ES2693169T3

ES2693169T3 - Disposición de montaje para un eje excéntrico en un compresor de refrigeración

Info

Publication number: ES2693169T3
Application number: ES10781582.1T
Authority: ES
Inventors: Paulo Rogério Carrara COUTO; Ingwald Vollrath
Original assignee: Whirlpool SA
Current assignee: Whirlpool SA
Priority date: 2009-11-03
Filing date: 2010-10-29
Publication date: 2018-12-07
Anticipated expiration: 2030-10-29
Also published as: EP2496791A2; JP5717747B2; CN102869850A; CN102869850B; US9188370B2; WO2011054067A3; WO2011054067A2; BRPI0905651A2; KR20120104566A; BRPI0905651B1; EP2496791B1; US20120269662A1; JP2013510255A

Abstract

Una disposición de montaje de eje excéntrico para un compresor de refrigeración del tipo que incluye un bloque (B), comprendiendo dicha disposición de montaje de eje excéntrico un buje del eje (10) que tiene una primera y una segunda parte de extremo (11, 12) y que aloja un eje excéntrico (20) que tiene una parte de extremo excéntrica (21) que se proyecta hacia fuera desde la primera parte de extremo (11) del buje del eje (10), una parte media (23) que se articula de forma radial en el buje del eje (10) y una parte de extremo libre (22) que lleva un rotor (32) de un motor eléctrico (30), estando caracterizada dicha disposición por que la primera y la segunda partes de extremo (11, 12) del buje del eje (10) definen respectivos rodamientos radiales (M1, M2) de la parte media (23) del eje excéntrico (20), proporcionándose ahí un elemento de soporte (70) que está formado por una parte de acoplamiento (71), fijada a la parte de extremo libre (22) del eje excéntrico (20), y por una parte de montaje (72) que se proyecta axial y radialmente hacia fuera desde la parte de acoplamiento (71) hacia la primera parte de extremo (11) del buje del eje (10), estando dispuesta dicha parte de montaje (72) externamente con respecto al buje del eje (10), alrededor de la parte media (23) del eje excéntrico (20), estando fijado el rotor (32) a la parte de montaje (72), siendo concéntrico dicho rotor (32) con respecto al eje excéntrico (20) y rodeando el buje del eje (10).

Description

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DESCRIPCION

Disposicion de montaje para un eje excentrico en un compresor de refrigeracion Campo de la invencion

La presente invencion se refiere a una disposicion constructiva que proporciona un efecto de apoyo mas efectivo de un eje excentrico del bloque que lleva los mecanismos de compresion de un compresor de refrigeracion, ya sea pequeno, mediano o grande o hermetico o no.

Tecnica anterior

En algunas soluciones constructivas de la tecnica anterior, tal y como se ilustra en las figuras 1 y 2, el conjunto mecanico del compresor de refrigeracion esta formado basicamente por un bloque B que comprende un buje del eje 10, en cuyo interior hay articulado radialmente un eje excentrico 20, que un motor electrico del compresor acciona de forma giratoria para impulsar un mecanismo de compresion.

En la construccion de compresor de la tecnica anterior, el motor 30 comprende, en general, un estator 31 fijado al bloque B, y un rotor 32 formado por un nucleo alrededor del que hay montados imanes permanentes, estando montado dicho rotor en una parte de extremo libre 22 del eje excentrico 20, que se proyecta axialmente hacia fuera desde el buje del eje 10.

En estas construcciones de compresor, la parte de extremo inferior del eje excentrico 20 suele llevar una bomba de aceite 40 para bombear aceite desde un colector de aceite, definido en una parte inferior de una carcasa del compresor, para lubricar las partes moviles de este ultimo.

En compresores de refrigeracion grandes, como los del tipo espiral (figura 2), la parte excentrica 21 del eje excentrico 20 acciona un mecanismo de compresion en forma de serpentines 50 montados los unos sobre los otros y cuyo movimiento relativo determina el volumen del mecanismo de compresion.

En los compresores alternativos (figura 5), el eje excentrico 20 presenta una parte excentrica 21 a la que se acopla, generalmente mediante una varilla de conexion, un piston (no ilustrado) del mecanismo de compresion y que se aloja en el interior de un buje del piston 60 del bloque B. Para las construcciones de compresores de refrigeracion con mayor capacidad o tamanos mas grandes (generalmente para uso comercial), las cargas recibidas por el eje excentrico son sustancialmente altas y no solo se producen a partir de las fuerzas de compresion, sino

principalmente a partir de las cargas que se producen por la fuerza electromagnetica del motor, que son

particularmente importantes al arrancar el motor, antes de comenzar con la operacion del mecanismo de

compresion. Durante la compresion de gas, la fuerza de compresion F, que actua contra la parte de extremo

excentrica 21 del eje excentrico 20, es transmitida por este ultimo hasta una primera y una segunda parte de extremo 11, 12 del buje del eje 10 del bloque B, aplicando en estas una primera y una segunda fuerzas derivadas de la compresion F1, F2. La primera y segunda fuerzas derivadas de la compresion F1, F2 aplicadas en el buje del eje 10, tienden a ejercer en este ultimo un desplazamiento angular poco deseado, alejandolo de su posicion nominal de diseno, lo que hace que pierda su alineacion con respecto al mecanismo de compresion.

En una construccion de compresion conocida, como se ilustra de forma ejemplar en la figura 1, en la que el bloque B es una sola pieza, el centro de gravedad CG del conjunto movil, definido por el eje excentrico y el rotor, esta por debajo de los puntos en los que se aplican las fuerzas que se crean a partir de la operacion de compresion del compresor. Debena advertirse ademas que, a parte de las deformaciones angulares, tambien puede ocurrir que haya desviaciones geometricas de fabricacion que aumenten la desalineacion del eje excentrico 20 con respecto a los elementos asociados del mecanismo de compresion, perjudicando aun mas la eficiencia y durabilidad del compresor. Tras arrancar el motor, se aplica la fuerza electromagnetica en el conjunto de rotor-eje para girarlo con una rotacion alta, en un momento en el que el eje excentrico 20 es estacionario, sin que sus rodamientos radiales soporten la carga resultante de dicha fuerza electromagnetica al encender el motor. Al arrancar el motor, los rodamientos radiales del eje excentrico 20 soportan toda la carga de la fuerza electromagnetica aplicada a este ultimo. Esta aplicacion de fuerza electromagnetica crea un momento de flexion sobre el eje excentrico 20, que da lugar una fuerza de tension sobre su estructura, lo que tiende a provocar la deformacion de dicho eje.

Se conocen algunas propuestas para minimizar deformaciones no deseadas del buje del eje 10 y del eje excentrico 20, ambas producidas por la carga de compresion y por la carga electromagnetica al arrancar el compresor. Una solucion conocida no ilustrada en los dibujos propone aumentar la extension axial del rodamiento radial del eje excentrico 20, destinada a proporcionar un soporte radial mayor a este ultimo y a su parte de extremo dispuesta en voladizo con respecto al buje del eje en el que esta montado el rotor del motor electrico. Sin embargo, esta solucion no evita los efectos negativos relacionados con las fuerzas que se producen a partir del montaje del rotor 32 en una parte de extremo del eje excentrico 20, que define una extension axial en voladizo suficiente para montar el rotor 32. Otro aspecto negativo de esta solucion de la tecnica anterior es un aumento no deseable e, incluso, inaceptable de la altura del compresor.

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Otra solucion conocida, no ilustrada tampoco, incluye la provision de una extension axial del eje excentrico, mas alia de la parte excentrica, para articular dicho eje en un segundo rodamiento radial, separado del o de los proporcionados en el interior del buje del eje. Esta solucion presenta algunos inconvenientes, entre los que se incluye el hecho de que no se eliminan las fuerzas de flexion del eje excentrico, que sigue llevando el rotor en voladizo con respecto al buje del eje. Otro aspecto negativo de esta solucion de la tecnica anterior es el hecho de que no se puede aplicar a los compresores de tipo espiral, pues en estos compresores, la parte de extremo excentrica 21 del eje excentrico 20 esta montada internamente en el conjunto de bobina.

Para superar el problema comentado anteriormente, en un compresor que no permite que el apoyo se lleve a cabo a traves de la parte de extremo excentrica 21 del eje excentrico 20, como ocurre en los compresores de tipo espiral, se propone una solucion (figura 2) de acuerdo con la que el eje excentrico se extiende axialmente mas alla de la parte de montaje del rotor, para asf articularse en otro rodamiento radial, fijado tambien al bloque B que, en este caso, tiene que estar fabricado obligatoriamente en dos piezas para permitir el montaje del eje excentrico 20 que ya tiene el rotor 32 fijado en este.

En la solucion constructiva comentada anteriormente, el motor electrico 30 esta colocado entre dos regiones de apoyo radiales del eje excentrico 20, separadas axialmente entre sf, evitando el requisito de fijar el rotor a una extension del eje excentrico 20 que esta montada en voladizo. Ya teniendo la solucion con el bloque B de dos piezas, el centro de gravedad CG esta ubicado entre las fuerzas que soportan el eje excentrico 20, lo que minimiza los desplazamientos.

En esta solucion (figura 2), cada rodamiento esta provisto en una respectiva parte de bloque. No obstante, esta construccion genera varios problemas relacionados con la proyeccion, la fabricacion y el ensamblaje.

En rodamientos hidrodinamicos, los parametros como la alineacion, la concentricidad y los errores de forma son fundamentales para que el mecanismo opere adecuadamente. En la solucion del bloque de dos piezas, ya que cada rodamiento se proporciona como componente separado, el montaje del conjunto (eje excentrico y rodamientos) es un proceso muy importante que requiere que cada componente presente una excelente calidad de fabricacion, control preciso de las operaciones de montaje y construcciones resistentes, con el fin de aceptar las variables inherentes al proceso una vez que las dos partes que definen el bloque de dos piezas se han fijado entre sf durante el montaje del eje excentrico 20.

Aunque se proporciona un rodamiento adecuado del eje excentrico y se resuelven los problemas relacionados con el montaje del motor, la construccion en piezas separadas y el montaje de dichas piezas, implicados en la produccion del bloque de dos piezas y del conjunto de compresion, provocan complicaciones en el proceso, pues no se puede garantizar la concentricidad de los bujes de los ejes de las partes del bloque de dos piezas, haciendo que la alineacion de los respectivos rodamientos sea cntica, provocando problemas operacionales y, en consecuencia, comprometiendo el rendimiento, la fiabilidad y la vida util del compresor.

La figura 2 muestra cada componente utilizado para montar el bloque B de dos piezas del compresor y como puede llevarse a cabo este montaje. En esta construccion, el bloque B presenta una primera parte de bloque B1 y una segunda parte de bloque b2, unidas generalmente entre sf por medios de fijacion, tales como tornillos P. Las partes que componen el bloque B forman rodamientos M1, M2 que, de forma conjunta con el estator 31, constituyen las partes fijas del conjunto. El eje excentrico 20 y el rotor 32 forman el conjunto movil.

El documento WO 2005/0275298 A1 describe un metodo para montar un eje de transmision de un compresor que tiene un motor con un estator y un rotor, conectado al eje de transmision y ubicado en una abertura de rotor del estator, estando conectados un primer soporte de rodamiento y un segundo soporte de rodamiento al estator, estando montado un primer rodamiento del eje de transmision en el primer soporte de rodamiento y estando montado un segundo rodamiento del eje de transmision en el segundo soporte de rodamiento. Al menos, el primer soporte de rodamiento esta provisto de un tope de posicion para el primer rodamiento, despues de montar el primer soporte de rodamiento sobre el estator, de modo que puede conseguirse una buena alineacion del eje de transmision con respecto al estator cuando se utilizan componentes con tolerancias de fabricacion relativamente grandes.

El documento US 3.454.213 describe una unidad de compresor-motor encapsulada en una capsula hermetica que tiene un solo pedestal ngido estacionario alargado que soporta el compresor de refrigerante y el compresor de accionamiento electrico. Una base elastica soporta de forma elastica el pedestal erguido en la capsula, de modo que el motor-compresor esta montado de forma elastica dentro de la capsula. La base tiene resortes que controlan y amortiguan su movimiento radial y axial.

El documento WO 2002/0141892 A1 describe un compresor de espiral que comprende una espiral estacionaria fijada a una cubierta, un estator fijado a la cubierta, soportes de rodamiento fijados a la cubierta, un eje giratorio soportado de forma giratoria por el soporte de rodamiento mediante rodamientos, un rotor fijado al eje giratorio, un eje orbital hueco soportado excentrica y giratoriamente por el eje giratorio, un elemento de montaje fijado dentro del eje orbital hueco, una espiral orbital montada en una parte de montaje del elemento de montaje, una placa orbital

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hueca fijada a la parte inferior del eje orbital hueco, un anillo Oldham provisto entre el soporte de rodamiento y una placa orbital hueca y que tiene protuberancias, ranuras formadas en el soporte de rodamiento y la placa orbital hueca, estando las protuberancias acopladas a las ranuras, y una tubena de succion y una tubena de descarga conectadas a la espiral estacionaria.

El documento WO 2009/114919 A2 describe una disposicion y un proceso para montar un rodamiento axial en un compresor hermetico, comprendiendo el compresor un bloque de cilindros provisto de un rodamiento radial y un rodamiento axial, un eje excentrico que tiene una extension de extremo superior, alrededor del que hay montado un rotor y que esta soportado sobre el rodamiento axial. Un anillo deslizante esta montado alrededor de la extension de extremo superior, que esta provista de un medio de indexacion al que hay acoplado un medio de posicionamiento del anillo deslizante, bloqueando de forma giratoria este ultimo en el eje excentrico. El proceso de montaje comprende las etapas de: montar el eje excentrico en el rodamiento radial, montar, en direccion descendente, el anillo deslizante alrededor de la extension de extremo superior del eje excentrico, hasta que se alcanza un tope de posicion axial en este, bloquear de forma giratoria el anillo deslizante en el eje excentrico y montar el rotor en el eje excentrico hasta asentar una parte de cara inferior del rotor sobre el anillo deslizante.

El documento WO 2009/0185930 A1 describe un compresor de espiral que comprende un alojamiento que incluye una seccion de carcasa, cuerpos del compresor de espiral que tienen respectivas bases y respectivas nervaduras de espiral, que se proyectan desde las respectivas bases y que se acoplan mutuamente sobre un eje para comprimir fluido, y una unidad de accionamiento operativa para facilitar el movimiento relativo entre los cuerpos del compresor de espiral. La seccion de carcasa esta ubicada axialmente con respecto a un resto del alojamiento, fuera de uno de los cuerpos del compresor de espiral.

Sumario de la invencion

En vista de los inconvenientes de las soluciones constructivas conocidas, un objeto de la presente invencion es proporcionar una disposicion de montaje del eje excentrico para un compresor de refrigeracion del tipo comentado anteriormente, lo que permite mejorar el rodamiento del eje excentrico con el montaje autoalineado de los rodamientos radiales en un solo bloque.

El objeto se resuelve con la disposicion de montaje del eje excentrico de acuerdo con la reivindicacion 1.

Los desarrollos adicionales de la invencion se proporcionan en las reivindicaciones dependientes.

La disposicion de montaje del eje excentrico segun la invencion minimiza las deformaciones que derivan de la fuerza electromagnetica y de la fuerza de compresion sobre el conjunto formado por el eje excentrico y por el buje del eje.

Ademas, la disposicion de montaje del eje excentrico permite reducir la altura del compresor.

En la disposicion de la presente invencion, la primera y la segunda partes de extremo del buje del eje definen respectivos rodamientos radiales para la parte media del eje excentrico, proporcionandose ah un elemento de soporte que esta formado por una parte de acoplamiento, fijada a la parte de extremo libre del eje excentrico, y por una parte de montaje que se proyecta axial y radialmente hacia fuera desde la parte de acoplamiento hacia la primera parte de extremo del buje del eje, estando dispuesta dicha parte de montaje externamente con respecto al buje del eje, alrededor de la parte media del eje excentrico, estando fijado el rotor a la parte de montaje, siendo concentrico dicho rotor con respecto al eje excentrico y rodeando el buje del eje.

En la solucion propuesta, el bloque, estando conformado en una sola pieza, presenta las ventajas ya mencionadas relacionadas con la construccion, ensamblaje y alineacion de las partes integrantes, que lleva dos rodamientos radiales, separados axialmente entre sf, y alrededor de los que el motor-rotor electrico se fija al eje excentrico. Por tanto, el rotor del motor electrico ocupa, en el conjunto, una altura que coincide con la del buje del eje, reduciendo la dimension vertical del compresor y permitiendo aplicar las fuerzas electromagneticas producidas por el motor en el eje excentrico, en una region contenida entre dichos rodamientos radiales.

Dicho de otra forma, la construccion propuesta en el presente documento permite, debido a la provision del unico bloque y del elemento de soporte: aproximar el plano de equilibrio de fuerza al plano de carga; proporcionar dos o mas rodamientos radiales en un solo bloque; minimizar las etapas de montaje y las posibles desalineaciones de montaje; optimizar la altura del conjunto; reducir el numero de componentes; y posibilitar que haya huecos de rodamiento mas pequenos.

Breve descripcion de los dibujos

La invencion se describira a continuacion con referencia a los dibujos adjuntos, proporcionados a modo de ejemplo y en los que:

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La figura 1 representa, esquematicamente, una vista en seccion longitudinal parcial de un compresor de tipo espiral, construido segun la tecnica anterior y que tiene el buje del eje definido en un bloque de una sola pieza;

La figura 2 representa, esquematicamente, una vista en seccion longitudinal parcial de un compresor de tipo espiral, fabricado segun la tecnica anterior y que comprende un bloque de dos piezas que lleva un par de rodamientos radiales y un eje excentrico, en cuya region media hay montado un rotor del motor electrico;

La figura 3 representa, esquematicamente, una vista en seccion longitudinal parcial de un compresor de tipo espiral, fabricado segun la presente invencion y que comprende un solo bloque que define un buje del eje provisto de dos rodamientos radiales internos, en el que hay articulado un eje excentrico que tiene una parte de extremo libre en voladizo y que lleva el rotor del motor electrico del compresor;

la figura 4 representa una vista en seccion longitudinal de parte del conjunto ilustrado en la figura 3, pero que ilustra una variante constructiva en la que una cara de extremo de la parte de extremo libre del eje excentrico es coplanaria a la cara de extremo anular de la segunda parte de extremo del buje del eje; y

la figura 5 representa una vista en seccion longitudinal parcial de un compresor de tipo alternativo, fabricado de acuerdo con la presente invencion, que comprende un solo bloque que define un buje del eje provisto de dos rodamientos radiales internos, en donde hay asentado un eje excentrico tubular a cuya parte de extremo libre se fija el rotor del motor electrico del compresor, y una cara de extremo de la parte de extremo libre del eje excentrico es coplanaria a la cara de extremo anular de la segunda parte de extremo del buje del eje.

Descripcion detallada de la invencion

Como se ilustra, la presente invencion se aplica a un compresor de refrigeracion de cualquier tamano (pequeno, medio o grande), ya sea hermetico o no, del tipo espiral o alternativo, y que presenta en el interior de una carcasa (no ilustrada) un solo bloque B que comprende, en una unica pieza, un buje del eje 10 que tiene una primera y segunda partes de extremo 11, 12, alojando dicho buje del eje 10 un eje excentrico 20 que incorpora una parte de extremo excentrica 21 que se proyecta hacia fuera desde la primera parte de extremo 11 del buje del eje 10.

La segunda parte de extremo 12 del buje del eje 10 presenta una cara de extremo anular 12a que, en algunas construcciones del compresor (figuras 4 y 5), es coplanario a una cara de extremo 22a de la parte de extremo libre 22 del eje excentrico 20.

Tal y como se ilustra en la figura 3, la parte de extremo libre 22 del eje excentrico 20 se proyecta mas alla de la cara de extremo anular 12a de la segunda parte de extremo 12 del buje del eje 10, mientras que como se ilustra en las variantes constructivas de las figuras 4 y 5, la cara de extremo 22a de la parte de extremo libre 22 del eje excentrico 20 esta provista en un plano paralelo con respecto a la cara de extremo anular 12a de la segunda parte de extremo 12 del buje del eje 10.

Aunque no se ilustra, la presente invencion tambien se puede aplicar a las construcciones en donde la cara de extremo 22a de la parte de extremo libre 22 del eje excentrico 20 se proporcione en un plano separado con respecto a la cara de extremo anular 12a de la segunda parte de extremo 12 del buje del eje 10.

Dichas posiciones relativas permiten diferentes disposiciones constructivas de la presente invencion, tal y como se ha descrito anteriormente.

Segun la invencion, el eje excentrico 20 presenta su parte media 23 articulada en dos rodamientos radiales M1, M2, que estan separados entre sf por una extension axial del eje excentrico 20, estando dicha extension axial radialmente separada con respecto a dichos rodamientos radiales.

En la construccion ilustrada, los rodamientos M1, M2 estan definidos por respectivas extensiones axiales de una superficie interna del buje del eje 10, estando dichas extensiones axiales definidas respectivamente en la primera y la segunda partes de extremo 11, 12 del buje del eje 10.

De acuerdo con la presente invencion, el buje del eje 10, formado por una sola pieza, tiene los rodamientos radiales M1, M2 que actuan contra las respectivas regiones anulares A1, A2 de la parte media 23 del eje excentrico 20, separadas axialmente entre sf por un rebaje circunferencial 24, proporcionado externamente en la parte media 23 del eje excentrico 20. Debena entenderse que los rodamientos radiales M1, M2 pueden estar separados el uno del otro por un rebaje circunferencial (no ilustrado) provisto en la superficie interna del buje del eje 10.

La disposicion de montaje de la presente invencion incluye un elemento de soporte 70, fabricado con cualquier material, tal como por ejemplo, una aleacion metalica, que es adecuado para soportar las fuerzas mecanicas y las altas temperaturas a las que se somete durante la operacion del compresor. El elemento de soporte 70 esta formado preferentemente por una sola pieza gracias a una parte de acoplamiento 71 que esta fijada a la parte de extremo libre 22 del eje excentrico 20, y por una parte de montaje 72 que se proyecta axial y radialmente hacia fuera desde la parte de acoplamiento 71, hacia la primera parte de extremo 11 del buje del eje 10. Esta construccion permite que la parte de montaje 72 se disponga de forma externa al buje del eje 10, alrededor de la parte media 23 del eje excentrico 20, estando fijado el rotor 32 a la parte de montaje 72, de forma concentrica al eje excentrico 20 y rodeando el buje del eje 10. La parte de acoplamiento 71 y la parte de montaje 72 estan unidas entre sf por una

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parte de conexion 73, por lo general, con forma anular, dispuesta axialmente separada de y en frente de la cara de extremo anular 12a de la segunda parte de extremo 12 del buje del eje 10, manteniendo con dicha cara de extremo anular 12a una pequena separacion, suficiente para evitar el contacto entre el buje del eje 10, que es estacionario, y el elemento de soporte 70, que gira con el eje excentrico 20.

En el tipo de disposicion de montaje ilustrado en la figura 3 de los dibujos adjuntos, la parte de extremo libre 22 del eje excentrico 20 se proyecta axialmente hacia fuera desde la segunda parte de extremo 12 del buje del eje 10. En este caso, el elemento de soporte 70 tiene su parte de acoplamiento 72 montada y retenida alrededor de dicha parte de extremo libre 22 del eje excentrico 20.

En la forma constructiva ilustrada en la figura 3, la parte de acoplamiento 71 adopta la forma de un manguito cilmdrico 71a que rodea, con interferencia, la parte de extremo libre 22 del eje excentrico 20, que se proyecta hacia fuera desde la segunda parte de extremo 12 del buje del eje 10. Por otro lado, la parte de montaje 72 esta definida por un cuerpo tubular cilmdrico 72b, separado radialmente del buje del eje 10 y cuya cara lateral externa esta fijada al rotor 32 del motor electrico 30. Generalmente, el rotor 32 comprende imanes permanentes que se fijan externamente a la parte de montaje 72 del elemento de soporte 70.

Aunque el elemento de soporte 70 se ilustra en las figuras 3, 4 y 5, formado por una sola pieza, presentandose la parte de acoplamiento 71 y la parte de montaje 72 en forma de cuerpos tubulares cilmdricos, debena entenderse que el elemento de soporte 70 puede estar formado por diferentes marcos estructurales, que permiten la fijacion fiable y correcta del rotor 32 en la parte de extremo libre 22 del eje excentrico 20.

Tal y como se ilustra en la figura 3, la parte de acoplamiento 71, en forma de manguito cilmdrico 71a del elemento de soporte 70, puede incorporar, en una sola pieza, una parte de extremo generalmente anular 71b que se asienta y fija opcionalmente contra la cara de extremo 22a de la parte de extremo libre 22 del eje excentrico 20.

Al estar provisto del elemento de soporte 70, el rotor 32 del motor electrico puede fijarse al eje excentrico 20 sin que este ultimo tenga que proyectarse, en voladizo, por fuera del buje del eje 10, por toda una extension que se corresponde con la altura del rotor 32. El rotor 32 puede colocarse alrededor de ambos, el buje del eje 10 y la parte media del eje excentrico 20 que se articula en el interior de dicho buje de eje 10. Aunque la parte de extremo libre 22 del eje excentrico 20 se ilustra con forma tubular, debena entenderse que esta forma puede ser maciza, en cuyo caso, la cara de extremo 22a no presentana una configuracion anular, si no que adoptana una forma circular.

Tal y como se ilustra en la figura 3, la parte de acoplamiento 72, en forma de manguito cilmdrico 71a, puede incorporar una parte de extremo con forma anular 72b que se asienta y fija opcionalmente en la cara de extremo 22a tambien anular de la segunda parte de extremo 12 del buje del eje 10.

Se debe entender que cuando el eje excentrico 20 esta provisto de la parte de extremo libre 22 en una forma tubular cilmdrica, presentando su cara de extremo 22a una forma anular, la parte de extremo 71b de la parte de acoplamiento 71, que tiene que asentarse contra la cara de extremo anular 12a de la parte de extremo libre 12 del eje excentrico 12, puede incorporar una proyeccion tubular 71c que esta encajada y opcionalmente fijada en el interior de la parte de extremo libre 22 tubular cilmdrica del eje excentrico 20. La proyeccion tubular 71c se ilustra en la realizacion de la figura 5, pero tambien se puede aplicar a las construcciones que presentan un eje excentrico 20 con una parte de extremo libre 22 con forma tubular cilmdrica, tal y como se ilustra en las figuras 3 y 4. En este caso, la fijacion del elemento de soporte 70 en el eje excentrico 20 se consigue fijando al menos una de las partes, definidas por la parte de acoplamiento 71, por la parte de extremo 71b y por la proyeccion tubular 71c, a la parte de extremo libre 22 del eje excentrico 20. La fijacion puede realizarse mediante diferentes metodos adecuados como, por ejemplo, soldadura, pegamento, tornillos, remaches, etc.

Las figuras 4 y 5 ilustran construcciones en las que la parte de extremo libre 22 del eje excentrico 20 presenta una cara de extremo 23a separada de o coplanaria a la cara de extremo anular 12a de la segunda parte de extremo 12 del buje del eje 10. En este caso, se elimina cualquier oscilacion del eje excentrico 20, lo que permite que se reduzca aun mas la altura del conjunto de bloque-eje-motor.

En la construccion ilustrada en las figuras 4 y 5, la parte de acoplamiento 71 adopta la forma de una extension anular radialmente interna 71d de la parte de conexion 73, asentandose y fijandose dicha extension anular 71d contra la cara de extremo anular 12a de la segunda parte de extremo 12 del buje del eje 10. En el caso no ilustrado donde la cara de extremo 22a de la parte de extremo libre 22 del eje excentrico 20 esta separada axialmente con respecto a la cara de extremo anular 12a de la segunda parte de extremo 12 del buje del eje 10, la extension anular 71d esta configurada para asentarse y fijarse contra dicha cara de extremo anular 12a de la segunda parte de extremo 12 del buje del eje 10.

Tal y como se ilustra en la figura 5, en donde la parte de extremo libre 22 del eje excentrico 20 presenta una forma tubular cilmdrica y su cara de extremo 22a tiene una configuracion anular, la parte de acoplamiento 71 con forma de extension anular 71b de la parte de conexion 73 puede presentar ademas una proyeccion tubular 71c, tal como se

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ha mencionado anteriormente, que esta encajada y opcionalmente fijada en el interior de la parte de extremo libre 22 tubular cilmdrica del eje excentrico 20.

En la solucion de la presente invencion, la provision del elemento de soporte 70 y del bloque B de una sola pieza que lleva los dos rodamientos radiales M1, M2, para accionarse contra las respectivas regiones anulares A1, A2 de la parte media 23 del eje excentrico 20, permite minimizar o incluso eliminar la existencia de una parte en voladizo del eje excentrico, que se usa para llevar el rotor 32 del motor electrico. Montando el rotor 32 con su extension axial completamente dispuesta alrededor de la parte del buje del eje 10 y alrededor de la parte media 23 radialmente soportada del eje excentrico 20, es posible reducir las fuerzas de deformacion sobre el eje excentrico 20 y sobre el buje del eje 10, asf como la altura del compresor.

La solucion propuesta en el presente documento elimina la necesidad de aumentar la extension axial de la region de rodamiento del eje excentrico 20, evitando un mayor consumo de energfa, por medio de friccion viscosa, en el soporte radial del eje excentrico.

En la solucion de la presente invencion, el rotor 32, con los imanes permanentes, tiene su extension axial completamente dispuesta alrededor del bloque B de una sola pieza. Esta construccion permite obtener una disposicion de fuerzas y una colocacion del centro de gravedad CG similares a las obtenidas con la formacion del bloque B de dos piezas, sin los inconvenientes presentados por la construccion del bloque de dos piezas conocido en terminos de fabricacion y ensamblaje del compresor.

El concepto propuesto puede emplearse para compresores con rodamientos de dos piezas y compresores con un solo bloque, lo que proporciona beneficios a ambas construcciones.

Con la disposicion de la presente invencion, es posible obtener una centralizacion adecuada del motor, lo que desecha la necesidad de utilizar un eje excentrico o un bloque demasiado largo. Ademas, el eje excentrico esta articulado en dos rodamientos en un solo bloque, y dichos dos rodamientos son necesarios para los compresores de refrigeracion grandes en los que la carga del eje excentrico es demasiado grande. Con la presente invencion, el rotor ya no esta montado en una parte en voladizo del eje excentrico, sino que esta entre dos regiones de rodamiento del buje del eje, mediante lo que el eje ya no se ve sometido a las cargas del momento de flexion que se producen a partir de la fuerza electromotora al arrancar el compresor.

La presente solucion, cuando se aplica en un compresor alternativo, permite que el rotor este colocado mas cerca de la primera parte de extremo 11 del buje del eje 10 del bloque B, reduciendo asf las dimensiones del compresor, para cualquiera de las construcciones de compresor conocidas que disponen de un eje excentrico. A pesar de que el compresor aumenta de tamano considerablemente, la presente solucion tambien permite reducir la cantidad de material.

En cualquiera de las construcciones comentadas en el presente documento, el elemento de soporte 70 puede proveerse con una bomba de aceite 40, por ejemplo, mediante estampacion, cuando dicho elemento de soporte 70 esta hecho con material metalico.

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

REIVINDICACIONES

1. Una disposicion de montaje de eje excentrico para un compresor de refrigeracion del tipo que incluye un bloque (B), comprendiendo dicha disposicion de montaje de eje excentrico un buje del eje (10) que tiene una primera y una segunda parte de extremo (ll, 12) y que aloja un eje excentrico (20) que tiene una parte de extremo excentrica (21) que se proyecta hacia fuera desde la primera parte de extremo (11) del buje del eje (10), una parte media (23) que se articula de forma radial en el buje del eje (10) y una parte de extremo libre (22) que lleva un rotor (32) de un motor electrico (30), estando caracterizada dicha disposicion por que la primera y la segunda partes de extremo (11, 12) del buje del eje (10) definen respectivos rodamientos radiales (M1, M2) de la parte media (23) del eje excentrico (20), proporcionandose ah un elemento de soporte (70) que esta formado por una parte de acoplamiento (71), fijada a la parte de extremo libre (22) del eje excentrico (20), y por una parte de montaje (72) que se proyecta axial y radialmente hacia fuera desde la parte de acoplamiento (71) hacia la primera parte de extremo (11) del buje del eje (10), estando dispuesta dicha parte de montaje (72) externamente con respecto al buje del eje (10), alrededor de la parte media (23) del eje excentrico (20), estando fijado el rotor (32) a la parte de montaje (72), siendo concentrico dicho rotor (32) con respecto al eje excentrico (20) y rodeando el buje del eje (10).
2. La disposicion de montaje del eje excentrico segun la reivindicacion 1, en donde la segunda parte de extremo (12) del buje del eje (10) presenta una cara de extremo anular (12a) y la parte de extremo libre (22) del eje excentrico (20) se proyecta axialmente hacia fuera, desde la segunda parte de extremo (12) del buje del eje (10), y presenta una cara de extremo (22a), estando caracterizada la disposicion por que la parte de acoplamiento (71) esta montada y retenida alrededor de dicha parte de extremo libre (22) del eje excentrico (20).
3. La disposicion de montaje del eje excentrico segun la reivindicacion 2, caracterizada por que la parte de acoplamiento (71) adopta la forma de un manguito cilmdrico (71a) que rodea la parte de extremo libre (22) del eje excentrico (20).
4. La disposicion de montaje del eje excentrico segun cualquiera de las reivindicaciones 2 y 3, caracterizada por que la parte de acoplamiento (71) incorpora una parte de extremo (71b) asentada contra la cara de extremo (22a) de la parte de extremo libre (22) del eje excentrico (20).
5. La disposicion de montaje del eje excentrico segun la reivindicacion 3, en donde la parte de extremo libre (22) del eje excentrico (20) presenta una forma tubular cilmdrica, presentando su cara de extremo (22a) una forma anular, estando caracterizada la disposicion por que la parte de extremo (71b) de la parte de acoplamiento (71) presenta una forma anular y esta asentada contra la cara de extremo (22a) con forma anular de la parte de extremo libre (22) del eje excentrico (23), incorporando dicha parte de extremo (71b) una proyeccion tubular (71c) encajada en el interior de la parte de extremo libre (22) del eje excentrico (20).
6. La disposicion de montaje del eje excentrico segun la reivindicacion 5, caracterizada por que al menos una de las partes definidas por la parte de acoplamiento (71, 71a), por la parte de extremo (71b) y por la proyeccion tubular (71c), esta fijada a la parte de extremo libre (22) del eje excentrico (20).
7. La disposicion de montaje del eje excentrico segun la reivindicacion 1, en donde la segunda parte de extremo (12) del buje del eje (10) presenta una cara de extremo anular (12a) y la parte de extremo libre (22) del eje excentrico (20) presenta una cara de extremo (22a) separada hacia atras o coplanaria con respecto a dicha cara de extremo anular (12a) de la segunda parte de extremo (12) del buje del eje (10), estando caracterizada la disposicion por que la parte de acoplamiento (71) esta asentada y fijada contra la cara de extremo (22a) de la parte de extremo libre (22) del eje excentrico (20).
8. La disposicion de montaje del eje excentrico segun la reivindicacion 7, en donde la parte de extremo libre (22) del eje excentrico (20) presenta una forma tubular cilmdrica, presentando su cara de extremo (22a) una forma anular, estando caracterizada la disposicion por que la parte de acoplamiento (71) esta definida por una extension anular (71d) asentada contra la cara de extremo (22a) de la parte de extremo libre (22) del eje excentrico (20) y que incorpora una proyeccion tubular (71c) encajada en un interior de la parte de extremo libre (22) del eje excentrico (20).
9. La disposicion de montaje del eje excentrico segun la reivindicacion 8, caracterizada por que al menos una de las partes definidas por la extension anular (71d) y por la proyeccion tubular (71c) de la parte de acoplamiento (71) esta fijada a la parte de extremo libre (22) del eje excentrico (20).
10. La disposicion de montaje del eje excentrico segun cualquiera de las reivindicaciones 2 a 9, caracterizada por que la parte de montaje (72) esta fijada a la parte de acoplamiento (71) mediante una parte de conexion (73) dispuesta axialmente separada de y en frente de la cara de extremo anular (12a) de la segunda parte de extremo (12) del buje del eje (10).
11. La disposicion de montaje del eje excentrico segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada por que la parte de montaje (72) esta definida por un cuerpo tubular cilmdrico (72b) radialmente separado del buje del eje (10) y a cuya cara lateral externa esta fijado el rotor (32) del motor electrico (30).

5 12. La disposicion de montaje del eje excentrico segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizada por

que el buje del eje (10) esta formado por una sola pieza, estando los rodamientos radiales (M1, M2) separados axialmente entre sf por una extension del eje excentrico (20) que esta radialmente separada hacia atras con respecto a dichos rodamientos radiales.

10 13. La disposicion de montaje del eje excentrico segun la reivindicacion 8, caracterizada por que los dos rodamientos

radiales (M1, M2) estan definidos por respectivas extensiones axiales de una superficie interna del buje del eje (10), estando dichas extensiones axiales definidas respectivamente en la primera y la segunda partes de extremo (11, 12) del buje del eje (10), actuando dichos rodamientos radiales (M1, m2) contra las respectivas regiones anulares (A1, A2) de la parte media (23) del eje excentrico (20), que estan axialmente separadas entre sf por un rebaje 15 circunferencial (24) provisto externamente en la parte media (23) del eje excentrico (20).