COJINETE HIDRODINÁMICO DE CAPA DE FLUIDO COJINETE HIDRODINÁMICO DE CAPA DE FLUIDO.

La presente invención está relacionada con conjuntos de cojinete hidrodinámico de capa de fluido, y con métodos para fabricar los mismos. Los cojinetes hidrodinámicos de fricción con capa de fluido, denominados también cojinetes neumáticos o cojinetes de lámina, pueden ser utilizados para proporcionar un soporte a componentes giratorios, tales como ejes. Un conjunto de cojinete típico de este tipo de la técnica anterior (por ejemplo, como se divulga en la patente de Estados Unidos núm. 5.658.079), incluye un manguito de fricción, una lámina metálica de choque, una lámina intermedia y una lámina superior. La lámina de choque, la lámina intermedia y la lámina superior están enrolladas dentro del manguito de fricción con una forma sustancialmente cilíndrica, y esas láminas están posicionadas entre el manguito de fricción y el componente giratorio. Cada lámina tiene un extremo que está encajado en el manguito de fricción y puede tener otro extremo que está libre (es decir, no encajado en el manguito de fricción). Durante el funcionamiento, la rotación del componente giratorio hace que un fluido de trabajo forme un colchón (a menudo denominado cojinete neumático) que da soporte al componente giratorio con poco o ningún contacto directo entre el componente giratorio y las láminas del cojinete. Un problema que se encuentra con frecuencia en los cojinetes hidrodinámicos de fricción con capa de fluido es la oblicuidad, que se refiere al movimiento de un extremo libre de una lámina en una dirección generalmente axial. La oblicuidad hace que la lámina adopte una forma más cónica, lo cual reduce los diámetros dentro de la lámina y origina un apriete con respecto al componente giratorio soportado por el cojinete. El apriete de las láminas no es deseable porque puede interferir con el movimiento del fluido de trabajo (o fluido refrigerante), y puede aumentar el par sobre el componente giratorio. Sumario El documento US 4552466 divulga un conjunto de cojinete hidrodinámico de fricción con capa de fluido que comprende un manguito de fricción que tiene una superficie diametral interna y una superficie diametral externa opuesta, una escotadura formada en el manguito de fricción, donde la escotadura se extiende entre la superficie diametral interna y la superficie diametral externa opuesta del manguito de fricción, y donde la escotadura tiene una forma rectangular alargada que está dispuesta en una dirección sustancialmente axial con respecto a un eje definido por el manguito de fricción; y una primera lámina que se proyecta en la escotadura de manera que la escotadura retiene la primera lámina con respecto al manguito de fricción. La presente invención se caracteriza porque la primera lámina comprende: un corte en forma de ventana formado contiguamente a una región doblada que se proyecta en la escotadura; y una primera lengüeta final formada en un extremo libre de la primera lámina, donde la primera lengüeta final se extiende en el corte de la ventana para reducir la oblicuidad de la primera lámina. Se describirán ahora ciertos modos de realización de la invención a modo de ejemplo y sin limitación. Breve descripción de los dibujos ES 2 367 947 T3 La figura 1 es una vista final de un conjunto de cojinete hidrodinámico de fricción con capa de fluido, de acuerdo con la presente invención. La figura 2 es una vista en sección transversal del conjunto de cojinete hidrodinámico de fricción con capa de fluido, tomada a lo largo de la línea 2 - 2 de la figura 1. La figura 3 es una vista superior del conjunto de cojinete hidrodinámico de fricción con capa de fluido. La figura 4 es una vista en sección transversal del conjunto de cojinete hidrodinámico de fricción con capa de fluido, tomada a lo largo de la línea 4 - 4 de la figura 2. La figura 5 es una vista en sección transversal del conjunto de cojinete hidrodinámico de fricción con capa de fluido, tomada a lo largo de la línea 5 - 5 de la figura 1. La figura 6 es un diagrama de flujo de un método de fabricación del conjunto de cojinete hidrodinámico de fricción con capa de fluido. 2 Descripción detallada ES 2 367 947 T3 La presente invención, en general, proporciona un conjunto de cojinete hidrodinámico de fricción con capa de fluido mejorado que es relativamente sencillo y fácil de fabricar y montar. Más aún, el conjunto de cojinete hidrodinámico de fricción con capa de fluido mejorado de la presente invención ayuda a reducir o eliminar los problemas de oblicuidad, que se refiere al movimiento indeseable de un extremo libre de una lámina del conjunto de cojinete en una dirección generalmente axial. Además, la configuración del conjunto de cojinete hidrodinámico de fricción con capa de fluido mejorado permite remodelar los componentes durante la fabricación y montaje, ayudando con ello a reducir la cantidad de fragmentos producidos y a reducir los costes de fabricación. La figura 1 es una vista final de un conjunto 10 de cojinete hidrodinámico de fricción con capa de fluido. La figura 2 es una vista en sección transversal del conjunto 10 de cojinete, tomada a lo largo de la línea 2 - 2 de la figura 1. Como mejor se ilustra en la figura 2, el conjunto 10 de cojinete incluye un manguito 12 de fricción que define una superficie diametral externa 14, una superficie diametral interna 16, un primer extremo 18 y un segundo extremo 20. El manguito 12 de fricción está dispuesto alrededor de un eje central A. Debe indicarse que el manguito 12 de fricción puede tener una forma cilíndrica convencional, o alternativamente puede tener una forma con un perfil de peso reducido. Hay formada una escotadura 22 (o chavetero) en el manguito 12 de fricción, y la escotadura 22 se extiende totalmente a través de una pared del manguito definida entre las superficies diametrales externa e interna 14 y 16 del manguito 12 de fricción. La figura 3 es una vista superior del exterior del conjunto 10 de cojinete (las estructuras que en otro caso serían visibles a través de la escotadura 22, han sido omitidas en la figura 3 por razones de claridad). Como se ilustra en la figura 3, la escotadura 22 tiene una forma alargada, sustancialmente rectangular, que está dispuesta generalmente paralela al eje A. La escotadura 22 tiene un primer extremo 24 que está separado del primer extremo 18 del manguito 12 de fricción a una distancia D1, y tiene un segundo extremo 26 que está separado del segundo extremo 20 del manguito 12 de fricción a una distancia D2. En un modo de realización, la distancia D1 es mayor que la distancia D2, de forma que la escotadura 22 está axialmente (o longitudinalmente descentrada con respecto a la longitud del manguito 12 de fricción. La escotadura 22 puede estar descentrada de esta manera para fines de montaje a prueba de errores, como se explica a continuación con más detalle. En modos de realización alternativos, la escotadura 22 puede estar axialmente centrada con respecto al manguito 12 de fricción. Dentro del manguito 12 de fricción, hay dispuestas varias láminas. La figura 4 es una vista ampliada en sección transversal del conjunto 10 de cojinete, tomada a lo largo de la línea 4 - 4 de la figura 2. Como se ilustra en la figura 4, el conjunto 10 de cojinete incluye además una lámina 28 de choque, una lámina intermedia 30 y una lámina superior 32. La lámina 28 de choque, la lámina intermedia 30 y la lámina superior 32 son cada una de ellas hojas delgadas de material (por ejemplo, aleaciones basadas en níquel o acero), enrolladas con una forma generalmente cilíndrica y posicionadas en el hueco del manguito 12 de fricción. La lámina 28 de choque es corrugada, lo cual permite fluir a un fluido refrigerante a través de los espacios formados entre corrugaciones contiguas. La lámina 28 de choque está situada contiguamente a la superficie diametral interna 16 del manguito 12 de fricción, y tiene un extremo doblado 34 que se extiende radialmente hacia fuera al menos parcialmente en la escotadura 22, con el fin de encajar con la escotadura 22 y retener la lámina 30 de choque con respecto al manguito 12 de fricción. El extremo doblado 34 de la lámina 28 de choque puede tener un ángulo de aproximadamente 90º con respecto a una parte contigua, generalmente cilíndrica, de la lámina 28 de choque. La lámina intermedia 30 está situada contiguamente y radialmente hacia dentro desde la lámina 28 de choque, y la lámina superior está situada contiguamente y radialmente hacia dentro de la lámina intermedia 30. La lámina intermedia 30 y la lámina superior 32 están unidas conjuntamente en una región doblada 38 que se extiende radialmente hacia fuera al menos parcialmente en la escotadura 22, con el fin de encajar en la escotadura 22 y retener las láminas intermedia y superior 30 y 32 con respecto al manguito 12 de fricción. La región doblada 38 puede tener un ángulo... [Seguir leyendo]

1. Un conjunto (10) de cojinete hidrodinámico de fricción con capa de fluido, que comprende: un manguito (12) de fricción que tiene una superficie diametral interna (16) y una superficie diametral externa opuesta (14); una escotadura (22) formada en el manguito de fricción, donde la escotadura se extiende entre la superficie diametral interna y la superficie diametral externa opuesta del manguito de fricción, y donde la escotadura tiene una forma alargada rectangular que está dispuesta en una dirección sustancialmente axial con respecto a un eje definido por el manguito de fricción; y una primera lámina (28, 30, 32) que se proyecta en la escotadura de forma tal que la escotadura retiene la primera lámina con respecto al manguito de fricción; caracterizado porque la primera lámina comprende: un corte en forma de ventana (50, 52) formado contiguamente a una región doblada (38) que se proyecta en la escotadura; y una primera lengüeta final (46, 48) formada en el extremo libre (40) de la primera lámina, donde la primera lengüeta final se extiende en el corte de la ventana para reducir la oblicuidad de la primera lámina. 2. El conjunto de la reivindicación 1, en el que la primera lámina comprende: una parte (30) de lámina intermedia enrollada con una forma generalmente cilíndrica; y una parte (32) de lámina superior enrollada con una forma generalmente cilíndrica contigua a la lámina intermedia, donde la lámina superior y la lámina intermedia están unidas en la región doblada (38) que se proyecta en la escotadura con el fin de retener la región doblada con respecto al manguito de fricción. 3. El conjunto de la reivindicación 2, en el que la lámina intermedia (30) y la lámina superior (32) están formadas a partir de una sola lámina integrada. 4. El conjunto de la reivindicación 2 o 3, y que comprende además: una lámina (28) de choque enrollada con una forma generalmente cilíndrica y situada sustancialmente entre el manguito (12) de fricción y la parte (30) de lámina intermedia de la primera lámina, donde la lámina de choque tiene una parte final doblada (34) encajada con la escotadura; donde el corte de la ventana (50, 52) de la primera lámina es contiguo a la parte doblada (34); y la primera lengüeta final está enrollada con una forma generalmente cilíndrica de la lámina superior. 5. El conjunto de la reivindicación 4, y que comprende además: un primer corte en forma de ventana de la lámina de choque, formado en la lámina (28) de choque contiguamente a la parte final doblada (34), donde la primera lengüeta final (46, 48) se extiende en el primer corte en forma de ventana de la lámina de choque, de forma tal que la primera lengüeta final puede contactar con la superficie diametral interna (16) del manguito (12) de fricción. 6. El conjunto de la reivindicación 4 o 5, en el que la primera lengüeta final (46, 48) está formada en un borde lateral de la lámina superior. 7. El conjunto de la reivindicación 4, 5 o 6, y que comprende además: una segunda lengüeta final (46, 48) formada en el extremo libre (40) de la lámina superior (32), donde la segunda lengüeta final está posicionada en un borde lateral opuesto de la lámina superior desde la primera lengüeta final; y un segundo corte en forma de ventana (50, 52) de la lámina superior formado en la lámina superior contiguamente a la escotadura, donde la segunda lengüeta final se extiende en el segundo corte en forma de ventana de la lámina superior para reducir la oblicuidad de la lámina superior. 8. El conjunto de la reivindicación 7, en el que la primera lengüeta final (46) tiene una primera dimensión axial (D3) y la segunda lengüeta final (48) tiene una segunda dimensión axial (D4) que es diferente de la primera dimensión axial para un montaje a prueba de errores. 6 ES 2 367 947 T3 9. El conjunto de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, donde la escotadura está axialmente descentrada con respecto a una longitud axial del manguito de fricción. 10. El conjunto de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, donde el primer corte en forma de ventana (50) de la lámina superior tiene una dimensión menor que la primera lengüeta final (46), en una dirección generalmente circunferencial. 7 ES 2 367 947 T3 8 ES 2 367 947 T3 9 ES 2 367 947 T3 ES 2 367 947 T3 11