Disposición y proceso para montar un cojinete axial en un compresor hermético.

Una disposición para montar un cojinete axial en un compresor hermético alternativo,

comprendiendo ladisposición: un bloque (10) de cilindro provisto de un cojinete (11) radial y un cojinete (12) axial superior; un árbol(20) excéntrico alojado en el cojinete (11) radial y que tiene una extensión (21) del extremo superior que se proyectahacia arriba desde el cojinete (12) axial; un rotor (30) de un motor (M) eléctrico dispuesto encima del bloque decilindro y que tiene una parte (32) de la cara inferior y que está montado rotatoriamente y bloqueado axialmentealrededor de la extensión (21) del extremo superior del árbol (20) excéntrico para tener su parte (32) de la carainferior soportada en el cojinete (12) axial, comprendiendo la disposición un anillo (40) de deslizamiento montadoalrededor de la extensión (21) del extremo superior del árbol (20) excéntrico, entre el cojinete (12) axial y la parte(32) de la cara inferior del rotor (30), estando la disposición caracterizada por que dicha extensión (21) del extremosuperior del árbol (20) excéntrico está provista de un medio (22) de indexación y dicho anillo (40) de deslizamientolleva un medio (42) de posicionamiento que se acoplará al medio (22) de indexación para bloquear rotatoriamente elanillo (40) de deslizamiento en el árbol (20) excéntrico, siendo dicho medio (22) de indexación del árbol (20)excéntrico un rebaje (22a) de indexación con la forma de un canal (22b) de indexación provisto longitudinal yexternamente de la extensión (21) del extremo superior del árbol (20) excéntrico, y con un tope (22c) deposicionamiento axial, siendo dicho medio (40) de posicionamiento del anillo (40) de deslizamiento un diente (42a)radial interno, definido por una extensión radial coplanar del anillo (40) de deslizamiento

Disposición y proceso para montar un cojinete axial en un compresor hermético

Campo de la invención La presente invención se refiere a una disposición y a un proceso para montar un cojinete axial en un compresor hermético alternativo del tipo que comprende: un bloque de cilindro provisto de un cojinete radial y un cojinete axial superior, un árbol excéntrico alojado en el cojinete radial y que tiene una extensión superior que se proyecta hacia arriba desde el cojinete axial; un rotor de un motor eléctrico que tiene una parte de la cara inferior y que está montado y bloqueado rotatoriamente de manera axial alrededor de la extensión del extremo superior del árbol excéntrico, para tener su parte de la cara inferior apoyada en el cojinete axial. La invención además se refiere a un proceso para montar un cojinete axial en un compresor hermético alternativo del tipo mencionado anteriormente.

Antecedentes de la invención Los compresores de refrigeración herméticos del tipo considerado anteriormente, presentan un bloque de cilindro, montado dentro de una cubierta sellada herméticamente, en el que el árbol excéntrico está alojado radialmente y en el que se apoya axialmente el rotor del motor eléctrico fijado en el árbol excéntrico encima del bloque de cilindro.

El peso del conjunto cigüeñal-rotor es soportado por un cojinete axial, que generalmente comprende una superficie del extremo superior anular del bloque de cilindro y al menos un anillo de deslizamiento, que está dispuesto entre la superficie del extremo superior del bloque de cilindro y una parte anular de la cara del extremo inferior del rotor del motor eléctrico.

El cigüeñal lleva, en su extremo inferior, una bomba de pistón que, durante el funcionamiento del compresor, conduce aceite lubricante desde un depósito, definido en la parte de la cubierta, a las piezas con movimientos relativamente recíprocos, con el fin de garantizar el suministro de aceite para el correcto funcionamiento de dichas piezas.

Para prevenir el movimiento rotacional relativo entre la cara del extremo inferior del rotor y el anillo de deslizamiento del cojinete axial, necesita este último para estar bloqueado rotacionalmente en relación con el conjunto cigüeñalrotor.

En las soluciones útiles conocidas actualmente, se realiza el bloqueo rotacional del anillo de deslizamiento en relación con el conjunto cigüeñal-rotor al proporcionar el anillo de deslizamiento con uno o más dientes radiales externos coplanares que están dimensionados para acoplarse en los rebajes radiales internos respectivamente provistos próximos a la cara del extremo inferior del rotor, estando dimensionada la profundidad de los rebajes radiales para garantizar el bloqueo rotacional deseado del anillo de deslizamiento y para permitir que la cara exterior del anillo de deslizamiento, girada hacia el bloque de cilindro, se asiente y se apoye en el mismo, evitando el contacto entre el rotor y el bloque de cilindro. Este tipo de montaje se aplica normalmente en cojinetes axiales que usan uno o más anillos de deslizamiento, que cooperan o no con esferas intermedias, puesto que el problema técnico a resolver concierne al bloqueo rotacional del anillo de deslizamiento, que se asentará contra el rotor, y al conjunto cigüeñal-rotor.

Aunque se ha usado desde hace tiempo y proporciona un cojinete axial adecuado para el conjunto cigüeñal-rotor, esta construcción de la técnica anterior presenta el inconveniente de requerir la provisión de los rebajes radiales en el rotor para obtener el bloqueo rotacional del anillo de deslizamiento adyacente. Las operaciones de mecanizado del rotor o de estampado de las laminaciones terminales del apilamiento de laminación del rotor con una configuración específica para obtener dichos rebajes aumenta los costes de producción.

Otro inconveniente de la solución previa mencionada anteriormente, resulta de la dificultad de mantener el anillo de deslizamiento posicionado asentado contra la cara del extremo inferior del rotor durante la etapa de montaje, en la que el rotor calentado generalmente se desplaza descendentemente para acoplarse, por interferencia, alrededor de una extensión superior del árbol excéntrico.

El documento WO 2007/061103 A desvela un compresor hermético alternativo del tipo mencionado al comienzo. Este compresor conocido presenta diferentes construcciones de cojinete, en las que la disposición de cojinete comprende un sistema que usa arandelas y rodillos. En particular, las figuras 10 y 11 ilustran una solución de cojinete de rotor que usa un cojinete de bolas axiales que comprende bolas dispuestas entre una arandela superior e inferior asentadas respectivamente en una cara inferior del rotor y una cara del extremo superior del árbol. En esta construcción de compresor conocida, no se proporciona ningún medio de indexación para bloquear el desplazamiento rotacional del anillo de deslizamiento en relación con el árbol. El documento US-A-4 948 343 describe un compresor de placas inclinadas con un árbol impulsor soportado rotatoriamente en la carcasa del compresor y que tiene un extremo axial que termina en una perforación central. Una parte posterior de la perforación central está roscada y un tornillo de ajuste se atornilla en esa parte posterior para ajustar la posición axial del árbol impulsor dentro de la perforación central. Además, está provisto de un espaciador entre la superficie del extremo axial interno del árbol impulsor y el tornillo de ajuste. Este espaciador incluye una variedad de proyecciones radiales que se extienden desde la superficie periférica del mismo y que se fijan en las depresiones correspondientes formadas en la superficie interior de la perforación central. En este sentido, el espaciador evita que el movimiento rotacional del árbol impulsor se transfiera al tornillo de ajuste. Por lo tanto, se mantiene constantemente la posición del tornillo de ajuste y del árbol impulsor durante el movimiento rotacional del árbol impulsor.

A partir del documento US 2007/0096589, se conoce un conjunto de rotor para una máquina eléctrica que contiene un árbol recto y un anillo de ajuste por presión. El árbol recto tiene un diámetro sustancialmente común a lo largo de toda la longitud axial del mismo. Una sección del árbol adyacente a los anillos de deslizamiento contiene moletas lineales que proporcionan una serie de bordes elevados a lo largo de la circunferencia del árbol. El anillo está instalado en el árbol de manera que guía el árbol a través del orificio pasante del anillo. El diámetro del anillo a través del orificio pasante está configurado de tal manera que el anillo se deslizará libremente a través de las partes no moleteadas del árbol, pero provocará un ajuste de interferencia o un ajuste de presión cuando se proporcione sobre la sección del árbol que contiene moletas lineales. Esta solución conocida proporciona un bloqueo rotacional del anillo en relación con el árbol. El posicionamiento de montaje se mantiene solo por interferencia.

Sumario de la invención Por lo tanto, es un objeto de la presente invención proporcionar una disposición y un proceso para montar un cojinete axial en un compresor de refrigeración hermético alternativo del tipo considerado anteriormente y que permita una simplificación sustancial de construcción y montaje de las piezas para el cojinete del conjunto cigüeñalrotor en el bloque de cilindro y para el bloqueo rotacional del anillo de deslizamiento para dicho conjunto cigüeñalrotor. De acuerdo con la presente invención, se proporciona una disposición para montar un cojinete axial en un compresor hermético alternativo, como se ha mencionado al comienzo, que está caracterizado porque dicha extensión del extremo superior del árbol excéntrico está provista de un medio de indexación y dicho anillo de deslizamiento está transportando un medio de posicionamiento que se acoplará al medio de indexación con el fin de bloquear rotatoriamente el anillo de deslizamiento en el árbol excéntrico, siendo dicho medio de indexación un rebaje de indexación con la forma del canal de indexación provisto longitudinal y externamente en la extensión del extremo superior del árbol excéntrico.

La construcción descrita anteriormente permite usar un solo anillo de deslizamiento provisto de un medio de posicionamiento individual, tal como un diente radial interno coplanar individual, que está acoplado en un medio de indexación, por ejemplo, con la forma de un canal de indexación producido a lo largo una cierta extensión del extremo superior longitudinal del árbol excéntrico. De esta manera, el anillo de deslizamiento puede montarse en el árbol excéntrico y mantenerse gravitatoriamente en la posición de montaje, ya bloqueado... [Seguir leyendo]

1. Una disposición para montar un cojinete axial en un compresor hermético alternativo, comprendiendo la disposición: un bloque (10) de cilindro provisto de un cojinete (11) radial y un cojinete (12) axial superior; un árbol

(20) excéntrico alojado en el cojinete (11) radial y que tiene una extensión (21) del extremo superior que se proyecta hacia arriba desde el cojinete (12) axial; un rotor (30) de un motor (M) eléctrico dispuesto encima del bloque de cilindro y que tiene una parte (32) de la cara inferior y que está montado rotatoriamente y bloqueado axialmente alrededor de la extensión (21) del extremo superior del árbol (20) excéntrico para tener su parte (32) de la cara inferior soportada en el cojinete (12) axial, comprendiendo la disposición un anillo (40) de deslizamiento montado alrededor de la extensión (21) del extremo superior del árbol (20) excéntrico, entre el cojinete (12) axial y la parte

(32) de la cara inferior del rotor (30) , estando la disposición caracterizada por que dicha extensión (21) del extremo superior del árbol (20) excéntrico está provista de un medio (22) de indexación y dicho anillo (40) de deslizamiento lleva un medio (42) de posicionamiento que se acoplará al medio (22) de indexación para bloquear rotatoriamente el anillo (40) de deslizamiento en el árbol (20) excéntrico, siendo dicho medio (22) de indexación del árbol (20) excéntrico un rebaje (22a) de indexación con la forma de un canal (22b) de indexación provisto longitudinal y externamente de la extensión (21) del extremo superior del árbol (20) excéntrico, y con un tope (22c) de posicionamiento axial, siendo dicho medio (40) de posicionamiento del anillo (40) de deslizamiento un diente (42a) radial interno, definido por una extensión radial coplanar del anillo (40) de deslizamiento.

2. La disposición, como se ha expuesto en la reivindicación 1, caracterizada por que el medio (42) de posicionamiento tiene la forma de un diente (42a) radial interno incorporado al anillo (40) de deslizamiento.

3. La disposición, como se ha expuesto en la reivindicación 2, caracterizada por que el diente (42a) radial interno del anillo (40) de deslizamiento está definido por una extensión radial coplanar del anillo (40) de deslizamiento.

4. La disposición, como se ha expuesto en la reivindicación 1, caracterizada por que el canal (22b) de indexación está provisto de un extremo (23) superior libre del árbol (20) excéntrico y se extiende a lo largo de toda la extensión

(21) del extremo superior de este último.

5. La disposición, como se ha expuesto en la reivindicación 1, caracterizada por que el canal (22b) de indexación define, en un extremo interior ciego, un tope (22c) de posicionamiento axial del anillo (40) de deslizamiento.

6. La disposición, como se ha expuesto en la reivindicación 1, caracterizada por que el canal (22b) de indexación se produce en un desarrollo helicoidal en la dirección opuesta a la rotación operativa del árbol (20) excéntrico.

7. La disposición, como se ha expuesto en la reivindicación 6, en la que el árbol (20) excéntrico está provisto externamente de al menos un canal (24) de aceite helicoidal, caracterizada por que, el canal (22b) de indexación está provisto del desarrollo helicoidal en la dirección opuesta al desarrollo helicoidal de dicho canal (24) de aceite.

8. La disposición, como se ha expuesto en la reivindicación 1, caracterizada por que la parte (32) de la cara inferior del rotor (30) está asentada contra el anillo (40) de deslizamiento, que está asentado de manera deslizante contra el cojinete (12) axial del bloque (10) de cilindro.

9. Un proceso para montar un cojinete axial en una disposición de un compresor hermético alternativo del tipo definido en cualquiera de las reivindicaciones 1-7, caracterizado porque comprende las etapas de:

- montar el árbol (20) excéntrico en el interior del cojinete (11) radial del bloque (10) de cilindro e inmovilizarlo axialmente en una posición predeterminada, en la que su extensión (21) del extremo superior se proyecte más allá del cojinete (12) axial;

- mantener el bloque (10) de cilindro inmovilizado en una posición en la que la extensión (21) del extremo superior del árbol (20) excéntrico se proyecta hacia arriba desde el cojinete (12) axial;

- montar descendentemente el anillo (40) de deslizamiento alrededor de la extensión (21) del extremo superior del árbol (20) excéntrico, que comprende un acoplamiento del medio (42) de posicionamiento en dicho anillo

(40) de deslizamiento, definido como un diente (42a) radial interno definido por una extensión radial coplanar del anillo (40) de deslizamiento, a un medio (22) de indexación en dicho árbol (20) excéntrico, definido como un rebaje (22a) de indexación con la forma de un canal (22b) de indexación provisto longitudinal y externamente en la extensión (21) del extremo superior del árbol (20) excéntrico hasta que se alcance un tope (22c) de posicionamiento axial del mismo, para proporcionar un bloqueo rotacional del anillo (40) de deslizamiento en el árbol (20) excéntrico; y

- montar rotatoriamente y bloquear rotatoriamente de manera axial el rotor (30) encima del bloque (10) de cilindro y alrededor de la extensión (21) del extremo superior del árbol (20) excéntrico, con la parte (32) de la cara inferior de dicho rotor (30) asentada en el anillo (40) de deslizamiento.

10. El proceso, como se ha expuesto en la reivindicación 9, caracterizado por que el acoplamiento entre el medio (42) de posicionamiento y el medio (22) de indexación se obtiene por el posicionamiento del anillo (40) de deslizamiento alrededor de un extremo (23) superior libre del árbol (20) excéntrico, posicionamiento que se mantiene hasta que el anillo (40) de deslizamiento alcanza el tope (22c) de posicionamiento axial.