BR0105159B1 - arranjo de mancal axial para compressor hermÉtico. - Google Patents

Description

"ARRANJO DE MANCAL AXIAL PARA COMPRESSOR HERMÉTICO".

Campo da invenção

Refere-se a presente invenção a um arranjo de mancaiaxial de rolamento para compressor hermético alternativode eixo vertical, do tipo utilizado em sistemas derefrigeração de pequeno porte.

Histórico da invenção

Compressores herméticos de refrigeração apresentam,montados no interior de uma carcaça hermeticamenteselada, um bloco de cilindro sustentando um eixo demanivela vertical, no qual é montado um rotor de motorelétrico. O peso do conjunto eixo de manivela e rotor ésuportado por um mancai axial geralmente na forma de ummancai axial plano de deslizamento.

0 eixo de manivela carrega, em seu extremo inferior, umrotor de bomba que, durante a operação do compressor,conduz óleo lubrificante de um reservatório, definido naporção inferior da carcaça, às peças com movimentorelativo mútuo, de forma a garantir o fornecimento deóleo para seu correto funcionamento.

A posição do mancai axial pode variar conforme o arranjodos componentes do compressor e ainda de variações deprojeto. As soluções consideram a montagem do rotor noeixo de manivela abaixo do bloco de cilindro, tal comoilustrado na figura 1, ou a montagem do rotor no eixo demanivela acima do bloco de cilindro, tal como ilustradona figura 2. Dependendo da posição de montagem do rotorem relação ao bloco de cilindro, as superfícies quedefinem o mancai axial são alteradas.

Na situação em que o rotor está montado abaixo do blocode cilindro, a superfície inferior de uma flange anelardo eixo de manivela é axialmente mancalizada em umasuperfície anelar definida no extremo superior do cubo domancai radial. Por outro lado, quando o rotor é montadoacima do bloco de cilindro, a face inferior do rotor éaxialmente mancalizada em uma superfície anelar definidano extremo superior do cubo de mancai radial. Por outrolado, quando o rotor é montado abaixo do bloco decilindro, a superfície inferior de uma flange anelar doeixo de manivela é axialmente mancalizada em umasuperfície anelar definida no extremo superior do cubo domancai radial.

Nos compressores em que o rotor é montado abaixo do blocode cilindro, é ainda conhecido o arranjo no qual éprovido um segundo mancai atuando radialmente sobre oeixo de manivela, acima do trecho excêntrico desteúltimo. Nesta construção, o eixo de manivela passa aincorporar uma segunda flange anelar, cuja face inferioré axialmente mancalizada em uma superfície anelarsuperior deste segundo mancai radial.

Em qualquer uma das configurações acima descritas, operfeito paralelismo entre as superfícies mutuamenteconfrontantes que definem o mancai axial não é garantido,devido à presença de erros de posição (batimentos axiais)e, principalmente, às deformações dos componentes durantea operação do compressor.

Os erros de posição das superfícies que definem o mancaiaxial podem ser minimizados com a utilização de processosde fabricação mais precisos. No entanto, as deformaçõesdos componentes são inerentes à operação do compressor,produzidas durante o período de compressão dos gasesrefrigerantes. Estas deformações se traduzem na perda deparalelismo entre as superfícies mutuamente confrontantesque definem o mancai axial, originando uma geometriadesfavorável à formação de um filme de óleo, comconseqüente redução da capacidade de sustentação domancai axial, aumento das perdas mecânicas por fricção epossíveis desgastes das superfícies. Adicionalmente, adeformação dos componentes, mais especificamente a perdade perpendicularismo que ocorre entre a biela e o eixo demanivela, produz a decomposição das forças de compressãodos gases, originando uma componente no sentido axial doeixo de manivelas, introduzindo um carregamento adicionalà força peso do conjunto eixo de manivela e rotor sobre omancai axial.

A melhoria do desempenho energético desses compressorespode ser obtida com a redução das perdas mecânicas porfricção, a partir da utilização de mancais maiseficientes. Dentro desta linha, é proposto o uso de ummancai axial de rolamento, cuja operação, em termos deperda mecânica dissipada, apresenta índices próximos doideal. Uma solução construtiva de mancai utilizando esteconceito encontra-se descrita na patente PI 8503054concedida à White Consolidated Industries, Inc. e voltadaa compressores herméticos nos quais o rotor do motorelétrico é montado acima do bloco de cilindro.

No tipo de montagem proposto na patente PI 8503054, aprovisão do mancai axial de rolamento, composto por duaspistas planas anelares e a gaiola de esferas, ocorreentre a face do rotor e superfície anelar definida noextremo superior do cubo de mancai radial, com orolamento sendo guiado, em seu diâmetro interno,diretamente pela superfície externa do corpo principal doeixo de manivela.

É reconhecido que a vida dos rolamentos axiais éfortemente influenciada pelo alinhamento das suas pistas,sendo que desvios, a partir de décimos de miliradianos,no paralelismo entre as pistas são suficientes parareduzir a sua vida útil de funcionamento em mais de 2 0vezes quando comparada com a vida útil de um rolamentoaxial com as pistas perfeitamente paralelas. Esta reduçãoda vida útil do rolamento ocorre devido à concentração docarregamento axial sobre uma ou duas esferas, ao invésdeste carregamento estar distribuído sobre todas asesferas do rolamento.

Nos compressores herméticos tendo o rotor do motorelétrico montado no eixo de manivela abaixo do bloco decilindro, a simples provisão de um mancai axial derolamento, tal como sugerido na patente PI 8503054, entrea superfície inferior de uma flange anelar do eixo demanivela e a superfície anelar definida no extremosuperior do cubo do mancai radial, provocará uma aumentoda distância entre o eixo geométrico do cilindro e areferida superfície anelar de mancai que constitui oadjacente extremo do bloco de mancai radial, conformeilustrado na figura 3. Nesta condição de montagemhipotética a partir dos ensinamentos da técnica anterioraqui considerada, o aumento da distância entre o eixogeométrico do cilindro e o adjacente extremo do cubo demancai radial tenderá a provocar uma maior momento sobreo conjunto cubo do mancai radial e eixo de manivela, comconseqüente aumento da flexão e aumento dos esforçosaplicados a este conjunto.

Outra desvantagem da configuração ilustrada na figura 3refere-se ao elevado vazamento de óleo que ocorre porentre o mancai axial de rolamento, aumentando as perdasmecânicas por atrito viscoso do rolamento axial ediminuindo a quantidade de óleo lubrificante disponívelna porção de eixo e em componentes do mecanismo docompressor localizados acima do mancai axial derolamento. Uma dosagem correta de óleo lubrificantedisponibilizada ao mancai axial de rolamento permite aotimização das perdas mecânicas e da vida útil destecomponente.

Os efeitos do aumento da flexão do conjunto cubo domancai radial e eixo de manivela e do aumento dovazamento por entre o mancai axial de rolamento causamaumento de ruído no compressor, diminuem a eficiênciaenergética dos mancais e diminuem a confiabilidademecânica de diversos componentes do compressor, entreeles o rolamento axial.

Sumário da Invenção

É um objetivo genérico da presente invenção prover umarranjo de mancai para compressor hermético alternativode refrigeração, sem provocar desvio de paralelismo entreas superfícies mutuamente confrontantes que definem omancai axial.

É também um objetivo da presente invenção prover umarranjo de mancai do tipo acima mencionado paracompressor hermético alternativo de refrigeração queapresente o rotor de motor elétrico fixado ao eixo demanivela vertical abaixo do bloco de cilindro, semprovocar aumento de flexão e esforços sobre o conjuntocubo do mancai radial e eixo de manivela.

É ainda um objetivo adicional da presente invenção,prover um arranjo de mancai acima mencionado que nãoprejudique a adequada lubrificação da porção de eixo edemais componentes do mecanismo do compressor localizadosacima do mancai axial de rolamento e que permita aindadefinir a dosagem adequada de óleo lubrificante a seralimentada ao mancai axial de rolamento.

0 arranjo de mancai em questão é aplicado a um compressorhermético alternativo compreendendo uma carcaça; um blocode cilindro montado no interior da carcaça e carregandoum cilindro e um cubo de mancai radial dispostoverticalmente; um eixo de manivela vertical montadoatravés do cubo de mancai radial, tendo uma porçãoextrema inferior projetando-se para baixo do cubo demancai radial e fixando um rotor de motor elétrico e umaporção extrema superior projetando-se para cima do cubode mancai radial e incorporando uma flange periférica,cuja face inferior define uma superfície anelar de apoioe um trecho excêntrico.

De acordo com a invenção, o cubo de mancai radialincorpora uma extensão tubular superior tendo uma faceinterna mancaiizando radialmente uma correspondenteextensão do eixo de manivela, uma face anelar extrema euma face externa, concêntrica à face interna, em torno daqual é montado um mancai axial de rolamento. 0 rolamentoaxial é simultaneamente assentado no cubo de mancairadial e na superfície anelar de apoio do eixo demanivela, de modo a manter uma certa folga axial mínimaentre esta última e a face anelar extrema da extensãotubular superior.

Breve descrição dos desenhosA invenção será descrita fazendo-se referências aosdesenhos anexos, nos quais:

A figura 1 representa uma vista em corte vertical medianode um compressor hermético alternativo, com eixo demanivela vertical fixado a um rotor de motor elétricodisposto abaixo do bloco de cilindro e verticalmentesuportado por um mancai axial da técnica anterior;

A figura 2 representa uma vista semelhante à da figuraanterior, mas ilustrando uma construção da técnicaanterior na qual o rotor do motor elétrico é posicionadoacima do bloco de cilindro e verticalmente suportado porum mancai axial de rolamento da técnica anterior;

A figura 3 representa uma vista em corte vertical parcialde um bloco de cilindro do tipo ilustrado na figura 1 eincorporando um cubo de mancai radial vertical em cujoextremo superior é assentado um mancai axial de rolamentopara o conjunto eixo de manivela e rotor de motorelétrico, conforme ensinamento da técnica anterior;

A figura 3a representa um detalhe ampliado de parte dafigura 3;

A figura 4 representa uma vista em corte vertical parcialde um bloco de cilindro do tipo ilustrado na figura 1 eincorporando um cubo de mancai radial construído parareceber um mancai axial de rolamento conforme o arranjoobjeto da presente invenção;

A figura 4a representa, em escala ampliada, uma parte dafigura 4, ilustrando uma primeira configuração para aconstrução do mancai axial de rolamento;

A figura 4b representa, também em escala ampliada, umaparte da figura 4, ilustrando uma segunda configuraçãoconstrutiva para o mancai axial de rolamento;A figura 4c é uma vista semelhante àquela das figuras 4ae 4b, mas ilustrando uma terceira configuraçãoconstrutiva para o mancai axial de rolamento objeto dapresente invenção;

A figura 4d representa, em escala ampliada, uma parte dafigura 4, angularmente defasada daquela ilustrada nafigura 4a e apresentando uma configuração para aconstrução de batente do mancai axial de rolamento dapresente invenção; e

A figura 5 é uma vista em perspectiva de um meio de apoioda presente invenção.

Descrição das configurações ilustradas

A figura 1 ilustra, de modo simplificado, um compressorhermético alternativo compreendendo uma carcaça 10 nointerior da qual é suspenso, de modo apropriado, um blocode cilindro 20 definindo um cilindro 30 e incorporando umcubo de mancai radial 40 disposto verticalmente emancalizando um eixo de manivela 50 vertical, tendo umaporção extrema inferior projetando-se para baixo do cubode mancai radial 4 0 para fixar um rotor 61 de um motorelétrico 60 cujo estator 62 é fixado sob o bloco decilindro 20. 0 eixo de manivela 50 apresenta ainda umaporção extrema superior projetando-se para cima do cubode mancai radial 40 e incorporando uma flange periférica51, cuja face inferior define uma superfície anelar demancai axial 51a e um trecho excêntrico 52 no qual émontado o olhai maior de uma biela 7 0 cujo olhai menor émontado em um pistão 80 reciprocante no interior docilindro 30.

Neste tipo de construção da técnica anterior, asuperfície anelar de mancai axial 51a é apoiada sobre umaface anelar superior 41 do cubo de mancai radial 4 0 paraassim definir um mancai axial de deslizamento que suportao peso do conjunto eixo de manivela 50 e rotor 61.

A figura 2 também ilustra um compressor . herméticoalternativo com os mesmos elementos básicos já descritosem relação ao compressor da figura 1 e que estãorepresentados com os mesmos números de referência.

Entretanto, na construção ilustrada na figura 2, o motorelétrico 60 é disposto acima do bloco de cilindro 20 e,conseqüentemente, do cubo de mancai radial 40, permitindoque o mancai axial fique posicionado a uma distância doeixo geométrico do cilindro 3 0 na qual os desvios deparalelismo entre as duas superfícies anelares de mancaiaxial são relativamente pequenas.

Na construção da figura 2 foi utilizado um mancai axialde rolamento 90 assentado contra a face anelar superior41 do cubo de mancai radial 4 0 contra uma respectivaporção de superfície inferior do rotor 61.

Na construção das figuras 3 e 3a é ilustrado um arranjode mancai axial de rolamento adaptado em um compressorhermético alternativo com seu eixo de manivela 50disposto verticalmente e carregando um rotor de motorelétrico montado abaixo do bloco de cilindro 20 e do cubode mancai radial 40.

Nessa construção da técnica anterior, o mancai axial derolamento 90 compreende uma gaiola circular 91 contendouma pluralidade de esferas angularmente espaçadas entresi e apoiadas em uma pista anelar superior 92 e em umapista anelar interior 93, na forma de arruelas metálicasplanas, respectivamente assentadas contra a superfícieanelar de apoio 51a do eixo de manivela 50 e a faceanelar superior 41 do cubo de mancai radial 40, Paragarantir o correto posicionamento da extensão do eixo demanivela 50 relativamente ao eixo geométrico do cilindro,a face anelar superior 41 do cubo de mancai radial 4 0 érebaixada de uma profundidade tal a absorver o acréscimoda altura do mancai axial do rolamento 90.

Ocorre que, mesmo não provocando alteração na extensão doeixo de manivela 50, a provisão do mancai axial derolamento 90 por esta técnica simples,- conduz a umaumento na distância entre o eixo geométrico do cilindro30 e a face anelar superior 41 do cubo de mancai radial40, que define o início do mancai radial.

A figura 4 ilustra, em conjunto com a figura 4a, umaprimeira configuração para o arranjo de mancai objeto dapresente invenção.

De acordo com a invenção, o cubo de mancai radial 4 0incorpora uma extensão tubular superior 4 5 tendo uma faceinterna 4 5a mancalizando uma correspondente extensão doeixo de manivela 50, uma face anelar extrema 45b e umaface externa 4 5c em torno da qual é montado, com umacerta folga radial mínima, um mancai axial de rolamento90 com uma construção mais adequada, por exemplo do queaquela descrita anteriormente com relação à figura 3a.

Conforme mais claramente ilustrado na figura 4a, o mancaiaxial de rolamento 90 tem sua pista anelar superior 92assentada contra a superfície anelar de apoio 51a daflange periférica 51 do eixo 50 e contra a face anelarsuperior 41 do cubo de mancai radial 40, a qual se mantémaxialmente recuada em relação à face anelar extrema 45bda extensão tubular superior 45. Nas configuraçõesilustradas nas figuras 4, 4a, 4b e 4c a face anelarsuperior 41 do cubo de mancai radial 4 0 é axialmenterecuada para o interior do contorno desse último, de modoa poder receber o mancai axial de rolamento 90 semrequerer alterações substanciais no projeto do cubo demancai 40.

O recuo axial da face anelar superior 41 do cubo demancai radial 40, a altura do mancai axial de rolamento90 e o dimensionamento da extensão tubular superior 45são projetados de modo a que seja garantida amancalização axial do eixo de manivela 50 com uma folgaaxial mínima, mas de fácil observância em termos defabricação e montagem, entre a face anelar extrema 45b daextensão tubular superior 45 e a superfície anelar deapoio 51 do eixo de manivela 50.

Nas construções nas quais o bombeamento do óleo desde oextremo inferior até o trecho excêntrico 52 do eixo demanivela 50 é feito através do interior deste último, alubrificação do mancai axial de rolamento 90 pode serfeita através de direcionamento controlado de parte dofluxo de óleo que é dirigido ao trecho excêntrico 52, semprejudicar a lubrificação desse último mesmo se existiruma certa folga exagerada entre a superfície anelar deapoio 51a do eixo de manivela 50 e a face anelar extrema45b da extensão tubular superior 45 do cubo de mancairadial 40.

Entretanto, nos casos em que o bombeamento ascendente doóleo lubrificante armazenado no fundo da carcaça 10 éfeito com o auxilio de uma ranhura helicoidal 55 providaexternamente ao eixo de manivela 50, cuidados especiaisdevem ser tomados com a construção do mancai axial derolamento 90 para que o óleo, que alcança o nível dessemancai em sua trajetória ascendente, não vaze radialmenteatravés da região do mancai axial de rolamento 90,prejudicando a lubrificação do trecho excêntrico 52.

Conforme ilustrado nas figuras 4 e 4a, o óleo éimpulsionado ascendentemente ao longo da ranhurahelicoidal externa 55 do eixo de manivela 50 até alcançaro extremo superior dessa ranhura, na região do mancaiaxial de rolamento 90 e que é aberto para o extremoinferior de uma passagem de óleo 58, axial e inclinada,que conduz à face extrema do trecho excêntrico 52, sendoa porção inferior da passagem de óleo 58 axialmenteaberta na região da face anelar de apoio 51a.

Uma possível solução para minimizar este vazamento é ocontrole da folga axial FA entre a superfície anelar deapoio 51a do eixo de manivela 50 e a face anelar extrema45b da extensão tubular superior 4 5 do cubo de mancairadial 40. Entretanto, essa solução exige tolerânciasapertadas de fabricação e montagem, de modo a prover umafolga suficientemente pequena para impedir a fuga de óleoe ao mesmo tempo evitar o contato das superfíciesconfrontantes e relativamente móveis ente si.

As figuras 4 e 4a ilustram uma primeira solução,desenvolvida de acordo com a invenção, para prover umaadequada retenção do fluxo de óleo ascendente ao passarpelo mancai axial de rolamento 90, sem gerar superfíciesmutuamente atritantes e sem exigir a observância detolerâncias que dificultem o processo de fabricação e demontagem do compressor.

De acordo com essa primeira configuração, a pista anelarsuperior 92 do mancai axial de rolamento 90 apresenta-sena forma de uma arruela de secção transversal retangularcuja face cilíndrica interna 92a mantém uma certa folgaradial FR em relação à face externa 45c, de formatocilíndrico, da extensão tubular superior 45. Como estasduas superfícies possuem movimento relativo entre si,devido à rotação do eixo, deve ser evitado o contato e,conseqüentemente, o desgaste entre estas superfícies.

De acordo com a presente invenção, este contato atritanteentre a face cilíndrica interna 92a da pista anelarsuperior 92 do mancai axial de rolamento' 90 com a faceexterna 45c da extensão tubular superior 45 pode serevitado travando-se dita pista anelar superior 92 contradeslocamentos radiais em relação ao eixo de manivela 50,por exemplo, pela provisão de um elemento de batente 51bcarregado pelo eixo de manivela 50 em posição radialmenteexterna à face externa 45c da extensão tubular superior 45.

Na configuração ilustrada, o elemento de batente 51b é naforma de um rebaixo do eixo de manivela 50, radialmenteinterno e adjacente à face cilíndrica interna 92a dapista anelar superior 92, por exemplo, produzido nasuperfície anelar de apoio 51a do eixo de manivela 50.

Conforme pode ser observado na figura 4d, o diâmetrointerno do rebaixo é maior do que o diâmetro externo daface externa 45c da extensão tubular superior 45. Emboranão ilustrado, uma outra forma de evitar este contatopode ser obtida pela fixação, por exemplo através dautilização de um elemento adesivo disposto entre a pistaanelar superior 92 e a pista anelar de apoio 51a do eixode manivela 50. Em ambas as soluções de montagemdescritas deve ser garantida a concentricidade dodiâmetro interno da pista anelar superior 92 em relaçãoao corpo do eixo de manivela 50.

A maior ou menor retenção do óleo é conseguida ajustando-se a dita folga radial FR com uma extensão axial emsobreposição SB da a face cilíndrica interna 92a da pistaanelar superior em relação à face externa 45c da extensãotubular superior 45, ajuste este que define um certo graude perda de carga ao fluxo de óleo que tende a deslocar-se descendentemente por entre as duas superfíciescilíndricas confrontantes. Pode-se assim relaxar atolerância para a folga radial FR, facilitando afabricação e a montagem, sem que com isso seja permitidaa fuga excessiva de óleo através do mancai axial derolamento 90.

A figura 4b ilustra uma variante construtiva da soluçãoproposta na figura 4a e segundo a qual a pista anelarsuperior 92 do mancai axial de rolamento 90 apresenta umchanfro inclinado 92b em sua aresta superior interna, oqual fica posicionado ao nível da folga axial FA,existente entre a face anelar extrema 45b da extensãotubular superior 45 e a face anelar de apoio 51a do eixode manivela 50, de modo a receber o fluxo de óleoradialmente expelido da referida folga axial FA. 0chanfro 92b funciona como um meio defletor decompositorde força, fazendo com que o fluxo radial de óleo aírecebido seja forçado a se deslocar para cima, penetrandona passagem de óleo 58, por sua porção inferior radial eaxialmente aberta, e sendo elevado até o topo doexcêntrico. A impulsão ascendente conseguida com ochanfro 92b, que pode apresentar qualquer perfiladequado, permite compensar-se a diminuição que essaconfiguração geralmente produz na extensão axial desobreposição, com folga radial FR reduzida, entre a pistaanelar superior 92 e a extensão tubular superior 45.

De acordo com uma opção construtiva da presente invenção,a pista anelar superior 92 do mancai de rolamento 90compreende uma porção de superfície superior 92bdefinindo uma base BF para sustentação da coluna de óleolubrificante que escoa pela passagem de óleo 58.

A figura 4c ilustra uma terceira possibilidadeconstrutiva segundo a qual é provida uma arruelaespaçadora 96 entre a pista anelar superior 92 do mancaiaxial de rolamento 90 e a face anelar de apoio 51a doeixo de manivela 50, sendo a face interna 96a da arruelaespaçadora 96 mantida radialmente distanciada da faceexterna 45c da extensão tubular superior 45, para definircom essa última e com a pista anelar " superior 92, umacanaleta anelar superior 100, aberta para folga axial FAe superiormente aberta para a passagem de óleo 58, para ointerior da qual é dirigido o fluxo radial de óleoimpulsionado pela força centrífuga, por giro do eixo demanivela 50. A canaleta anelar superior 100 apresenta umaparede de fundo que define a base BF para sustentação dacoluna de óleo lubrificante que escoa pela passagem deóleo 58.

Com essa disposição, o óleo acumulado na canaleta anelarsuperior 100 é forçado, por centrifugação, contra a faceinterna 96a da arruela espaçadora 96. Não sendo possívelao óleo descer, pelo bloqueio exercido pela extensãoradial da pista anelar superior 92 que define o fundo dacanaleta anelar 100, ele é conduzido a penetrarascendentemente no interior da passagem de óleo 58,prosseguindo até o topo do trecho excêntrico 52. Parafacilitar a subida do óleo, a canaleta anelar 100 étotalmente aberta, em sua região superior, para ointerior da passagem de óleo 58, sendo que a faceradialmente externa da canaleta anelar 100 é normalmentetangente ao contorno da passagem de óleo 58.

Como a força centrífuga atuante sobre o óleo na canaletaanelar 100 impede que ele retorne radialmente em direçãoà folga radial FR, entre a pista anelar superior 92 e aextensão superior tubular 45, essa folga radial FR deixade requerer tolerâncias apertadas, facilitando afabricação e a montagem dos componentes.

Deve ser entendido que a provisão da arruela espaçadora96 representa apenas uma forma exemplificativa de seprover uma canaleta superior interna acumuladora de óleona pista anelar superior 92 do mancai axial de rolamento 90.

De acordo com o ilustrado nas figuras 4 a 5, o arranjo dapresente invenção compreende, ainda, um meio de apoio 95inferiormente assentado na face anelar superior 41 docubo de mancai radial 40 e sustentando, superiormente, deforma rotativamente fixa, uma face inferior 93a da apista anelar inferior 93 do conjunto de rolamento axial90, dito meio de apoio 95 sendo construído de modo apoder oscilar em relação à face anelar superior 41 docubo de mancai radial 40 e em relação â pista anelarinferior 93, segundo eixos geométricos diametraismutuamente defasados entre si em 90 graus.

Em uma opção construtiva da presente invenção, entre aspartes mutuamente confrontantes de face inferior 93a dapista anelar inferior 93 e de superfície de contatosuperior 95a do meio de apoio 95 e de superfície decontato inferior 95b do meio de apoio 95 e as partes deface anelar superior 41 do cubo de mancai radial 40, umrespectivo par de projeções convexas, diametralmenteopostas incorporadas' a uma de ditas partes mutuamenteconfrontantes e assentadas contra as outras de ditaspartes mutuamente confrontantes, sendo o alinhamento deum par de projeções convexas defasado em 90 graus emrelação ao outro par de projeções convexas. Cada projeçãoconvexa pode ser, por exemplo, na forma de uma projeçãocilíndrica incorporada à respectiva parte.

De acordo com o ilustrado, cada uma das superfícies decontato superior 95a e de contato inferior 95b do meio deapoio 95 incorporar um respectivo par de projeçõesconvexas.

Claims (16)

1. Arranjo de mancai axial para compressor herméticoalternativo compreendendo: um bloco de cilindro (20)montado no interior de uma carcaça (10) e carregando umcilindro (30) e um cubo de mancai radial (40) dispostoverticalmente; um eixo de manivela (50) montado atravésdo cubo de mancai radial (40) e tendo uma porção extremainferior projetando-se para baixo do cubo de mancairadial (40) e fixando um rotor (61) de um motor elétrico(60) e uma porção extrema superior projetando-se paracima do cubo de mancai radial (4 0) e incorporando umaflange periférica (51), cuja face inferior define umasuperfície anelar de apoio (51a) e um trecho excêntrico(52), caracterizado pelo fato de o cubo de mancai radial(40) incorporar uma extensão tubular superior (45) tendouma face interna (45a) mancalizando, radialmente, umacorrespondente extensão do eixo de manivela (50), umaface anelar extrema (45b) e uma face externa (45c), emtorno da qual é montado um mancai axial de rolamento(90), o qual é simultaneamente assentado no cubo demancai radial (40) e na superfície anelar de apoio (51a)do eixo de manivela (50) , de modo a manter uma certafolga axial (FA) mínima entre dita superfície anelar deapoio (51a) e a face anelar extrema (45b) da extensãotubular superior (45).

2. Arranjo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de a pista anelar superior (92)do mancai axial de rolamento (90) ser travada contradeslocamentos radiais em relação ao eixo de manivela(50) , de modo a evitar o contato de sua face cilíndricainterna (92a) com a face externa (45c) da extensãotubular superior (45).

3. Arranjo, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de o dito travamento radial dapista anelar superior (92) do mancai axial de rolamento(90) ser obtido por um elemento de batente (51b)carregado pelo eixo de manivela (50) em posiçãoradialmente externa à face externa (45c) da extensãotubular superior (45).

4. Arranjo, de acordo com a reivindicação 3,caracteri zado pelo fato de o elemento de batente (51b)ser na forma de um rebaixo do eixo de manivela (50) ,radialmente interno e adjacente â face cilíndrica interna(92a) da pista anelar superior (92).

5. Arranjo, de acordo com qualquer uma das reivindicações-1 ou 2, caracterizado pelo fato de o mancai axial derolamento (90) compreender uma gaiola circular (91)contendo uma pluralidade de esferas angularmenteespaçadas entre si e apoiadas em uma pista anelarsuperior (92), tendo uma face cilíndrica interna (92a) euma pista anelar inferior (93), respectivamenteassentadas contra a superfície anelar de apoio (51a) doeixo de manivela (50) e contra a face anelar superior(41) do cubo de mancai radial (40) , sendo que a facecilíndrica interna (92a) da pista anelar superior (92)mantém, com a parede externa (45c) da extensão tubularsuperior (45), uma extensão axial em sobreposição (SB),dimensionadas para prover um desejado grau de restriçãoao fluxo axial de óleo através da dita folga radial (FR),direcionando a maior parte do dito fluxo de óleo paracima, para o interior da passagem de óleo (58) interna aoeixo de manivela (50) e que conduz dito óleo ao topo dotrecho excêntrico (52).

6. Arranjo, de acordo com a reivindicação 5,caracterizado pelo fato da pista anelar superior (92) domancai axial de rolamento (90) apresentar um chanfroinclinado (92c) em uma aresta superior interna,posicionado ao nível da folga axial (FA), de modo areceber, através desta, o fluxo de óleo lubrificanteradialmente expelido do eixo de manivela (50),direcionando o dito fluxo de óleo para cima, para ointerior da passagem de óleo (58).

7. Arranjo, de acordo com a reivindicação 5,caracterizado pelo fato de a pista anelar superior (92)do mancai de rolamento (90) compreender uma porção desuperfície superior (92b) definindo uma base (BF) parasustentação da coluna de óleo lubrificante que escoa pelapassagem de óleo (58).

8. Arranjo, de acordo com a reivindicação 5,caracterizado pelo fato de a pista anelar superior (92)do mancai axial de rolamento (90) definir uma canaletaanelar superior (100) em sua região interna, aberta paraa folga axial (FA) , internamente limitada pela paredeexterna (45c) da extensão tubular superior (45) esuperiormente aberta para a passagem de óleo (58) , ditacanaleta anelar superior (100) apresentando uma parede defundo que define uma base (BF) para sustentação da colunade óleo lubrificante que escoa pela passagem de óleo(58).

9. Arranjo, de acordo com a reivindicação 8,caracterizado pelo fato de a face radialmente externa dacanaleta anelar superior (100) ser tangente ao contornoda passagem de óleo (58).

10. Arranjo, de acordo com a reivindicação 9,caracterizado pelo fatcf de a canaleta anelar (100) serdefinida entre a face externa (45c) da extensão tubularsuperior (45) e a face' interna (96a) de uma arruelaespaçadora (96) disposta entre a pista anelar superior(92) e a face anelar de apoio (51a) do eixo de manivela(50), sendo a parede de fundo da canaleta anelar superior(100) definida pela face superior (92a) da pista anelarsuperior (92).

11. Arranjo, de acordo com a reivindicação 10,caracterizado pelo fato de a canaleta anelar (100) serlimitada pela face externa (45c) da extensão tubularsuperior (45) , pela superfície superior (92b) da pistaanelar superior (92) do mancai de rolamento (90) e pelaface interna (96ai da arruela espaçadora (96) esuperiormente aberta para uma passagem de óleo (58)interna ao eixo de manivela (50).

12. Arranjo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de compreender ainda um meio deapoio (95) inferiormente assentado na face anelarsuperior (41) do cubo de mancai radial (40) esustentando, superiormente, de forma rotativamente fixa,uma face inferior (93a) da a pista anelar inferior (93)do conjunto de rolamento axial (90), dito meio de apoio(95) sendo construído de modo a poder oscilar em relaçãoà face anelar superior (41) do cubo de mancai radial (40)e em relação à pista anelar inferior (93), segundo eixosgeométricos diametrais mutuamente defasados entre si em-90 graus.

13. Arranjo, de acordo com a reivindicação 12,caracterizado pelo fato de compreender, entre as partesmutuamente confrontantes de face inferior (93a) da pistaanelar inferior (93) e de superfície de contato superior(95a) do meio de apoio (95) e de superfície de contatoinferior (95b) do meio de apoio (95) e as partes de faceanelar superior (41) do cubo de mancai radial (40), umrespectivo par de projeções convexas, diametralmenteopostas incorporadas a uma de ditas partes mutuamenteconfrontantes e assentadas contra as outras de ditaspartes mutuamente confrontantes, sendo o alinhamento deum par de projeções convexas defasado em 90 graus emrelação ao outro par de projeções convexas.

14. Arranjo, de acordo com a reivindicação 13,caracterizado pelo fato de cada projeção convexa ser umaprojeção cilíndrica incorporada à respectiva parte.

15. Arranjo, de acordo com a reivindicação 14,caracterizado pelo fato de cada uma das superfícies decontato superior (95a) e de contato inferior (95b) domeio de apoio (95). incorporar um respectivo par deprojeções convexas.

16. Arranjo, de acordo com a reivindicação 5,caracterizado pelo fato de cada uma 'das pistas anelaressuperior (92) e inferior (93) ser na forma de uma arruelaplana.