FR2933322A1

FR2933322A1 - PROCESS FOR MANUFACTURING THE VIROLE FOR A SPIRAL COMPRESSOR

Info

Publication number: FR2933322A1
Application number: FR0803742A
Authority: FR
Inventors: Philippe Adelhanoff; Igor Adelhanoff; Nicolas Berne
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-07-02
Filing date: 2008-07-02
Publication date: 2010-01-08
Anticipated expiration: 2028-07-02
Also published as: WO2010000984A1; FR2933322B1

Abstract

Procédé de fabrication d'une virole (V) pour compresseur à spirales, cette virole comprenant une partie de plus grand diamètre (1), dite partie basse, adaptée pour recevoir un palier inférieur, et une partie de plus petit diamètre (3), dite partie haute, adaptée pour recevoir un palier supérieur (9), ce procédé étant caractérisé en ce qu'on alèse l'intérieur de ladite partie haute (3) de manière à rendre cet intérieur coaxial avec l'intérieur de ladite partie basse (1), et à obtenir un épaulement circulaire au voisinage de la zone de jonction (5) de ladite partie haute (3) avec ladite partie basse (1).A method of manufacturing a ferrule (V) for a scroll compressor, said ferrule comprising a larger diameter portion (1), said lower portion, adapted to receive a lower bearing, and a smaller diameter portion (3), said upper part, adapted to receive an upper bearing (9), this method being characterized in that the inside of said upper part (3) is waisted so as to make this interior coaxial with the inside of said lower part ( 1), and to obtain a circular shoulder in the vicinity of the junction zone (5) of said upper part (3) with said lower part (1).

Description

La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication de virole pour compresseur à spirales, et à la virole obtenue par ce procédé. Ce type de compresseur (désigné également par compresseur scroll selon la terminologie anglo-saxonne) peut être utilisé notamment pour la compression de fluides frigorigènes dans des grosses installations de climatisation. Comme cela est connu de la technique antérieure (voir notamment EP0593747), un compresseur à spirales comprend typiquement une enveloppe extérieure ou virole, présentant une partie de plus grand diamètre, et une partie de plus petit diamètre. La partie de plus grand diamètre, dite partie basse, est destinée à accueillir le moteur électrique du compresseur, et la partie de plus petit diamètre, dite partie haute, est destinée à accueillir les organes de compression à proprement parler, à savoir d'une part une spirale fixe, et d'autre part une spirale mobile entraînée par le moteur électrique. La spirale mobile est fixée sur un arbre monté pivotant à l'intérieur de deux paliers, l'un, dit palier inférieur, situé dans la partie basse de la virole, et l'autre, dit palier supérieur, situé dans la partie haute de la virole. Classiquement, ces deux paliers sont montés à force dans leurs parties de virole respectives, et le montage à force du palier supérieur est complété par des points de soudure. Ce type de montage de ces deux paliers n'offre pas complètement satisfaction, d'une part car il ne permet pas d'obtenir une parfaite coaxialité de ces deux paliers, ce qui occasionne différents problèmes parmi lesquels un effet indésirable de balourd dans l'arbre d'entraînement de la spirale mobile, et d'autre part car la différence de matériaux constituant la virole (acier) et le palier supérieur (fonte) rend délicates les opérations de soudure. La présente invention a ainsi notamment pour but de fournir un procédé permettant de résorber simultanément ces deux inconvénients. The present invention relates to a method of manufacturing ferrule for scroll compressor, and the ferrule obtained by this method. This type of compressor (also called scroll compressor according to the English terminology) can be used in particular for the compression of refrigerants in large air conditioning systems. As is known from the prior art (see in particular EP0593747), a scroll compressor typically comprises an outer shell or shell, having a larger diameter portion, and a smaller diameter portion. The part of larger diameter, called the lower part, is intended to accommodate the electric motor of the compressor, and the smaller diameter portion, said upper part, is intended to accommodate the actual compression members, namely a a fixed spiral, and on the other hand a mobile spiral driven by the electric motor. The mobile spiral is fixed on a shaft pivotally mounted inside two bearings, one said lower bearing, located in the lower part of the ferrule, and the other, said upper bearing, located in the upper part of the ferrule. Conventionally, these two bearings are forcibly mounted in their respective ferrule portions, and the forced fitting of the upper bearing is completed by welding points. This type of assembly of these two bearings does not offer completely satisfactory, on the one hand because it does not allow to obtain a perfect coaxiality of these two levels, which causes various problems among which an undesirable effect of unbalance in the drive shaft of the mobile spiral, and secondly because the difference in materials constituting the shell (steel) and the upper bearing (cast iron) makes delicate welding operations. The present invention is thus particularly intended to provide a method for simultaneously removing these two disadvantages.

On atteint ce but avec un procédé de fabrication d'une virole pour compresseur à spirales, cette virole comprenant une partie de plus grand diamètre, dite partie basse, adaptée pour recevoir un palier inférieur, et une partie de plus petit diamètre, dite partie haute, adaptée pour recevoir un palier supérieur, ce procédé étant remarquable en ce qu'on alèse l'intérieur de ladite partie haute de manière à rendre cet intérieur coaxial avec l'intérieur de ladite partie basse, et à obtenir un épaulement circulaire au voisinage de la zone de jonction de ladite partie haute avec ladite partie basse. Grâce à une telle opération d'alésage, pouvant être réalisée au moyen d'un tour travaillant à l'intérieur de la virole, on peut réaliser deux opérations en une seule passe, à savoir la mise en coaxialité de l'intérieur des parties haute et basse de la virole, permettant par la suite une coaxialité satisfaisante des paliers supérieur et inférieur, et la réalisation d'un épaulement circulaire, permettant le maintien du palier supérieur dans la partie haute de la virole sans qu'il soit nécessaire de recourir à des opérations de soudure. This goal is achieved with a method of manufacturing a ferrule for a scroll compressor, this ferrule comprising a part of larger diameter, called the lower part, adapted to receive a lower bearing, and a portion of smaller diameter, said upper part. , adapted to receive an upper bearing, this method being remarkable in that the interior of said upper part is waisted so as to make this interior coaxial with the interior of said lower part, and to obtain a circular shoulder in the vicinity of the junction zone of said upper part with said lower part. Thanks to such a boring operation, which can be performed by means of a lathe working inside the shell, two operations can be carried out in a single pass, namely the coaxiality of the inside of the upper parts. and lower the shell, allowing a satisfactory coaxiality of the upper and lower bearings, and the realization of a circular shoulder, allowing the maintenance of the upper bearing in the upper part of the shell without the need to resort to welding operations.

De préférence, on réalise ledit alésage de manière que ledit épaulement présente une largeur radiale de l'ordre d'un millimètre. La présente invention se rapporte également à une virole obtenue au moyen du procédé susmentionné. De préférence, cette virole est en acier. Preferably, said bore is made so that said shoulder has a radial width of the order of one millimeter. The present invention also relates to a ferrule obtained by the aforementioned method. Preferably, this ferrule is made of steel.

La présente invention se rapporte également à un procédé de fabrication d'un compresseur à spirales, remarquable en ce qu'il comprend l'étape consistant à se procurer une virole conforme à ce qui précède, et à monter à force un palier supérieur dans ladite partie haute, de manière que ce palier vienne en appui franc contre ledit épaulement. The present invention also relates to a method of manufacturing a scroll compressor, characterized in that it comprises the step of providing a ferrule according to the foregoing, and forcibly mounting an upper bearing in said upper part, so that this bearing comes in support franc against said shoulder.

La présente invention se rapporte également à un compresseur à spirales obtenu au moyen du procédé susmentionné. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lumière de la description qui va suivre, et à l'examen des figures ci-annexées dans lesquelles : - la figure 1 est une vue en perspective d'une virole de compresseur selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe axiale selon le plan II de la figure 1 de cette virole de compresseur, dans la partie haute de laquelle a été monté un palier supérieur, et - la figure 3 est une vue de détail de la zone III de la figure 2. On se reporte à présent aux figures 1 et 2, sur lesquelles on peut voir que la virole V de compresseur à spirales selon l'invention comprend une partie de plus grand diamètre 1, dite partie basse, et une partie de plus petit diamètre 3, dite partie haute, ces deux parties étant reliées entre elles par une partie de jonction 5, inclinée par rapport à l'axe A de la virole. The present invention also relates to a scroll compressor obtained by the aforementioned method. Other features and advantages of the present invention will emerge in the light of the description which follows, and on examining the appended figures in which: FIG. 1 is a perspective view of a compressor shell according to FIG. 2 is a view in axial section along plane II of FIG. 1 of this compressor shell, in the upper part of which an upper bearing has been mounted, and FIG. 3 is a view of FIG. detail of zone III of FIG. 2. Reference is now made to FIGS. 1 and 2, in which it can be seen that the spiral compressor shell V according to the invention comprises a part of larger diameter 1, referred to as the lower part. and a portion of smaller diameter 3, said upper part, these two parts being interconnected by a junction portion 5, inclined relative to the axis A of the shell.

La partie basse 1 comporte plusieurs orifices, et notamment un orifice 7 d'admission d'un fluide frigorigène à comprimer. Comme cela est connu en soi, une telle virole peut être obtenue à partir d'une feuille d'acier étant ensuite roulée de manière à obtenir un cylindre. The lower part 1 has several orifices, and in particular an orifice 7 for admitting a refrigerant to be compressed. As is known per se, such a ferrule can be obtained from a steel sheet then rolled to obtain a cylinder.

Les deux bords de ce cylindre venant en vis-à-vis sont ensuite soudés, puis ce cylindre subit une opération d'emboutissage de manière à former la partie de jonction 5. Ce n'est que pour finir que dans ce cylindre sont réalisés l'orifice 7 et autres orifices par poinçonnage. The two edges of this cylinder coming face to face are then welded, then this cylinder undergoes a stamping operation so as to form the junction part 5. It is only to finish that in this cylinder are made l port 7 and other holes by punching.

Comme cela a été indiqué dans le préambule de la description, un palier inférieur (non représenté) est monté à force dans la partie basse 1, et un palier supérieur 9 est monté à force dans la partie haute 3. Ces deux paliers sont destinés à recevoir un arbre à l'extrémité duquel est fixée une spirale dite mobile, susceptible de tourner à l'intérieur d'une spirale fixe. As has been indicated in the preamble of the description, a lower bearing (not shown) is forcibly mounted in the lower part 1, and an upper bearing 9 is force-fitted in the upper part 3. These two bearings are intended for to receive a shaft at the end of which is fixed a so-called mobile spiral, capable of rotating inside a fixed spiral.

Ces spirales, non représentées sur les figures ci-jointes, se trouvent dans la zone 11 délimitée par le palier supérieur 9 et par le bord 13 de la partie haute 3 de la virole. L'arbre d'entraînement de la spirale mobile passe par l'orifice 15 de l'alésage 9, et est actionné par un moteur électrique disposé dans la partie 20 basse 1 de la virole V. Le fonctionnement d'un compresseur à spirales comprenant une telle virole est connu en soi et décrit ici simplement pour mémoire : un fluide frigorigène arrive sous basse pression dans la partie basse 1 de la virole par l'orifice 7, et est conduit dans la zone 11, à l'intérieur de l'espace séparant les 25 spirales fixe et mobile. Sous l'effet de la rotation de la spirale mobile par rapport à la spirale fixe, le fluide est peu à peu conduit vers le centre de ces spirales, et subit ainsi une compression progressive lui permettant d'atteindre des pressions élevées. 30 Ce fluide est ensuite évacué de la zone centrale de ces spirales vers l'extérieur, en général par l'intermédiaire d'un orifice formé sur une cloche rapportée sur la partie haute 3 de la virole, comme cela est enseigné par exemple par le document EP 0 593 747. Comme cela était indiqué dans le préambule de la présente 35 demande de brevet, les questions de la coaxialité du palier supérieur 9 avec le palier inférieur (non représenté), ainsi que du maintien du palier supérieur 9 à l'intérieur de la partie haute 3, sont essentielles. La présente invention fournit un procédé permettant de répondre simultanément à ces deux questions. These spirals, not shown in the accompanying figures, are in the area 11 delimited by the upper bearing 9 and the edge 13 of the upper part 3 of the ferrule. The drive shaft of the mobile spiral passes through the orifice 15 of the bore 9, and is actuated by an electric motor disposed in the lower part 1 of the ferrule V. The operation of a scroll compressor comprising such a ferrule is known per se and described here simply for the sake of memory: a refrigerant arrives under low pressure in the lower part 1 of the shell through the orifice 7, and is conducted in the zone 11, inside the space between the 25 fixed and mobile spirals. Under the effect of the rotation of the mobile spiral relative to the fixed spiral, the fluid is gradually driven towards the center of these spirals, and thus undergoes a gradual compression allowing it to reach high pressures. This fluid is then discharged from the central zone of these spirals outwards, generally via an orifice formed on a bell attached to the upper part 3 of the ferrule, as is taught for example by the EP 0 593 747. As indicated in the preamble of this patent application, the questions of coaxiality of the upper bearing 9 with the lower bearing (not shown), as well as the maintenance of the upper bearing 9 to the inside the top 3, are essential. The present invention provides a method for simultaneously answering these two questions.

Ce procédé consiste à aléser l'intérieur de la partie haute 3 de la virole, et à arrêter cet alésage juste avant la partie de jonction 5. En d'autres termes, on vient usiner l'intérieur de la partie haute 3 de la virole depuis le bord 13 de cette partie supérieure jusqu'à une zone 16 située juste avant la partie de jonction 5 (voir figure 3). This method consists of reaming the inside of the upper part 3 of the ferrule, and stopping this bore just before the joining portion 5. In other words, it is machined inside the upper part 3 of the ferrule from the edge 13 of this upper part to an area 16 located just before the joining portion 5 (see Figure 3).

Cet usinage peut être réalisé au moyen d'un tour qui enlève de la matière de la face intérieure de la paroi qui définit la partie haute 3, ce tour étant réglé de manière que l'axe Al de l'intérieur de la partie haute 3 soit aussi parfaitement coaxial que possible avec l'axe A2 de la partie basse 1 de la virole. This machining can be achieved by means of a lathe which removes material from the inner face of the wall which defines the upper part 3, this lathe being adjusted so that the axis Al of the inside of the upper part 3 be as perfectly coaxial as possible with the axis A2 of the lower part 1 of the ferrule.

Comme cela est visible sur la vue de détail représentée à la figure 3, l'alésage ainsi réalisé permet d'obtenir un épaulement radial 17 constituant un appui franc du palier supérieur 9 à l'intérieur de la partie haute 3. A titre indicatif, la largeur radiale d'un tel épaulement peut être de l'ordre d'un millimètre. As can be seen in the detail view shown in FIG. 3, the bore thus produced makes it possible to obtain a radial shoulder 17 constituting a free support of the upper bearing 9 inside the upper part 3. As an indication, the radial width of such a shoulder may be of the order of one millimeter.

Comme on peut donc le comprendre à la lumière de la description qui précède, le procédé d'alésage selon l'invention permet de rendre parfaitement coaxiaux les paliers supérieur et inférieur, et ainsi de supprimer tous les problèmes de balourds, voire de blocage de l'arbre supportant la spirale mobile, constatés dans les dispositifs de la technique antérieure. As can therefore be understood in the light of the foregoing description, the boring process according to the invention makes it possible to make the upper and lower bearings perfectly coaxial, and thus to eliminate all the problems of unbalance or even blockage of the shaft supporting the mobile spiral, found in the devices of the prior art.

De plus, ce procédé d'alésage permet d'obtenir un maintien franc du palier supérieur 9 à l'intérieur de la partie haute 3, sans qu'il soit nécessaire de recourir à des opérations de soudure, particulièrement délicates en raison du fait que la matière formant le palier (fonte) est en général différente de celle formant la virole (acier). In addition, this boring process makes it possible to obtain a frank support of the upper bearing 9 inside the upper part 3, without the need to resort to welding operations, which are particularly delicate because of the fact that the material forming the bearing (cast iron) is in general different from that forming the ferrule (steel).

Cette caractéristique d'appui franc obtenue de manière très simple permet notamment de rendre un compresseur à spirales réalisé conformément à l'invention compatible avec les nouvelles normes en vigueur dans ce domaine. Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée au 35 mode de réalisation décrit et représenté, fourni à titre de simple exemple. This free support characteristic obtained in a very simple way makes it possible in particular to make a scroll compressor made in accordance with the invention compatible with the new standards in force in this field. Of course, the present invention is not limited to the embodiment described and shown, provided as a simple example.

Claims

REVENDICATIONS1. A method of manufacturing a ferrule (V) for a scroll compressor, said ferrule comprising a larger diameter portion (1), said lower portion, adapted to receive a lower bearing, and a smaller diameter portion (3), said upper part, adapted to receive an upper bearing (9), this method being characterized in that the inside of said upper part (3) is waisted so as to make this interior coaxial with the inside of said lower part ( 1), and to obtain a circular shoulder (17) in the vicinity of the junction zone (5) of said upper part (3) with said lower part (1).

2. Method according to claim 1, characterized in that said bore is made so that said shoulder (17) has a radial width of the order of one millimeter.

3. Ferrule (V) obtained by means of a process according to one of claims 1 or 2.

4. Ferrule (V) according to claim 3, characterized in that it is steel.

5. A method of manufacturing a scroll compressor, characterized in that it comprises the step of obtaining a ferrule (V) according to one of claims 3 or 4, and to force a top bearing (9) in said upper part (3), so that the bearing (9) abuts against said shoulder (17).

6. Spiral compressor obtained by a process according to claim 5.