FR2844839A1 - Compresseur a paliers alignes et procede d'assemblage d'un tel compresseur - Google Patents
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Abstract
Assemblage de compresseur comportant un mécanisme de compression ayant un palier principal et un ensemble de premiers orifices de guidage ainsi qu'un moteur électrique avec un rotor placé dans le stator. Le stator comporte un ensemble de seconds et troisièmes orifices de guidage. Chacun des premiers orifices de guidage est aligné avec l'un des seconds orifices de guidage. Des éléments d'alignement sont placés dans chaque paire de premiers et seconds orifices de guidage, pour maintenir alignés le mécanisme de compression et le stator. Un palier extérieur est fixé au stator. Il comporte un ensemble de quatrièmes orifices de guidage et porte à rotation l'arbre d'entraînement. Chacun des troisièmes orifices de guidage est aligné avec l'un des quatrièmes orifices de guidage. Les éléments d'alignement sont placés dans chaque paire de troisième et quatrième orifice de guidage de façon à maintenir l'alignement entre le mécanisme de compression, le stator et le palier extérieur.
Description
Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé
d'assemblage de
compresseur et un compresseur hermétique ainsi assemblé.
Etat de la technique Il est connu de réaliser des sous assemblages de parties
d'un compresseur hermétique avant d'installer le mécanisme de compresseur et le moteur électrique dans l'enveloppe ou le boîtier qui les loge.
Souvent les parties du mécanisme de compresseur et du moteur sont combinées pour former un sous-ensemble compresseur/moteur. Ce sous1o ensemble se place dans l'enveloppe du compresseur en s'adaptant aux autres composants installés séparément dans l'enveloppe du compresseur. Ces composants installés séparément sont par exemple un palier extérieur portant l'extrémité libre de l'arbre d'entraînement du rotor du moteur. En variante, le sous-ensemble peut lui-même comporter tous les 15 composants internes de l'ensemble hermétique de compresseur. Après installation du sous-ensemble compresseur/moteur dans l'enveloppe et mise en place des autres composants internes, le cas échéant, on scelle
hermétiquement l'enveloppe.
Un problème lié à l'assemblage de composants distincts ou 20 sousensembles d'un compresseur hermétique est celui du maintien de l'alignement correct des composants particuliers de ceux qui se déplacent les uns par rapport aux autres ou qui définissent leur alignement. Ce problème devient particulièrement important lorsque les composants du compresseur sont mis en place séparément dans l'enveloppe du compres25 seur et y sont fixés et à cet effet on utilise souvent des assemblages complexes et/ou des gabarits de soudage pour assurer le réglage en dimensions et maintenir l'alignement correct au cours de l'opération d'assemblage. Souvent la mise en place correcte des gabarits dépend de l'opérateur, ce qui peut se traduire par des défauts d'alignement des com30 posants et autres erreurs dans le procédé de fabrication. De plus,
l'accumulation de tolérances des différents composants qui coopèrent risque de provoquer leur désalignement relatif. En outre, l'installation séparée des composants du compresseur ou la mise en place et l'enlèvement de l'ensemble et/ou des gabarits de soudage sont des opérations longues 35 et souvent coteuses.
But de l'invention Il serait souhaitable de développer des moyens et des procédés permettant d'améliorer le procédé d'assemblage et la qualité de l'assemblage de compresseurs. En particulier, il serait souhaitable de disposer de moyens et de procédés pour améliorer l'alignement entre les composants d'un assemblage de compresseur ou d'un sous-ensemble compresseur/moteur tout en simplifiant la procédure d'assemblage et en la rendant moins coteuse. Exposé et avantages de l'invention La présente invention concerne un compresseur et un procédé d'assemblage du compresseur consistant à utiliser des guides d'alignement pour faciliter l'assemblage précis entre le compresseur et le 10 sous-ensemble de moteur. La présente invention concerne également un procédé de montage d'un compresseur/sous-ensemble de moteur dans un
boîtier de compresseur.
La présente invention concerne ainsi un procédé d'assemblage d'un compresseur comportant un moteur avec un stator et 15 un rotor reliés à un arbre, caractérisé en ce qu'on aligne un premier élément de support de palier de façon que le stator corresponde à au moins un premier guide d'alignement pour au moins le premier support de palier et le stator, on fixe le premier élément de support de palier, aligné, muni du stator, le premier élément de support de palier recevant à rotation la 20 première extrémité du moteur proche de l'arbre, on aligne un second élément de support de palier avec le stator en faisant correspondre au moins un second guide d'alignement avec au moins l'un des seconds éléments de support de palier et le stator, on fixe le second élément de support de palier, aligné, avec le stator, de façon que le second support de palier porte à 25 rotation la seconde extrémité du moteur proche de l'arbre, à l'opposé de la première extrémité, on fait coopérer le mécanisme de compresseur avec l'arbre, on fixe le mécanisme de compresseur en position de coopération avec le moteur, l'arbre et le premier et le second élément de support de palier, et ainsi le moteur, l'arbre, le premier et le second élément de sup30 port de palier et le mécanisme de compresseur constituent un sousensemble de compresseur, on introduit le sous-ensemble de compresseur dans un boîtier et on ferme hermétiquement le boîtier après insertion du
sous-ensemble de compresseur.
Suivant une autre caractéristique du procédé, le premier et 35 le second guide d'alignement se composent d'éléments de forme essentiellement cylindrique, et l'étape d'alignement du premier et du second élément de support de palier sur le stator consistant à faire correspondre les premiers guides d'alignement avec les orifices prévus à la fois dans le sta-
tor et le premier élément de support de palier et on fait correspondre les seconds guides d'alignement avec les orifices prévus dans le stator et le
second support de palier.
Suivant une autre caractéristique, le procédé est caractérisé 5 en ce que le premier et le second guide d'alignement forment des passages traversant les éléments de forme cylindrique et l'étape de fixation du premier et du second support de palier alignés avec le stator consiste à introduire une vis à travers les passages formés par les premier et second
guides d'alignement.
L'insertion du sous-ensemble de compresseur dans le boîtier se fait avec dilatation thermique du boîtier, mise en place du sousensemble de compresseur dans le boîtier dilaté thermiquement et fixation de ce sousensemble dans le boîtier en permettant au boîtier de se rétracter pour tenir fermement le sous-ensemble de compresseur. Le boîtier dii5 vise en sécurité la surface extérieure du premier et du second support de
palier sur le sous-ensemble de compresseur.
Selon un mode de réalisation, le mécanisme de compresseur comporte un élément de spirale mobile et un élément de spirale fixe et le second support de palier comporte une surface de poussée et 20 l'élément de spirale mobile coopère avec l'arbre et se trouve entre l'élément de spirale fixe et la surface de poussée. La fixation du mécanisme de compresseur consiste à fixer la spirale fixe au second élément de support de palier. Suivant une autre caractéristique, l'invention concerne un 25 procédé de montage d'un ensemble de compresseur comportant un moteur avec un stator et un rotor avec un arbre associé au rotor, cet arbre définissant l'axe du moteur, caractérisé en ce qu'on fixe un premier élément de support de palier au stator dans une position prédéfinie, ce premier élément de support de palier recevant à rotation la première 30 extrémité de l'arbre du moteur, ce premier élément de support de palier ayant une surface de contact radialement extérieure, on fixe un second élément de support de palier au stator dans une position prédéfinie, ce second élément de support de palier assurant le support en rotation de la seconde extrémité de l'arbre du moteur à l'opposé de la première extrémi35 té, le second élément de support de palier ayant une seconde surface de contact radialement extérieure, on fait coopérer le mécanisme de compresseur avec l'arbre, on fixe le mécanisme de compresseur ainsi monté par rapport au moteur et au premier et second élément de support de palier, on introduit le sous-ensemble de compresseur dans le boîtier dilaté par élévation de température et on fixe le sous-ensemble de compresseur dans le boîtier en permettant au boîtier de se rétracter et de bloquer la première
et la seconde surface de contact.
Suivant une autre caractéristique, la première et la seconde surface de contact sont placées chacune radialement vers l'extérieur à une distance supérieure à celle de la partie radialement la plus en saillie du moteur et la fixation du sous-ensemble du compresseur dans le boîtier consiste à fixer le premier et le second élément de support de palier ainsi 1o que le moteur dans une partie de forme essentiellement cylindrique du boîtier. Suivant une autre caractéristique, l'invention concerne un procédé d'assemblage d'un ensemble de compresseur hermétique, caractérisé en ce qu' - on forme une première paire d'orifices de guidage dans une première paire de surfaces d'adaptation d'un carter et d'un stator de moteur, - on forme une seconde paire d'orifices de guidage dans la première paire de surfaces adaptée du stator et de l'élément de support de palier, - on introduit un premier guide d'alignement dans le premier orifice de 20 guidage de la première paire d'orifices de guidage, - on déplace le carter et le stator pour les rapprocher et on fixe le premier guide d'alignement dans un second orifice de guidage de la première paire d'orifices de guidage pour aligner le carter et le stator, - on introduit un second guide d'alignement dans un premier orifice de 25 guidage de la seconde paire d'orifices de guidage, - on déplace le stator et l'élément de support de palier pour les rapprocher l'un l'autre et on place le second guide d'alignement dans un second orifice de guidage de la seconde paire d'orifices de guidage pour aligner le stator et l'élément de support de palier et - on fixe le stator au carter et l'élément de support de palier au stator
pour former un sous-ensemble dans lequel le carter, le stator et l'élément de support de palier sont maintenus alignés les uns par rapport aux autres.
Le sous-ensemble est ensuite placé dans le boîtier et le 35 surfaces intérieures du boîtier sont mises en contact de blocage avec les surfaces du palier et celles de l'élément de support de palier pour bloquer
le sous-ensemble dans le boîtier.
L'invention concerne également un ensemble de compresseur comprenant un mécanisme de compression ayant un élément de carter avec un palier principal, un moteur électrique composé d'un stator et d'un rotor logé dans le stator, le stator étant fixé à l'élément de carter, le 5 rotor portant un arbre et l'arbre est monté en rotation dans le palier principal, le mécanisme de compression étant couplé à l'arbre et un élément de support de palier extérieur étant fixé au stator, le moteur étant placé entre le mécanisme de compression et l'élément de support de palier extérieur, l'arbre étant monté à rotation dans l'élément de support de palier 10 extérieur, caractérisé en ce que - le mécanisme de compression comporte un ensemble de premiers orifices de guidage, - le stator a un ensemble de seconds orifices de guidage et un ensemble ilS de troisièmes orifices de guidage, chacun des premiers orifices de guidage étant aligné sur l'un des seconds orifices de guidage pour former un ensemble de paires de premiers et seconds orifices de guidage alignés, un premier guide d'alignement étant placé dans chaque paire de pre20 miers et seconds orifices de guidage, pour maintenir aligné le mécanisme de compression et le stator, - le palier extérieur ayant un ensemble de quatrièmes orifices de guidage, chacun des ensembles de troisièmes orifices de guidage étant aligné sur l'un des quatrièmes orifices de guidage pour former un 25 ensemble de paires alignées comprenant le troisième et le quatrième orifice de guidage et - un second guide d'alignement est placé dans chaque paire de troisième
et quatrième orifice de guidage, alignée, de façon à maintenir l'alignement du mécanisme de compression, du stator et de l'élément 30 de support de palier extérieur.
Suivant une autre caractéristique, l'assemblage est caractérisé par un boîtier, le mécanisme de compression, le moteur et l'élément de support de palier extérieur étant placés dans le boîtier le mécanisme de compression ainsi que les éléments de support de palier extérieur com35 portant des surfaces tournées vers l'extérieur et qui coopèrent solidairement avec les surfaces intérieures du boîtier.
Selon un avantage de l'invention, la qualité de construction du compresseur est améliorée par rapport à celle des compresseurs anté-
rieurs en maintenant l'alignement correct du palier compresseur, du stator et du palier extérieur dans le sous-ensemble qui est ensuite assemblé sans nécessiter de contrôle de tolérance strict dans l'enveloppe du compresseur.
Un autre avantage est que tous les composants internes principaux de l'assemblage de compresseur peuvent être assemblés en un sous-ensemble avant d'être placés dans l'enveloppe du compresseur, ce
qui facilite le bon accès à l'outillage et l'assemblage du compresseur.
Un autre avantage est la fiabilité de l'assemblage et la ré10 duction au minimum du soudage de gabarit dans la fabrication du compresseur, ce qui réduit le travail d'assemblage. En outre, on réduit au minimum le risque de défaut d'assemblage ou de mauvais alignement du composant du compresseur résultant d'une mauvaise mise en place de gabarit. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un mode de réalisation représenté dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue éclatée des composants internes d'un compres20 seur spiro-orbital, selon la présente invention, - la figure 2 est une vue de bout du compresseur de la figure 1, - la figure 3 est une vue en coupe du compresseur de la figure 2 selon le plan 3-3, - la figure 4 est une vue en coupe du compresseur de la figure 2 selon le 25 plan 4-4, - la figure 5 est une vue éclatée du vilebrequin, du stator et du palier
extérieur du compresseur de la figure 1.
Description d'un mode de réalisation
Dans les différentes figures on utilisera les mêmes référen30 ces pour désigner les mêmes éléments.
La figure 1 est une vue éclatée d'un compresseur spiroorbital 20 selon l'invention montrant les composants de celui-ci. Le compresseur spiroorbital 20 comprend un élément de spirale fixe en fonte d'acier 22 coopérant avec un élément de spirale mobile 24. Les éléments 35 de spirale fixe et mobile 22, 24 comportent chacun une spirale 26, 28. Un
réfrigérant est comprimé entre les éléments de spirale 22, 24 dans les poches formées entre les spirales 26, 28 et se déplace radialement vers l'intérieur à mesure que l'élément de spirale 24 se déplace selon un mou-
vement orbital par rapport à l'élément de spirale fixe 22. Le réfrigérant arrive à basse pression dans l'espace entre les éléments de spirale par l'entrée 23 (figure 4) située dans la partie radialement extérieure du volume formé entre les éléments de spirale 22, 24 pour être refoulé à une 5 pression relativement élevée par un orifice de refoulement 30 situé à
proximité du centre radial de l'élément de spirale fixe 22. Les éléments de spirale 22, 24 ont chacun un joint d'extrémité en acier au carbone 40 logé dans des cavités situées au niveau des extrémités distales des spirales 26, 28 pour assurer l'étanchéité entre les spirales 26, 28 et la plaque de base 10 de l'élément de spirale opposé.
Des clapets d'arrêt permettent d'évacuer le réfrigérant comprimé dans une chambre d'évacuation ou collecteur 38, évitant que le réfrigérant comprimé qui se trouve dans la chambre collectrice 38 ne réalimente l'orifice d'évacuation 30. La valve comporte une lame de sortie 15 32 qui ferme de manière étanche l'élément de spirale fixe 22 au niveau de
l'orifice d'évacuation 30 et un organe de retenue de valve de sortie 34. La lame de valve 32 est bloquée entre l'élément de spirale fixe 22 et l'organe de retenue de valve 34. L'organe de retenue de valve 34 comporte une extrémité distale recourbée permettant à la lame de valve 32 de fléchir vers 20 l'extérieur par rapport à l'orifice d'évacuation 30 lorsque le gaz est comprimé entre les éléments de spirale 22, 24 et permettre ainsi le passage du gaz à haute pression pour arriver dans le collecteur d'évacuation 38.
L'organe de retenue 34 limite le degré de fléchissement de la lame de valve 32 par rapport à l'orifice d'évacuation 30 pour éviter toute flexion exces25 sive de la lame 32. Une vis 36 fixe l'organe de retenue 34 et la lame 32 à l'élément de spirale fixe 22. La valve de libération de pression 27 est placée entre les éléments de spirale 22, 24 pour permettre de diriger le gaz sous pression à évacuer vers l'orifice d'entrée de pression, d'aspiration en
cas de surpression.
Le joint d'Oldham 44 est placé entre l'élément de spirale fixe
22 et l'élément de spirale mobile 24 pour commander le mouvement relatif entre l'élément de spirale mobile 24 et l'élément de spirale fixe 22.
L'élément mobile 24 est monté sur un pivot 48 excentré de l'arbre 46 qui impose un mouvement orbital relatif entre l'élément de spirale mobile 24 35 et l'élément de spirale fixe 22. L'arbre excentré et le joint d'Oldham créent
un mouvement orbital relatif entre les éléments de spirale du compresseur.
Un contrepoids 50 (figure 1) comporte une partie annulaire avec un orifice recevant l'arbre 46. Le contrepoids 50 n'est pas représenté aux figures 3 et 4. Le contrepoids 50 comporte également une paroi partiellement cylindrique 52 qui sollicite de façon excentrique l'arbre 46 pour 5 équilibrer la charge excentrée de l'arbre 46 correspondant à la spirale mobile 24. Le contrepoids 50 est fretté à chaud sur l'arbre 46 du mode de réalisation représenté. L'arbre 46 comporte un passage interne 54 dans sa direction longitudinale ainsi que des passages secondaires 56 traversant le passage 54 en direction de la surface radiale extérieure de l'arbre 46. 1o Les passages 55, 56 permettent l'échange d'huile de lubrification entre la bâche à huile 58 située dans la chambre de pression d'aspiration du corps
du compresseur et l'arbre 46 coopérant en rotation avec les paliers.
Deux paliers à roulement 60 sont prévus sur l'arbre 46. Cet arbre 46 coopère avec l'élément de spirale mobile 24 et le vilebrequin en 15 fonte d'acier 62. Un palier à billes 64 placé à proximité de l'extrémité opposée de l'arbre 46 est monté dans le palier extérieur 66 en fonte d'aluminium. Un boîtier de support, c'est-à-dire un carter 62 est bloqué sur l'élément de spirale fixe 22 par des vis 72 traversant des orifices 74 20 dans l'élément de spirale fixe 22 pour venir dans les taraudages 76 du carter 62. Le carter 62 comporte une surface de butée 68 coopérant avec l'élément de spirale mobile 24 et limitant le mouvement de cet élément par rapport à l'élément de spirale fixe 22. Le carter 62 comporte également quatre branches 78 qui fixent le palier au stator 92 comme cela sera dé25 taillé ultérieurement. L'arbre 46 traverse l'orifice 80 du carter 62. Le carter 62 fait corps avec une partie en forme de coupelle 70, coulée dans la masse et qui se trouve entre les branches 78 dans la partie inférieure du carter de compresseur horizontal, en délimitant en partie un volume dans lequel tourne le contrepoids 50. L'huile de la bâche 58 ne peut passer 30 dans l'espace d'emboîtage 70. L'emboîtage 70 comporte un orifice 81 dans sa partie supérieure permettant de compenser la pression entre l'espace partiellement enfermé par l'emboîtage 70 et la partie restante de la chambre basse pression ou collecteur 39 du compresseur 20. Le collecteur basse pression 39 comporte un espace dans le carter de compresseur 88 35 entre l'élément de spirale mobile 24 et le couvercle d'extrémité 168 et il reçoit le réfrigérant à la pression d'aspiration retournant au compresseur
à travers la conduite d'entrée 86.
Un panneau d'aspiration 82 (figure 1) est fixé entre les deux branches 78 par des vis. Les vis représentées sont des vis à tête 84 ou autres vis autotaraudeuses ou autres moyens de fixation qui permettent de fixer le panneau d'aspiration 82. Le panneau d'aspiration 82 est placé 5 au voisinage de la conduite d'entrée 86 comme cela apparaît le mieux à la
figure 4. Le réfrigérant pénètre dans le carter de compresseur 88 par la conduite d'entrée 86 et le panneau d'aspiration 82 est placé dans le chemin d'entrée du réfrigérant pour diriger celui-ci suivant le périmètre extérieur du carter 62. Lorsque le gaz réfrigérant à la pression d'aspiration et 10 le mélange d'huile rencontrent le panneau 82, l'huile se sépare du gaz.
L'huile se regroupe sur le panneau et coule le long de celui-ci puis le long des surfaces du palier pour revenir à la bâche à huile formée dans l'enveloppe du compresseur. Le périmètre extérieur du carter 62 comporte une cavité 85 au voisinage du panneau d'aspiration 82 définissant un 15 passage vers l'entrée 23. Le carter 62 comporte un manchon 89 recevant
le palier à roulement 60 pour soutenir en rotation l'arbre 46. Le manchon 89 est porté par la partie en forme de cavité 70 en regard de l'orifice 80.
Une variante de palier et de panneau d'aspiration peut comporter une entrée dans le boîtier 88 située à mi-hauteur de façon que le panneau 20 d'aspiration présente une ouverture étroite entre l'entrée 86 et l'entrée 23
s'étendant transversalement par rapport à la direction d'écoulement du réfrigérant, le long du panneau d'aspiration, pour séparer l'huile du panneau d'aspiration.
Un moteur 90 prévu au voisinage du carter 62 comporte un 25 stator 92 et un rotor 94. Les coussinets et éléments d'alignement 96 permettent de positionner correctement le stator 92 par rapport au carter 62 et au palier extérieur 66 lorsqu'on assemble le compresseur 20. En cours d'assemblage, le carter 62, le moteur 90 et le palier extérieur 66 doivent présenter leurs alésages respectifs, alignés de manière précise, pour rece30 voir l'arbre 46. Des orifices de guidage lisses 100, 102, 104 (figure 5) sont positionnés de manière précise par rapport à ces alésages, dans des surfaces de butées respectives du carter 62, du stator 92 et du carter extérieur 66. Les orifices de guidage 100, 102, 104 sont des contre-perçages centraux autour des orifices prévus dans le carter, le stator et le palier exté35 rieur. Cela signifie que l'axe des trous de vis et des trous de guidage sont essentiellement concentriques aux trous de guidage lisses de diamètre relativement grand. Des éléments d'alignement cylindriques ou coussinets 96 se logent étroitement dans les orifices de guidage de manière à aligner parfaitement le carter 62, le stator 92 et le palier extérieur 66. Des vis 98 (figure 1) permettent alors de bloquer le palier extérieur 66, le stator 90 et le carter 62 après réunion du sous-ensemble du compresseur. Pendant le montage de l'ensemble moteur/compresseur, le mécanisme de compres5 sion complet, le panneau d'aspiration, le moteur avec le stator et le rotor,
l'arbre d'entraînement, le palier extérieur et tous les composants de palier sont réunis permettant l'alignement correct des pièces mobiles qui est conservé par l'engagement des éléments d'alignement et des orifices de guidage respectifs. Le sous-ensemble est bloqué avec des vis 98 réunisio sant le palier, le stator et le carter extérieur.
Les orifices de guidage 100 se trouvent dans les surfaces d'extrémité distales des branches 78; les trous de vis sont taraudés. Les vis 98 sont vissées dans ces trous de vis, dans le carter, en fixant le carter 62, le stator 98 et le palier extérieur 66 pendant l'assemblage final du 15 sousensemble de compresseur. Les orifices de guidage 102 sont placés en regard des extrémités opposées du stator 92 et reçoivent un contreperçage autour des orifices traversants passant axialement dans le stator 92 pour permettre le passage des vis 98. Les orifices traversants sont prévus dans le palier extérieur 66 pour permettre également le passage des 20 vis 98. Le filetage des vis 98 bute contre le palier extérieur. Les orifices de guidage 104 sont prévus autour des trous de vis dans la surface du palier
extérieur qui rencontre la surface axiale adjacente du stator.
Dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, des guides ou coussinets 96 sont constitués par des douilles d'acier creuses que l'on 25 peut laminer, découper dans des tubes ou usiner ainsi que de vis 98 traversant ces tubes une fois les coussinets 96 placés dans les paires respectives d'orifices de guidage; le mécanisme de compression, le stator et le palier extérieur sont ainsi assemblés. Toutefois, on peut envisager des variantes de réalisation utilisant des orifices de guidage et des paliers pour 30 aligner correctement le carter 62, le moteur 90 et le support de palier 66 selon différents procédés de fixation de ces pièces. A titre d'exemple, on peut séparer les orifices de guidage des trous de vis recevant les vis 98 on peut également utiliser d'autres procédés pour fixer le carter 62, le moteur 90 et le support de palier 66 pour les assembler en utilisant les 35 orifices de guidage et les coussinets 96. En outre, si les orifices de guidage
doivent être écartés des trous de vis, les guides d'alignement peuvent être des broches à la place des paliers creux comme présenté dans les dessins.
En outre, on peut envisager des guides d'alignement réalisés par la jonc-
il tion du palier du stator et du palier extérieur, par leur surface, avec des caractéristiques de surface complémentaires qui s'imbriquent pour arriver
à un alignement correct.
Un connecteur à broches 108 est installé sur le moteur 90 5 et un câble non représenté relie ce connecteur 108 à un second connecteur à broches 110 porté par le couvercle d'extrémité 168 pour assurer l'alimentation électrique du moteur 90. Un embout de protection 111 est soudé à l'extérieur du couvercle d'extrémité 168 et entoure le connecteur à broches 110. L'arbre 46 traverse l'alésage du rotor 94 auquel il est solida10 risé en rotation par frettage, de sorte que la rotation du rotor 94 entraîne également celle de l'arbre 46. Le rotor 94 comporte un contrepoids 106 à
son extrémité proche du palier extérieur 66.
Comme indiqué ci-dessus, l'arbre 46 est monté à rotation dans un palier à billes 64 lui-même installé dans le palier extérieur 66. Le 15 palier extérieur 66 comporte un bossage central 112 avec un orifice cylindrique 114 recevant le palier à billes 64. Une bague de retenue 118 est logée dans la gorge 116 à l'intérieur de l'orifice 114 pour retenir le palier à billes 64 dans le bossage 112. Un écran d'huile 120 est fixé à l'extérieur du bossage 112; il comporte une partie cylindrique 122 en direction du 20 moteur 90. Le contrepoids 106 est logé dans l'espace cylindrique entouré par la partie cylindrique 122 en étant protégé de l'huile de la bâche à huile 58 bien que le niveau d'huile 123 soit en dessous de l'écran 120 dans la plupart des cas comme le montre la figure 4. L'écran d'huile 120 évite que le contrepoids 106 ne soit au contact de l'huile dans la bâche 58 et agite 25 celle-ci. Une seconde partie essentiellement cylindrique 124 de l'écran
d'huile 120 a un diamètre plus petit que la première partie 122 avec un ensemble de pattes longitudinales. La surface cylindrique extérieure du bossage 112 comporte une gorge circulaire et l'écran d'huile 120 se fixe au bossage 112 par ses parties distales recourbées radialement vers 30 l'intérieur dans la gorge circulaire.
Les bras de support 134 relient le bossage 112 à un anneau extérieur 136 du palier extérieur 66. Le périmètre extérieur de l'anneau 136 et du carter 62 ont des surfaces venant en contact avec la surface intérieure de la partie d'enveloppe cylindrique centrale pour fixer le sous35 ensemble formé par le compresseur au boîtier du compresseur comme cela sera explicité ultérieurement. Deux parties plates 138 sont prévues dans despositions diamétralement opposées de la périphérie extérieure de l'anneau 136 pour définir des jeux entre le palier extérieur et la surface
intérieure de la partie d'enveloppe cylindrique. Chaque partie aplatie 138 est orientée de manière générale dans la direction horizontale, c'està-dire qu'une partie plate se trouve dans la position haute du boîtier de compresseur, dans la bâche à huile 58. La partie plate 138 en position haute 5 facilite l'égalisation de la pression dans le collecteur d'aspiration en permettant au réfrigérant de passer entre l'anneau extérieur 136 et le boîtier 88. La partie plate 138 en position basse permet à l'huile de la bâche 58 de passer entre l'anneau extérieur 136 et le boîtier 88. Une encoche 140 prévue sur le périmètre intérieur de l'anneau extérieur 136 et sert à posi10 tionner le palier extérieur 66 pendant qu'il est usiné. Cela facilite également l'équilibrage des pressions dans le collecteur d'aspiration 39 en permettant au réfrigérant de passer entre le stator 92 et l'anneau extérieur 136. Le périmètre extérieur du stator 92 comporte également des surfaces plates assurant le passage entre le stator 92 et le boîtier 88 permettant la 15 communication entre l'huile de lubrification et le réfrigérant.
Les bras de support 134 sont placés pour que dans la position la plus basse les deux bras 134 forment un angle d'environ 1200 pour limiter l'immersion de ces deux bras 134 dans l'huile de la bâche 58 et réduire ainsi le déplacement de l'huile dans la bâche 58 par les bras 134. 20 Un manchon 142 en saillie vers l'arrière du support de palier 66 assure la
reprise de l'huile de lubrification de la bâche 58. Un tube de prélèvement d'huile 144 est fixé au manchon 142 par une vis 146. Un joint torique 148 assure l'étanchéité entre le tube de prise d'huile 144 et le manchon 142.
Comme représenté à la figure 1, dans un perçage du manchon, à proxi25 mité de l'extrémité de l'arbre 46, on a une ailette 150, une plaque d'inversion 152, une broche 154, une rondelle et un ressort ondulé 156 ainsi qu'une bague de retenue 158 pour faciliter la communication de l'huile de lubrification à travers le manchon 142. Bien que la rondelle et le ressort ondulé 156 ne soient représentés à la figure 1 que comme pièces 30 uniques, il s'agit en fait de deux pièces distinctes, la rondelle étant une
pièce circulaire plate sans orifice central alors que le ressort ondulé est réalisé à partir d'une feuille de matière et comporte un périmètre circulaire extérieur et un orifice central avec des ondulations périphériques. De telles rondelles et ressorts ondulés sont connus en soi.
Le support de palier peut également comporter une ou plusieurs cavités réparties à la périphérie de la surface de l'anneau extérieur et s'appuyant contre le stator en permettant ainsi de recevoir les bossages
du stator pour le support de palier.
Comme cela apparaît le mieux à la figure 3, le sousensemble compresseur/moteur se glisse dans la partie d'enveloppe en acier 166, cylindrique, expansée à chaud du boîtier 88 jusqu'à ce que la surface d'extrémité axiale, annulaire, 230 de la partie d'enveloppe 166, 5 vienne contre le gradin annulaire 232 usiné dans le carter 62. Lorsque la partie d'enveloppe cylindrique 166 se refroidit, sa surface cylindrique intérieure 234 touche et comprime les surfaces de jonction 236, 238 du carter 62 et du palier extérieur 66. Les surfaces 236, 238 peuvent être périphériques continues ou segmentées mais chacune définit un cylindre. Cette 10 coopération maintient le sous-ensemble du compresseur en place dans l'enveloppe hermétique de l'ensemble formant le compresseur. Dans ces conditions, il ne faut pas de pièce complexe pour orienter la partie
d'enveloppe cylindrique 166 et le sous-ensemble du compresseur.
Selon les figures 3 et 4, le boîtier 88 du compresseur com15 porte également un couvercle d'extrémité de sortie 160 avec une partie relativement plate 162 et un couvercle arrière 168. Les couvercles d'extrémité 160, 168 en acier sont soudés sur la partie d'enveloppe cylindrique 168 pour former une enceinte hermétiquement fermée. Le couvercle d'extrémité de sortie 160 se glisse sur la surface cylindrique 240 20 jusqu'à ce que la surface d'extrémité annulaire ouverte se trouve sensiblement alignée sur le gradin 232 formé dans le carter 62. Puis on réalise la soudure 242. Cette soudure circulaire fixe localement la partie d'enveloppe cylindrique 166, le carter 62 et le couvercle d'extrémité de sortie 160 ainsi que le joint d'étanchéité. La gradin annulaire 244 peut 25 être réalisé dans la surface d'extrémité opposée de la partie d'enveloppe 166 logeant l'extrémité annulaire ouverte du couvercle d'extrémité arrière
168. Une soudure circulaire 246 assure l'étanchéité de cette liaison.
Un tube d'évacuation 164 traverse un orifice de la partie plate 162. La fixation du tube d'évacuation 164 au capuchon d'extrémité 30 160 par une soudure ou une brasure facilite l'utilisation de la partie plate
162 qui entoure directement l'orifice dans lequel est placé le tube de décharge 164. Le tube de décharge 164 pénètre dans la chambre de décharge ou de refoulement 38 à une hauteur de la partie la plus basse de la chambre qui limite au minimum la quantité d'huile recueillie dans la 35 chambre. Lorsque le réfrigérant comprimé est refoulé par l'orifice de refoulement 30 il arrive dans le collecteur de refoulement 38 pour sortir ensuite du compresseur 20 par le tube de décharge 164. Le réfrigérant comprimé entraîne de l'huile lorsqu'il arrive dans le collecteur de refoule-
ment 38. Une partie de cette huile se sépare du réfrigérant et s'accumule au fond du collecteur 38. Le tube de décharge 164 se trouve à proximité du fond du collecteur de refoulement 38 de sorte que la vapeur s'échappe par le tube 164 et entraîne de l'huile venant du fond du collecteur 38, ce 5 qui limite la quantité d'huile recueillie dans le collecteur de refoulement
38. Bien que ce mode de réalisation utilise un tube de décharge 164 court et droit, on peut envisager d'autres modes de réalisation de sortie de refoulement.
Des pattes de montage 206, 208 sont soudées au boîtier 88 10 pour tenir le compresseur 20 dans une position horizontale. Toutefois, comme le montre la figure 4, les pattes 206, 208 ont des longueurs différentes de sorte que l'axe de l'arbre 46 défini par le passage 54 essentiellement horizontal sera légèrement incliné. La configuration des pattes 206, 208 est telle que la partie de collecteur basse pression 38 se trouve en 15 dessous du support de palier 66 et forme la bâche à huile 58 qui correspondra à la partie la plus basse du compresseur 20. Les organes de liaison 210, 212 peuvent être fixés aux éléments de support 214, 216 par sertissage.
On peut également utiliser d'autres pattes de montage. Par 20 exemple, on peut utiliser des pattes formées d'éléments de support analogues aux éléments 214, 216, offrant une plus grande rigidité par cintrage de leurs bords extérieurs vers le bas, sur toute la longueur, sans entretoise, pour porter le compresseur 20. Des parties en saillie soudées par résistance (non représentées) peuvent être prévues sur les surfaces cylin25 driques des éléments de support 214, 216 assurant la liaison avec la surface cylindrique extérieure de la partie centrale 168 de l'enveloppe.
Claims (7)
- 70) Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce quele boîtier (88) bloque les surfaces extérieures du premier et du second élément de support (62, 66) de palier sur le sous-ensemble de compresseur.
- 8 ) Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le premier et le second guide d'alignement (96) forment des passages traversants et l'opération de fixation du premier et du second élément de support de palier (62, 66) sur le stator (90) consiste à introduire des vis (98) dans les passages réalisés dans le premier et le second guide d'alignement 96). ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le stator (92) forme un ensemble d'orifices (102) qui le traversent et io l'opération de fixation du premier et second élément de support de palier (62, 66) consiste à introduire une vis (98) à travers chacun des orifices (102) du stator, les vis (98) venant dans le premier et le second support depalier (62, 66).
- 100) Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le premier et le second guide d'alignement (96) forment des passages traversants et l'opération d'alignement du premier et du second élément de support (62, 66) par rapport au stator (92) consiste à faire correspondre le 20 premier et le second guide d'alignement (96) avec les orifices (102) du stator. ) Procédé de montage d'un ensemble de compresseur comportant un moteur (90) avec un stator (92) et un rotor (94) avec un arbre (46) associé 25 au rotor (94), cet arbre (46) définissant l'axe du moteur, caractérisé en ce qu' on fixe un premier élément de support de palier (66) au stator (92) dans une position prédéfinie, ce premier élément de support de palier (66) recevant à rotation la première extrémité de l'arbre (46) du moteur (90), ce 30 premier élément de support de palier (66) ayant une surface de contact radialement extérieure (238), on fixe un second élément de support de palier (62) au stator (92) dans une position prédéfinie, ce second élément de support de palier (62)assurant le support en rotation de la seconde extrémité de l'arbre du 35 moteur à l'opposé de la première extrémité, le second élément de support de palier (62) ayant une seconde surface de contact radialement extérieure(236),on fait coopérer le mécanisme de compresseur (22, 24) avec l'arbre (46), on fixe le mécanisme de compresseur (22, 24) ainsi monté par rapport au moteur (90) et au premier et second élément de support de palier (62, 66), on introduit le sous-ensemble de compresseur dans le boîtier (88) dilaté par élévation de température et on fixe le sous-ensemble de compresseur dans le boîtier (88) en permettant au boîtier de se rétracter et de bloquer la première et la seconde surface de contact (236, 238).
- 12 ) Procédé selon la revendication 11, io caractérisé en ce que la première et la seconde surface de contact (236, 238) sont placées chacune radialement vers l'extérieur à une distance supérieure à celle de la partie radialement la plus en saillie du moteur (90) et la fixation du sousensemble du compresseur dans le boîtier consiste à fixer le premier et le 15 second élément de support de palier (66, 62) ainsi que le moteur dans unepartie de forme essentiellement cylindrique du boîtier (88).) Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'étape de fixation du premier élément de support de palier (66) sur le stator (92) consiste à aligner le premier élément de support de palier (66) sur le stator (92) dans la position prédéfinie en faisant concider au moins un premier guide d'alignement (96) avec au moins l'un des premiers éléments de support de palier (66) et le stator (92) et l'étape de fixation du second 25 élément de support de palier sur le rotor (94) consiste à aligner le second élément de support de palier (62) par rapport au stator (92) dans une position prédéfinie en faisant correspondre au moins un second guide d'alignement (96) avec au moins un second élément de support de palier(62) et le stator (92).
- 14 ) Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que le premier et le second guide d'alignement comportent des éléments de forme essentiellement cylindrique (96) et les étapes d'alignement du pre35 mier et du second élément de support de palier (66, 62) sur le stator (92) consistent à faire concider chacun des premiers guides d'alignement avec un orifice (102) situé sur le stator et un orifice (104) situé sur le premier élément de support de palier et aussi à faire concider chacun des seconds guides d'alignement (96) avec une ouverture (100) située sur le stator (92) et une ouverture (100) située sur le second élément de support de palier (62).
- 150) Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que chacun des premiers et seconds guide d'alignement définissent des passages traversant les éléments de forme cylindrique (96) et l'étape de fixation des premiers et seconds support (66, 62) alignés avec le stator (92) con10 siste à introduire une vis (98) à travers chacun des passages définis par lepremier et le second guide d'alignement (96).) Procédé d'assemblage d'un ensemble de compresseur hermétique, caractérisé en ce qu' - on forme une première paire d'orifices de guidage (100, 102) dans une première paire de surfaces d'adaptation d'un carter (62) et d'un stator (92) de moteur, - on forme une seconde paire d'orifices de guidage (102, 104) dans la première paire de surfaces adaptée du stator (92) et de l'élément de 20 support de palier (66), - on introduit un premier guide d'alignement (96) dans le premier orifice de guidage de la première paire d'orifices de guidage (100, 102), - on déplace le carter (62) et le stator (92) pour les rapprocher et on fixe le premier guide d'alignement (96) dans un second orifice de guidage de 25 la première paire d'orifices de guidage (100, 102) pour aligner le carter (62) et le stator (92), - on introduit un second guide d'alignement (96) dans un premier orifice de guidage de la seconde paire d'orifices de guidage (102, 104), - on déplace le stator (92) et l'élément de support de palier (66) pour les 30 rapprocher l'un l'autre et on place le second guide d'alignement (96) dans un second orifice de guidage de la seconde paire d'orifices de guidage (102, 104) pour aligner le stator (92) et l'élément de support de palier (66) et - on fixe le stator (92) au carter (62) et l'élément de support de palier (66) 35 au stator (92) pour former un sous-ensemble dans lequel le carter (62), le stator (92) et l'élément de support de palier sont maintenus alignésles uns par rapport aux autres.) Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce qu' on introduit le sous-ensemble dans un boîtier (88) et on met les surfaces intérieures du boîtier en contact de blocage avec les 5 surfaces prévues sur le carter (62) et l'élément de support de palier (66)pour fixer le sous-ensemble dans le boîtier (88).) Assemblage de compresseur comprenant un mécanisme de compression (22, 24, 62) ayant un élément de carter (62) avec un palier principal io (90), un moteur électrique composé d'un stator (92) et d'un rotor (94) logé dans le stator (92), le stator (92) étant fixé à l'élément de carter (62), le rotor (94) portant un arbre (46) et l'arbre (46) est monté en rotation dans le palier principal, le mécanisme de compression (22, 24, 62) étant couplé à l'arbre (46) et un 15 élément de support de palier extérieur (66) étant fixé au stator (92), le moteur (90) étant placé entre le mécanisme de compression (22, 24, 62) et l'élément de support de palier extérieur (66), l'arbre (46) étant monté à rotation dans l'élément de support de palier extérieur (66), caractérisé en ce que - le mécanisme de compression (22, 24, 62) comporte un ensemble de premiers orifices de guidage (10), le stator a un ensemble de seconds orifices de guidage (102) et un ensemble de troisièmes orifices de guidage, chacun des premiers orifices de guidage étant aligné sur l'un des seconds orifices de guidage (102) 25 pour former un ensemble de paires de premiers et seconds orifices de guidage alignés, - un premier guide d'alignement (96) étant placé dans chaque paire de premiers et seconds orifices de guidage, pour maintenir aligné le mécanisme de compression et le stator (92), - le palier extérieur ayant un ensemble de quatrièmes orifices de guidage, chacun des ensembles de troisièmes orifices de guidage (102, 104) étant aligné sur l'un des quatrièmes orifices de guidage pour former un ensemble de paires alignées comprenant le troisième et le quatrième orifice de guidage et un second guide d'alignement (96) est placé dans chaque paire de troisième et quatrième orifice de guidage, alignée, de façon à maintenir l'alignement du mécanisme de compression, du stator et de l'élémentde support de palier extérieur (66).
- 19 ) Assemblage selon la revendication 18, caractérisé par un boîtier (88) , le mécanisme de compression (22, 24, 62), le moteur (90) et l'élément de support de palier extérieur (66) étant placés dans le boîtier(88) le mécanisme de compression (22, 24, 62) ainsi que les éléments de support de palier extérieur (66) comportant des surfaces tournées vers l'extérieur (236, 238)et qui coopèrent solidairement avec les surfaces intérieures (234) du boîtier (88).
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