ES2265130T3 - Compresor con dispositivo de lubricacion. - Google Patents
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Abstract
Compresor para medios gaseosos, en particular refrigerantes, que comprende una carcasa (10), un árbol de accionamiento (30) alojado en la carcasa (10), al menos una unidad compresora (22) dispuesta en la carcasa (10) y accionada por el árbol de accionamiento (30), y un dispositivo de lubricación con el que se puede suministrar aceite lubricante a puntos de apoyo (48, 52, 42) del árbol de accionamiento (30), con una cámara de reserva de aceite lubricante (80) que se encuentra por encima de un colector de aceite (100) en la carcasa (10) y que se puede rellenar con un dispositivo de transporte de aceite lubricante (104) desde el colector de aceite (100), con un sistema de canales de aceite lubricante (60) que atraviesa el árbol de accionamiento (30), que por medio de una entrada (72) prevista en el árbol de accionamiento (30) recoge aceite lubricante de la cámara de reserva de aceite lubricante (80), y lo lleva a los puntos de apoyo (48, 52, 42), caracterizado porque está previsto un dispositivo de supervisión del aceite lubricante (92) que presenta un sensor (90) asignado a la cámara de reserva de aceite lubricante (80), porque el sensor (90) está dispuesto de tal manera que detecta la presencia de aceite lubricante en la cámara de reserva de aceite lubricante (80) a la altura de la entrada (72) del árbol de accionamiento (30), y porque el dispositivo de supervisión de aceite lubricante (92), en caso de una falta de aceite lubricante, desconecta el compresor.
Description
Compresor con dispositivo de lubricación.
La invención se refiere a un compresor para
medios gaseosos, en particular refrigerantes, que comprende una
carcasa, un árbol de accionamiento alojado en la carcasa, al menos
una unidad compresora dispuesta en la carcasa y accionada por el
árbol de accionamiento, y un dispositivo de lubricación con el que
se puede suministrar aceite lubricante a puntos de apoyo del árbol
de accionamiento.
Este tipo de compresores se conocen por el
estado de la técnica. Un compresor con las características técnicas
tal y como se describen en el preámbulo de la reivindicación 1 se
conoce del documento WO 00/65232A. En estos, se da siempre el
problema de que en caso de una interrupción del suministro de aceite
del dispositivo de lubricación se ha de detener el compresor.
Este objetivo se consigue con un compresor del
tipo mencionado al comienzo, según la invención, gracias al hecho
de que esté previsto un dispositivo de supervisión del aceite
lubricante, que presenta un sensor asignado a la cámara de reserva
del aceite lubricante, y gracias al hecho de que el sensor esté
dispuesto de tal manera que detecte la presencia de aceite
lubricante en la cámara de reserva de aceite lubricante a la altura
de la entrada del árbol de accionamiento, y que desconecte el
compresor en caso de falta de aceite lubricante.
La ventaja de esta solución se ha de observar en
que por medio de un sensor asignado a la cámara de reserva de
aceite lubricante se puede supervisar directamente si está
disponible el aceite lubricante suficiente para el sistema de
canales de aceite lubricante, de manera que con el sensor y con el
dispositivo de supervisión del aceite lubricante se pueda reconocer
directamente cuando el suministro del dispositivo de lubricación ya
no funcione del modo deseado.
En principio, se podría pensar en conformar el
sensor de tal manera que detecte una corriente de aceite lubricante
en el sistema de canales de aceite lubricante.
El sensor se ha de conformar de un modo
especialmente sencillo y fiable cuando el sensor esté conformado
como un sensor que reaccione al contacto con aceite lubricante.
Un sensor de este tipo que reaccione al contacto
con aceite lubricante puede estar conformado, en este caso, de las
más diferentes maneras.
Una solución ventajosa prevé conformar este
sensor como sensor óptico, cuya óptica modifique sus características
ópticas al contacto con aceite lubricante.
Otra solución ventajosa prevé conformar el
sensor como un elemento térmico calentado que se enfríe al contacto
con aceite lubricante, calentándose, sin embargo, cuando ya no haya
contacto con el aceite lubricante.
En principio, el sensor se podría emplear sólo
cuando ya no se produzcan los estados de funcionamiento inestables
condicionados por el funcionamiento, en los que el dispositivo de
lubricación no funciona temporalmente.
En un caso de este tipo, con el sensor se puede
constatar de manera fiable si hay aceite lubricante en todo
momento.
De manera especialmente sencilla, también se
puede emplear una supervisión del aceite lubricante para la
supervisión de estados de funcionamiento inestables condicionados
por el funcionamiento cuando el dispositivo de supervisión del
aceite lubricante reconozca una falta de aceite lubricante cuando el
sensor asignado a la cámara de reserva de aceite lubricante no
constate aceite lubricante durante un tiempo superior a un
determinado periodo de tiempo.
Esto significa que el periodo de tiempo
determinado se prefija como tiempo de carencia, durante el cual se
puede suspender brevemente o fallar totalmente la lubricación, si
bien el superar el tiempo de carencia lleva a que el dispositivo de
supervisión del aceite lubricante desconecte el compresor.
Por ejemplo, con ello se puede puentear la fase
de arranque del compresor, en la que en primer lugar la cámara de
reserva de aceite lubricante puede estar vacía, y el dispositivo de
transporte de aceite lubricante no transporta suficiente aceite
lubricante a la cámara de reserva de aceite lubricante. Esta fase se
puede considerar por medio de la fijación de un periodo de tiempo
determinado durante el cual se puede producir una falta de aceite
lubricante y que ha de ser superado para la desconexión del
compresor, de manera que cuando la falta de aceite lubricante dura
menos tiempo que el periodo de tiempo determinado no se produce
ninguna desconexión del compresor.
La lubricación se puede supervisar de un modo
especialmente ventajoso cuando el sensor está dispuesto de tal
manera en la cámara de reserva del aceite lubricante que éste
detecta un nivel de relleno fijado de un baño de aceite lubricante
en la cámara de reserva de aceite lubricante. Por medio del
mantenimiento de un baño de aceite lubricante en la cámara de
reserva de aceite lubricante se puede proporcionar suficiente aceite
lubricante también para interrupciones breves del funcionamiento
del dispositivo de transporte de aceite lubricante para mantener
fundamentalmente en todo momento la lubricación.
En este caso es especialmente adecuado que el
nivel de relleno que ha de ser detectado por el sensor del baño de
aceite lubricante en la cámara de reserva de aceite lubricante se
fije de tal manera que éste esté por encima de la entrada para
aceite lubricante prevista en el árbol de accionamiento, de manera
que en la entrada siempre se aloja aceite lubricante libre de aire
o de gases.
Por razones de sencillez constructiva, es
especialmente ventajoso que el aceite lubricante en la cámara de
reserva de aceite lubricante entre en la entrada fundamentalmente
libre de presionización, de manera que no sean necesarias medidas
de ningún tipo para proporcionar aceite lubricante bajo presión para
el sistema de canales de aceite lubricante.
En este caso, el sistema de canales de aceite
lubricante, de modo adecuado, está conformado de tal manera que
éste, con el árbol de accionamiento girando, como consecuencia de
las fuerzas centrífugas, transporta aceite lubricante desde la
entrada a los puntos de apoyo a los que se ha de suministrar. Con
ello, simplemente, es suficiente con dejar girar el árbol de
accionamiento para lubricar los puntos de apoyo en una medida
suficiente.
De un modo adecuado, en este caso, la cámara de
reserva de aceite lubricante está dispuesta en al región de una
pared de la carcasa con la que limita el árbol de accionamiento, de
manera que no se requieren medidas constructivas costosas para
garantizar el funcionamiento del dispositivo de lubricación.
Para dejar entrar el aceite lubricante de un
modo sencillo desde la cámara de reserva de aceite lubricante al
sistema de canales de aceite lubricante, la entrada del sistema de
canales de aceite lubricante está dispuesta en la parte frontal del
árbol de accionamiento, con la que éste limita con la cámara de
reserva de aceite lubricante.
Conjuntamente con la explicación realizada hasta
el momento de los ejemplos de realización individuales no se ha
entrado con más detalle en la conformación del dispositivo de
transporte de aceite lubricante.
Éste puede estar conformado de diferentes
maneras. Por ejemplo, el dispositivo de transporte de aceite
lubricante podría estar conformado como tornillo sin fin de
transporte o como cualquier tipo de medio de transporte para aceite
lubricante.
Una solución especialmente adecuada prevé que el
dispositivo de transporte de aceite lubricante comprenda un rodete
proyector de aceite.
Un rodete proyector de aceite de este tipo se
puede montar sobre el árbol de accionamiento de un modo
especialmente sencillo desde el punto de vista constructivo, y gira
conjuntamente con el árbol de accionamiento, en el que el rodete
proyector de aceite se sumerge en el colector de aceite en la región
de la carcasa cercana al suelo para proyectar el aceite desde el
colector de aceite a las regiones por encima del mismo, en
particular para proyectarlo a una pared desde la que el aceite
puede entrar en la cámara de reserva del aceite lubricante.
Otras características de la solución conforme a
la invención son objeto de la siguiente descripción, así como de la
representación ilustrativa de un ejemplo de realización.
En el dibujo se muestra:
Fig. 1 una sección longitudinal a través de un
compresor conforme a la invención;
Fig. 2 una representación aumentada de una
región de la carcasa del compresor con la cámara de reserva del
aceite lubricante y
Fig. 3 una vista en la dirección de la flecha A
en la Fig. 2.
Un ejemplo de realización de un compresor
conforme a la invención para refrigerantes, representado en la Fig.
1, comprende una carcasa 10 que presenta una sección de motor 12 y
una sección de compresor 14. La carcasa 10 se extiende en este caso
en la dirección de un eje longitudinal 16, y está cerrada en la
región de su sección del motor 12 con una tapa de la carcasa 18 y
en la región de la sección del compresor 14 con una tapa de la
carcasa 20.
En la sección del compresor 14 están previstas
varias unidades de compresión 22, por ejemplo comprendiendo cada
una de ellas un cilindro 24 y un émbolo 28 que se puede mover dentro
de éste, que se pueden accionar por medio de un árbol de
accionamiento 30 común que se extiende a través de la sección del
compresor 14 y la sección del motor 12.
En una sección 32 del árbol de accionamiento 30
que se extiende en la sección del motor 12 se asienta un rotor 34
de un motor designado en su conjunto con 36, y en la sección del
motor 12 de la carcasa 10 se asienta un estator 38 del motor 36 que
rodea al rotor, de manera que el rotor 34 acciona directamente el
árbol de accionamiento 30.
Adicionalmente, el árbol de accionamiento 30
comprende con su sección 40 que se extiende en la sección del
compresor 14 elementos de accionamiento 42, por ejemplo conformados
en forma de excéntricas, en las que se asientan bielas 44. El
alojamiento del árbol de accionamiento en la carcasa 10 se realiza,
por un lado, por medio de un cuerpo de soporte 46 conformado en la
carcasa 10 que se asienta entre la sección del motor 12 y la
sección del compresor 14, que aloja el árbol de accionamiento 30 en
la región de una sección central 48 que está entre la sección 32
del árbol de accionamiento 30 que se extiende en la sección del
motor 12 y la sección 40 del árbol de accionamiento 30 que se
extiende en la sección del compresor 14.
Adicionalmente, el alojamiento del árbol de
accionamiento 30 se realiza en otro cuerpo de soporte 50 dispuesto
en la parte del extremo del árbol de accionamiento 30, que está
conformado en la tapa de la carcasa 20 que cierra la sección del
compresor 14 y aloja una sección del extremo 52 del árbol de
accionamiento opuesta a la tapa de la carcasa 20.
Para la lubricación de la sección central 48 que
gira en el cuerpo de soporte 46 y de la sección del extremo 52 del
árbol de accionamiento que gira en el cuerpo de soporte 50, así como
para la lubricación de las bielas 44 que se asientan sobre los
elementos de accionamiento 42, el árbol de accionamiento 30 está
provisto de un sistema de canales de aceite lubricante designado en
su conjunto con 60, que comprende un canal de aceite lubricante 62
central que se extiende en la dirección axial el árbol de
accionamiento 30, así como canales de empalme 64 que se ramifican a
partir de éste, por ejemplo canales de empalme 64 para la
lubricación de la sección central 48 del árbol de accionamiento que
gira en el cuerpo de soporte 46, un canal de empalme 66 para la
lubricación de la sección del extremo 52 del árbol de accionamiento
30 que gira en el cuerpo de soporte 50, y canales de empalme 68
para la lubricación de las bielas 44 que están asentadas sobre los
elementos de accionamiento 42.
Todos estos canales de empalme 64 a 68 tienen
aberturas de desembocadura 70 que se encuentran enfrentadas
radialmente al canal central de lubricación central 62 en el
exterior, de manera que cuando se produce un giro del árbol de
accionamiento 30, el aceite lubricante que se encuentra en el
sistema de canales de aceite lubricante 60 fluye en la dirección de
las aberturas de desembocadura 70.
El suministro del sistema de canales de aceite
lubricante 60 se lleva a cabo a través de una entrada 72 que está
dispuesta en una parte frontal 74 de la sección del extremo 52 del
árbol de accionamiento 30 opuesta a la tapa de la carcasa 20,
preferentemente coaxial al árbol de accionamiento 30. La parte
frontal 74 del árbol de accionamiento 30, en este caso, está
dispuesta, preferentemente, en una parte de la sección del extremo
52 del árbol de accionamiento 30 alojada en el cuerpo de soporte 50
opuesta a la tapa de la carcasa 20, y limita con una cámara de
reserva de aceite lubricante 80 que, tal y como se representa de
modo aumentado en las Fig. 2 y 3, está conformada como hendidura en
la tapa de la carcasa 20 en una parte opuesta al cuerpo de soporte
50, y se encuentra entre una pared de la tapa 82 de la tapa de la
carcasa 20 y el cuerpo de soporte 50 conformado en ésta,
extendiéndose la cámara de reserva de aceite lubricante 80 hasta una
parte abierta del cuerpo de soporte opuesta a la tapa de la carcasa
20, y estando cerrada en esta región fundamentalmente por medio de
la parte frontal 74.
En caso de que la cámara de reserva de aceite
lubricante 80 esté llena hasta tal punto que una superficie de
aceite 84 de un baño de aceite 86 esté por encima de la entrada 72,
entonces en la entrada 72 siempre hay disponible suficiente aceite
lubricante para ser recogido con el árbol de accionamiento 30
girando a través del sistema de canales de aceite lubricante 60 a
través de la entrada, y para ser guiado a las aberturas de
desembocadura 70 como consecuencia de la aceleración radial en el
árbol de accionamiento 30.
Para la supervisión del baño de aceite 86
existente en la cámara de reserva de aceite lubricante 80, a la
cámara de reserva de aceite lubricante 80 está asignado un sensor 90
que actúa conjuntamente con un dispositivo de supervisión de aceite
lubricante 92 que desconecta el motor 36 en caso de que falte aceite
lubricante.
Para el reconocimiento de una falta de aceite
lubricante, el sensor 90, por ejemplo, podría estar conformado de
tal manera que supervisara el nivel de la superficie de aceite 84
sin ningún contacto.
Preferentemente, el sensor 90 está conformado
como un sensor que puede reconocer si está en contacto con el
aceite lubricante o no.
Un contacto de este tipo con aceite lubricante
se puede determinar, por ejemplo, por medio de características
ópticas, de manera que el sensor 90 podría ser un sensor óptico.
Una forma de realización que trabaja de un modo
especialmente sencillo y fiable prevé que el sensor 90 trabaje en
forma de un elemento térmico calentado que por medio del contacto
con el aceite lubricante se enfría constantemente, y debido a ello
no se calienta considerablemente, si bien cuando no está en contacto
con el aceite lubricante se calienta considerablemente, y este
calentamiento del sensor se registra entonces por el dispositivo de
supervisión del aceite lubricante 92.
En el ejemplo de realización representado, el
sensor 90 está dispuesto directamente delante de la entrada 72 del
canal central de aceite lubricante 62, y con ello reconocería el
hecho de que no hubiera aceite lubricante en el baño de aceite
lubricante 86 a la altura de la entrada 72.
Preferentemente, el sensor 90 se puede
atornillar desde el exterior con una carcasa 94 en un taladro
roscado 96 en la pared de la tapa 82, en la que el taladro roscado
96 desemboca en la cámara de reserva de aceite lubricante 80, y
está dispuesto preferentemente coaxial respecto al árbol de
accionamiento 30.
En una forma de realización preferida, el
dispositivo de supervisión de aceite lubricante 92 trabaja de tal
manera que desconecta el motor 36 cuando el sensor 90, durante un
tiempo superior a un periodo de tiempo predeterminado, por ejemplo
un periodo de tiempo de entre 60 y 120 segundos, preferentemente 90
segundos, deja de informar de un contacto con aceite lubricante al
dispositivo de supervisión del aceite lubricante 92. La ventaja de
esta solución se ha de ver en el hecho de que con ella determinados
estados, por ejemplo un estado de arranque, en el que en primer
lugar no existe el baño de aceite lubricante 86, u otros estados
inestables breves condicionados por el funcionamiento pueden ser
puenteados sin necesidad de desconectar el motor 36.
Puesto que el baño de aceite lubricante 86 en la
cámara de reserva de aceite lubricante 80 está por encima de un
colector de aceite lubricante 100 que se conforma en la carcasa 10
cerca de un suelo de la carcasa 102, es necesario transportar en
todo momento por medio de un dispositivo de transporte de aceite
lubricante 104 aceite lubricante desde el colector de aceite 100 a
la cámara de reserva de aceite lubricante 80.
Un dispositivo de transporte de aceite
lubricante 104 de este tipo está conformado, por ejemplo, como
rodete proyector de aceite 106 que está asentado sobre el árbol de
accionamiento 30, y gira conjuntamente con éste, que se sumerge en
el colector de aceite 100, allí arrastra aceite, y lo lanza contra
una parte interior 108 de la tapa de la carcasa 20 opuesta al
rodete proyector de aceite 106, que presenta en una región 110
superior que se encuentra por encima de la cámara de reserva de
aceite lubricante 80 nervios 112 que conducen el aceite lubricante
que sale de la región 110 en la dirección del colector de aceite 100
a la cámara de reserva de aceite lubricante 80. El rodete proyector
de aceite 106 está instalado de tal manera que, con el árbol de
accionamiento 30 girando conjuntamente, el rodete proyector de
aceite 106 transporta en todo momento cantidades de aceite
suficientes a la cámara de reserva de aceite lubricante 80, desde la
cual se puede distribuir entonces este aceite lubricante a través
del sistema de canales de aceite lubricante 60.
Claims (10)
1. Compresor para medios gaseosos, en
particular refrigerantes, que comprende una carcasa (10), un árbol
de accionamiento (30) alojado en la carcasa (10), al menos una
unidad compresora (22) dispuesta en la carcasa (10) y accionada por
el árbol de accionamiento (30), y un dispositivo de lubricación con
el que se puede suministrar aceite lubricante a puntos de apoyo
(48, 52, 42) del árbol de accionamiento (30), con una cámara de
reserva de aceite lubricante (80) que se encuentra por encima de un
colector de aceite (100) en la carcasa (10) y que se puede rellenar
con un dispositivo de transporte de aceite lubricante (104) desde
el colector de aceite (100), con un sistema de canales de aceite
lubricante (60) que atraviesa el árbol de accionamiento (30), que
por medio de una entrada (72) prevista en el árbol de accionamiento
(30) recoge aceite lubricante de la cámara de reserva de aceite
lubricante (80), y lo lleva a los puntos de apoyo (48, 52, 42),
caracterizado porque está previsto un dispositivo de
supervisión del aceite lubricante (92) que presenta un sensor (90)
asignado a la cámara de reserva de aceite lubricante (80), porque el
sensor (90) está dispuesto de tal manera que detecta la presencia
de aceite lubricante en la cámara de reserva de aceite lubricante
(80) a la altura de la entrada (72) del árbol de accionamiento
(30), y porque el dispositivo de supervisión de aceite lubricante
(92), en caso de una falta de aceite lubricante, desconecta el
compresor.
2. Compresor según la reivindicación 1,
caracterizado porque el sensor (90) está conformado como
sensor que reacciona al contacto con aceite lubricante.
3. Compresor según la reivindicación 1 ó
2, caracterizado porque el dispositivo de supervisión de
aceite lubricante (92) reconoce una falta de aceite lubricante
cuando el sensor (90) asignado a la cámara de reserva de aceite
lubricante (80) no constata la presencia de aceite lubricante
durante un periodo de tiempo predeterminado.
4. Compresor según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el sensor
(90) está asignado a la cámara de reserva de aceite lubricante (80)
de tal manera que éste detecta un nivel de relleno fijado de un
baño de aceite lubricante (86) en la cámara de reserva de aceite
lubricante (80).
5. Compresor según la reivindicación 4,
caracterizado porque el nivel de relleno del baño de aceite
lubricante (86) que ha de ser detectado por el sensor (90) en la
cámara de reserva de aceite lubricante (80) se fija de tal manera
que éste está por encima de la entrada (72) para aceite lubricante
prevista en el árbol de accionamiento (30).
6. Compresor según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el aceite
lubricante en la cámara de reserva de aceite lubricante (80) entra
en la entrada (72) fundamentalmente libre de presionización.
7. Compresor según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el sistema
de canales de aceite lubricante (60) está conformado de tal manera
que éste, con el árbol de accionamiento (30) girando, como
consecuencia de las fuerzas centrífugas, transporta aceite
lubricante desde la entrada (72) a los puntos de apoyo (48, 52, 42)
a los que se ha de suministrar aceite.
8. Compresor según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la cámara
de reserva de aceite lubricante (80) está dispuesta en la región de
una pared de la carcasa (82) con la que limita el árbol de
accionamiento (30).
9. Compresor según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la entrada
(72) del sistema de canales de aceite lubricante (60) está
dispuesta en una parte frontal (74) del árbol de accionamiento
(30), con la que éste limita con la cámara de reserva de aceite
lubricante (80).
10. Compresor según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
dispositivo de transporte de aceite lubricante (104) comprende un
rodete proyector de aceite (106).
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