à entraîner le lubrifiant le long d'une surface d'interface entre les deux. En soi, il semblerait que la petite encoche n'apporte que peu d'avantage, voire même aucun, en matière de lubrification. 



   Les composants des compresseurs à volutes et, en particulier, les composants d'entraînement sont alimentés de manière souhaitable en lubrifiant en cours de fonctionnement. Cependant, une zone qui est difficile à lubrifier est cette interface des plats d'entraînement. 



  Résumé de l'invention. 



   Dans la forme de réalisation divulguée de l'invention, une rainure de lubrifiant délivre un lubrifiant à l'interface des plats d'entraînement entre un bloc coulissant et une broche excentrique dans un compresseur à volutes. Plus particulièrement, un orifice est ménagé à travers le bloc coulissant pour distribuer le lubrifiant d'une zone extérieure au bloc coulissant à l'alésage interne du bloc coulissant. 



  L'orifice est mieux encore formé à une extrémité inférieure du bloc coulissant et délivre le lubrifiant 

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 à un endroit de l'alésage du bloc coulissant directement adjacent à l'interface des plats d'entraînement. Il y a une structure entre le bloc coulissant et la broche excentrique pour contribuer à entraîner le lubrifiant depuis l'encoche le long de la surface de l'interface. Comme cela sera expliqué plus en détail ci-dessous, la surface de contact entre le bloc coulissant et la broche excentrique est conçue pour se trouver entièrement sur un côté d'une extension d'un point central de l'arbre perpendiculaire au plat d'entraînement sur le bloc coulissant. De cette manière, les forces centrifuges ne bloqueront pas l'écoulement de lubrifiant le long de l'interface entre la broche et le bloc coulissant.

   Dans une forme de réalisation, ce changement est apporté par la broche excentrique qui a une surface biseautée formée à proximité de son plat d'entraînement et positionnée à proximité du côté de sortie de l'encoche de lubrifiant. 



  Le biseau assure que l'ensemble du contact entre les plats d'entraînement se situera sur un côté de l'extension du point central et, par suite, la force centrifuge entraînera le lubrifiant le long de cette surface de contact et ne bloquera pas l'écoulement. 



   Dans une autre forme de réalisation, la broche excentrique pourrait être simplement façonnée de sorte que l'ensemble du contact se situe sur un côté. 



  L'expert en la technique de conception des compresseurs à volutes reconnaîtra que d'autres compromis peuvent se présenter avec un tel modèle. 



   De cette manière, le biseau forme un petit réservoir de sorte que le lubrifiant sortant de 

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 l'orifice se rassemble et se déplace vers l'interface des plats d'entraînement. 



   Ces caractéristiques ainsi que d'autres caractéristiques de l'invention pourront être mieux comprises à la lecture de la description suivante et des dessins annexés, dont ce qui suit est une brève description. 



  Brève description des dessins. 



   La Fig. 1 représente un compresseur à volutes. 



   La Fig. 2 est une vue à plus grande échelle d'une partie du compresseur à volutes tel que représenté dans la Fig. 1. 



   La Fig. 3 est une vue en coupe transversale des surfaces d'entraînement du compresseur à volutes selon l'invention. 



   La Fig. 4 représente une autre forme de réalisation. 



   La Fig. 5 représente une autre caractéristique du bloc coulissant selon l'invention. 



  Description détaillée d'une forme de réalisation préférée. 



   Un compresseur à volutes 20 est illustré dans la Fig. 1. Comme cela est connu, une volute non orbitale 22 a des enveloppes 23 s'emboîtant dans des enveloppes 25 sur une volute orbitale 24. Une boîte de manivelle 26 supporte la volute orbitale. Un arbre d'entraînement 28 est entraîné en rotation par un moteur. Une protubérance 30 s'étend vers le bas depuis une base 31 de la volute orbitale 24. Un bloc coulissant 34 est positionné dans la protubérance 30. 



  Une broche excentrique 36 s'étend vers le haut dans un 

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 alésage 37 du bloc coulissant. Comme cela est connu, lorsque l'arbre 28 tourne, l'interaction de la broche excentrique 36 et du bloc coulissant 34 provoque le mouvement orbital de la volute orbitale 24. 



   Comme on peut également le voir, il y a un réservoir 32 contenant un lubrifiant à l'extérieur de la protubérance 30. Comme on peut également le voir, le bloc coulissant 34 a une extrémité inférieure 39 s'étendant en dessous de l'extrémité 50 de la protubérance 30. 



   Comme cela ressort de la Fig. 2, une encoche 40 est ménagée dans l'extrémité inférieure 39 du bloc coulissant 34 et à un endroit tel qu'elle communique avec le réservoir 32. 



   Comme illustré dans la Fig. 3, l'encoche 40 s'étend d'une extrémité d'entrée 42 adjacente à son extrémité radiale externe à une extrémité de sortie 44 qui débouche dans l'alésage 37. Un plat d'entraînement 46 est formé dans l'alésage 47 et un plat d'entraînement 48 est formé sur la broche excentrique 38. Un biseau 50 est formé sur un bord du plat d'entraînement 48, qui est adjacent à la sortie 44 de l'encoche 40. De cette manière, un petit réservoir 52 sera créé pour recevoir le lubrifiant de l'encoche 40 et le délivrer le long de l'interface des plats d'entraînement. 



   Comme on peut le noter dans la Fig. 3, le point central S de l'arbre pourrait être décrit comme ayant un point d'extension X défini par un rayon tracé perpendiculairement à la surface plate 46 ou tracé comme un rayon pour être perpendiculaire à l'extension de la surface plate 48. Comme on peut le noter, les 

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 forces centrifuges le long d'une surface d'interface entre les plats 46 et 48 augmenteront au fur et à mesure que le rayon entre le point S et le point de contact augmente. Le rayon le plus court serait au point X. Si une surface de contact C entre les plats 46 et 48 était formée sur les deux côtés du point X, il y aurait des augmentations de forces centrifuges conflictuelles qui bloqueraient l'écoulement de lubrifiant au-delà du point X. C'est l'avantage principal du biseau 50.

   Le biseau 50 déplace le point de contact initial C vers un point du point X tel que la totalité du contact d'interface entre les plats 46 et 48 se situe sur un côté du point de contact X et tel que le lubrifiant soit entraîné le long de la surface de l'interface. 



   La Fig. 4 représente une autre forme de réalisation dans laquelle la broche excentrique 120 est construite de sorte qu'elle n'ait pas besoin d'un biseau, mais qu'en lieu et place, sa courbe soit telle que le point de contact C se situe sur le même côté du point d'extension X que le reste de sa surface plate 122. 



   Par suite, on pourrait dire des deux formes de réalisation de l'invention que non seulement elles ont une encoche de graissage, mais qu'elles ont également une structure qui facilite l'entraînement du lubrifiant le long des surfaces de l'interface. 



   La Fig. 5 représente une autre caractéristique du bloc coulissant 34 et de son encoche 50. Comme illustré, un gradin 124 est typiquement formé dans le fond du bloc coulissant 34. 

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  L'encoche a une surface supérieure 126 qui s'étend verticalement au-dessus de ce gradin. 



   L'invention constitue donc une source de lubrifiant pour l'interface des plats d'entraînement. 



  Le lubrifiant sera capable de lubrifier cette interface et donc d'améliorer le fonctionnement du compresseur à volutes. 



   Une forme de réalisation préférée de l'invention a été divulguée, mais un expert en la technique reconnaîtra que certaines variantes entrent dans le cadre de l'invention. C'est pour cette raison que les revendications suivantes seront étudiées pour déterminer la portée et le contenu réels de l'invention.

Claims (1)

  1. REVENDICATIONS 1.- Compresseur à volutes (20) comprenant : un premier élément de volute (22) ayant une base et une enveloppe généralement spiralée (23) s'étendant depuis sa base, un second élément de volute (24) ayant une base et une enveloppe généralement spiralée (25) s'étendant depuis sa base, lesdites enveloppes (23,25) desdits premier (22) et second (24) éléments de volute, s'emboîtant pour définir des chambres de compression, un arbre d'entraînement (28) entraîné pour tourner et amener ledit second élément de volute (24) à orbiter, ledit arbre d'entraînement (28) comprenant une broche excentrique (36) s'étendant vers le haut dans un alésage (37) d'un bloc coulissant (34), ledit bloc coulissant (34) étant reçu dans une protubérance (30) s'étendant vers le bas à partir dudit second élément de volute (24)
    de sorte que ladite broche excentrique (36) se déplace avec la rotation dudit arbre (28) pour amener ledit second élément de volute (24) à orbiter par rapport audit premier élément de volute (22) et caractérisé en ce que ladite broche excentrique (36) et ledit bloc coulissant (34) sont engagés le long d'une surface d'interface lorsque la rotation dudit arbre (28) est convertie en mouvement orbital dudit second élément de volute (24), un orifice étant prévu pour délivrer le lubrifiant à ladite interface d'entraînement, ladite surface d'interface étant conçue pour faciliter l'entraînement du lubrifiant le long de ladite surface d'interface, ladite surface d'interface étant fournie par une paire de surfaces généralement plates,ledit orifice s'étendant sur toute la largeur du bloc coulissant à partir d'une surface périphérique interne,
    définissant un alésage, vers une surface périphérique externe, et s'ouvrant dans une position circonférentiellement adjacente <Desc/Clms Page number 9> à une extrémité de cette surface généralement plate sur ledit bloc coulissant.
    2.- Compresseur à volutes selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'une surface en biseau est formée sur ladite broche excentrique (36) a proximité de sa surface généralement plate, ladite surface en biseau permettant à ladite surface d'interface d'entraîner le lubrifiant le long de la surface d'interface en s'assurant que la totalité de ladite surface d'interface se trouve sur le côté d'une extension d'un point central dudit arbre d'entraînement tracé généralement perpendiculairement à ladite surface d'interface.
    3.- Compresseur à volutes selon la revendication 2 caractérisé en ce que ledit biseau est associé à une sortie dudit orifice, de sorte que le lubrifiant délivré dans ledit alésage soit adjacent audit biseau.
    4. - Compresseur à volutes (20) comprenant : un premier élément de volute (22) ayant une base et une enveloppe généralement spiralée (23) s'étendant depuis sa base, un second élément de volute (24) ayant une base et une enveloppe généralement spiralée (25) s'étendant depuis sa base, lesdites enveloppes (23,25) desdits premier (22) et seqond (24) éléments de volute, s'emboîtant pour définir des chambres de compression, un arbre d'entraînement (28) entraîné pour tourner et amener ledit second élément de volute (24) à orbiter, ledit arbre d'entraînement (28) comprenant une broche excentrique (36) s'étendant vers le haut dans un alésage (37) d'un bloc coulissant (34), ledit bloc coulissant (34) étant reçu dans une protubérance (30) s'étendant vers le bas à partir dudit second élément de volute (24)
    de sorte que ladite broche excentrique (36) se déplace avec la rotation dudit arbre (28) pour amener ledit second élément de volute (24) à orbiter par rapport audit premier élément de volute (22), <Desc/Clms Page number 10> caractérisé en ce que ladite broche excentrique (36) et ledit bloc coulissant (34) sont engagés le long d'une surface d'interface lorsque la rotation dudit arbre (28) est convertie en mouvement orbital dudit second élément de volute (24), et un orifice s'ouvrant dans une position circonférentiellement adjacente à ladite surface d'interface pour délivrer le lubrifiant à ladite surface d'interface, ladite surface d'interface étant conçue pour faciliter l'entraînement du lubrifiant le long de ladite surface d'interface, ladite interface, entre la broche excentrique et le bloc coulissant,
    étant pourvue d'une paire de surfaces généralement plates, ledit bloc coulissant s'étendant plus loin à partir dudit second élément de volute que ne le fait ladite protubérance et une extrémité dudit bloc coulissant, opposée audit second élément de volute, comprend ledit orifice.
    5.- Compresseur à volutes selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit orifice est formé par une encoche dans ladite extrémité, ladite encoche ayant une entrée communiquant avec un réservoir de lubrifiant entre une boîte de manivelle et ladite protubérance, et ayant une sortie communiquant avec ledit alésage dans ledit bloc coulissant.
    6.- Compresseur à volutes selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit orifice s'étend sur toute la largeur du bloc coulissant à partir d'une surface périphérique interne, définissant ledit alésage, vers une surface périphérique externe.
    7. - Compresseur à volutes (20) comprenant : un premier élément de volute (22) ayant une base et une enveloppe généralement spiralée (23) s'étendant depuis sa base, un second élément de volute (24) ayant une base et une enveloppe généralement spiralée (25) s'étendant depuis sa base, lesdites enveloppes (23,25) desdits premier (22) et <Desc/Clms Page number 11> second (24) éléments de volute, s'emboîtant pour définir des chambres de compression, un arbre d'entraînement (28) entraîné pour tourner et amener ledit second élément de volute (24) à orbiter, ledit arbre d'entraînement (28) comprenant une broche excentrique (36) s'étendant vers le haut dans un alésage (37) d'un bloc coulissant (34), ledit bloc coulissant (34) étant reçu dans une protubérance (30) s'étendant vers le bas à partir dudit second élément de volute (24)
    de sorte que ladite broche excentrique (36) se déplace avec la rotation dudit arbre (28) pour amener ledit second élément de volute (24) à orbiter par rapport audit premier élément de volute (22), caractérisé en ce que ladite broche excentrique (36) et ledit bloc coulissant (34) sont engagés le long d'une surface d'interface lorsque la rotation dudit arbre (28) est convertie en mouvement orbital dudit second élément de volute (24), et un orifice s'ouvrant dans une position en périphérie de ladite surface d'interface pour délivrer le lubrifiant sur ladite surface d'interface, ladite surface d'interface étant conçue pour faciliter l'entraînement du lubrifiant le long de ladite surface d'interface, ladite interface entre la broche excentrique (36) et le bloc coulissant (34) étant pourvue d'une paire de surfaces généralement plates, ladite broche excentrique (36)
    étant construite de sorte que la totalité de ladite surface d'interface soit définie sur un côté d'une extension d'un point central dudit arbre d'entraînement (28) tracé perpendiculairement à la surface généralement plate de ladite broche excentrique (36).
    8. - Compresseur à volutes (20) comprenant : un premier élément de volute (22) ayant une base et une enveloppe généralement spiralée (23) s'étendant depuis sa base, <Desc/Clms Page number 12> un second élément de volute (24) ayant une base et une enveloppe généralement spiralée (25) s'étendant depuis sa base, lesdites enveloppes (23,25) desdits premier (22) et second (24) éléments de volute, s'emboîtant pour définir des chambres de compression, un arbre d'entraînement (28) entraîné pour tourner et amener ledit second élément de volute (24) à orbiter, ledit arbre d'entraînement (28) comprenant une broche excentrique (36) s'étendant vers le haut dans un alésage (37) d'un bloc coulissant (34), ledit bloc coulissant (34) étant reçu dans une protubérance (30) s'étendant vers le bas à partir dudit second élément de volute (24)
    de sorte que ladite broche excentrique (36) se déplace avec la rotation dudit arbre (28) pour amener ledit second élément de volute (24) à orbiter par rapport audit premier élément de volute (22), caractérisé en ce que ladite broche excentrique (36) et ledit bloc coulissant (34) sont engagés le long d'une surface d'interface lorsque la rotation dudit arbre (28) est convertie en mouvement orbital dudit second élément de volute (24), et il y a un orifice délivrant le lubrifiant à ladite surface d'interface, ladite surface d'interface étant munie d'une paire de surfaces généralement plates, l'une desdites surfaces,généralement plates, étant munie d'un biseau adjacent à un côté de sortie dudit orifice.
    9.- Compresseur à volutes selon la revendication 8, dans lequel ledit bloc coulissant (34) s'étend plus loin dudit second élément de volute (24) que ne fait ladite protubérance (30) et une extrémité dudit bloc coulissant opposée audit second élément de volute (24) comprend ledit orifice.
    10. - Compresseur à volutes selon la revendication 9, dans lequel ledit orifice est formé par une encoche (40) dans ladite extrémité, ladite encoche (40) ayant une entrée communiquant avec un réservoir de lubrifiant (32) entre une boîte de manivelle qui supporte ledit second élément de volute <Desc/Clms Page number 13> (24) et ladite protubérance (30), ledit orifice ayant une sortie communiquant avec ledit alésage (37) dans ledit bloc coulissant (34) 11.- Compresseur à volutes selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit biseau est formé sur ladite broche excentrique (36).
    12. - Compresseur à volutes selon la revendication 11, dans lequel ledit biseau (50) est positionné à proximité d'une extrémité de sortie de sorte que le lubrifiant distribué dans ledit alésage (37) se recueille dans un réservoir (52) formé par ledit biseau (50).
    13.- Compresseur à volutes (20) selon la revendication 8, dans lequel ledit biseau (50) est défini sur ladite broche excentrique (36) et une extension d'une ligne centrale dudit arbre d'entraînement (28) tracée perpendiculaire à ladite surface plate sur ladite broche excentrique (36) est positionnée de sorte que la totalité de ladite surface d'interface se trouve sur un côté de ladite extension en raison dudit biseau (50).
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