Brevet FR2619864A1 — publié le 19890303

La présente invention se rapporte à la construc- tion des compresseurs et a notamment pour objet un système de graissage d'un compresseur, en particulier d'un compresseur hermétique. La présente invention concerne le graissage des compresseurs frigorifiques hermétiques et autres com- presseurs à piston sans graissage forcé des organes de frottement avant le démarrage. On connaît dans le brevet SU-A- 806895 un système de graissage d'un compresseur comprenant des canaux, destinés & amener l'huile aux surfaces de frottement et un accumulateur d'huile servant à débiter l'huile au moment du démarrage. Toutefois, ce système n'assure pas l'amenée de l'huile aux organes en frottement du compresseur avant sa mise en marche ce qui conditionne l'absence du grais- sage en régime hydrodynamique à la phase initiale du démarrage, surtout après une période d'inactivité pro- longée du compresseur tandis que la petite quantité du lubrifiant dans les accumulateurs d'huile aboutit au graissage discontinu des surfaces frottantes, sous une faible pression dans la zone de frottement, ce qui - n'assure pas la capacité portante suffisante de la cou- che d'huile à la phase initiale du mouvement des pièces du compresseur. On connaît aussi dans le brevet SU.A.840464 un système de graissage du compresseur comprenant un dis- positif de refoulement monté sur un arbre du compresseur et ayant une cavité qui communique avec le bain d'huile et, par l'intermédiaire d'un canal équipé d'une soupape de retenue, avec des canaux d'amenée d'huile aux sur- faces de frottement, avec les accumulateurs d'huile et les trous de dégazage. Le système de graissage décrit dans ce brevet ne permet pas d'obtenir de hautes performances en ce qui concerne la fiabilité et la longévité par suite de l'ab- sence du graissage en régime hydrodynamique pendant la phase initiale du démarrage. De plus, ce système de graissage n'est pas applicable aux compresseurs à arbre vertical. On s'est donc proposé de mettre au point un sys- tème de graissage du compresseur qui assure l'amenée de l'huile aux surfaces de frottement avant le démar- rage du compresseur et le graissage en régime hydro- dynamique au moment du démarrage. Le problème ainsi posé est résolu à l'aide d'un système de graissage d'un compresseur comprenant un dispositif de refoulement monté sur l'arbre du compres- seur et disposé dans une cavité qui est reliée à un bain d'huile et, par l'intermédiaire d'un canal muni d'une soupape de retenue, avec des canaux d'amenée d'huile aux surfaces de frottement, un accumulateur d' huile et des orifices de dégazage, caractérisé en ce que l'accumulateur d'huile est constitué par un cylin- dre et un piston pouvant effectuer un mouvement de va- et-vient et comporte un mécanisme de commande de la position du piston. Il est avantageux que le mécanisme de commande de la position du piston comporte une commande électro- magnétique, dont l'armature est réalisée en forme d'un cliquet, qu'une encoche soit pratiquée sur le piston et vienne en coopération avec ledit cliquet et que le cylindre soit muni d'un ressort servant à déplacer le- dit piston dans le sens de la diminution du volume de la cavité utile du cylindre lorsque le cliquet est at- tiré par la commande électromagnétique. Ce mode de réalisation du mécanisme de commande de la position du piston permet d'assurer la mise en marche à distance du système de graissage avant le démarrage du compresseur. Selon un mode de réalisation préféré de la pré- sente invention, le piston est réalisé sous la forme d'un boîtier et est orienté par sa partie creuse vers la cavité utile du cylindre, mise en communication avec le bain d'huile par l'intermédiaire des orifices prati- qués dans la paroi du cylindre au niveau des bords du piston se trouvant dans la position correspondant au volume maximal de la cavité utile du cylindre et l'ar- mature-de la commande électromagnétique du mécanisme de commande de la position du piston est constituée par une tige munie d'un ressort et reliée au fond du boi- tier. Dans ce cas, il est avantageux de fixer dans cette cavité utile, coaxialement au boîtier, une pièce de déplacement de fluide dont la surface extérieure repro- duit la surface intérieure du boîtier. Ceci permet de simplifier le mécanisme de commande de la position du piston et, en amenant l'huile dégazée dans l'accumulateur d'huile par les canaux du système de graissage et en assurant la circulation continue de l'huile par l'accumulateur d'huile pendant le fonction- nement du compresseur, d'améliorer la qualité du lubri- fiant et, d'élever par cela même la fiabilité et la longévité du compresseur par suite de la réduction des usures au démarrage. Etant de construction relativement simple, le système de graissage du compresseur réalisé selon l'in- vention assure une fiabilité et une longévité élevées du compresseur grâce au régime de graissage hydrodyna- mique des organes de frottement au moment du démarrage du compresseur. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de différents modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs avec références aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels: la Fig. 1 représente schématiquement le système de graissage du compresseur, conforme à l'invention, avec l'armature de la commande électromagnétique du mécanisme de commande de la position du piston, réali- sée sous forme d'un cliquet, se trouvant dans la posi- tion correspondant au volume minimal de la cavité utile; la Fig. 2 représente le système analogue à celui de la Fig. 1, mais se trouvant en position correspondant au volume maximal de la cavité utile; la Fig. 3 représente schématiquement le système de graissage du compresseur dans lequel l'armature de la commande électromagnétique du mécanisme de com- mande de la position du piston est réalisée en un seul bloc avec le piston creux et se trouve en position cor- respondant au repos du compresseur; la Fig. 4 représente le système analogue à celui sur la Fig. 3 au moment o le, compresseur est en fonc- tionnement; la Fig. 5 représente le système de graissage ana- logue à celui sur la Fig. 3 au moment o l'armature est en position correspondant & l'amenée de l'huile de- puis l'accumulateur d'huile aux organes de frottement avant le démarrage du compresseur. Le système de graissage du compresseur (tel que représenté aux Fig. 1 et 2) comporte un dipsositif 2 de refoulement monté sur un arbre 1 et disposé dans une cavité 3 mise en communication avec un bain d'huile 4 et un canal 5 pourvu d'une soupape de retenue 6. Le canal 5 est relié aux canaux 7 servant à amener l'huile aux surfaces 8 de frottement, à l'accumulateur d'huile 9 et aux orifices de dégazage 10. L'accumulateur d'huile 9 est constitué par un cylindre 11 muni d'un piston 12 pouvant effectuer un mxLImtb va-et-vient, et comporte un mécanisme 13 de commande de la position du piston 12. - Le mécanisme 13 de commande de la position du piston 12 (Fig. 1 et 2) comporte une commande électro- magnétique 14, dont l'armature est réalisée en forme d'un cliquet 15. Une encoche 16 est pratiquée sur le piston 12 et coopère avec ledit cliquet 15 et le cylin- dre 11 renferme un ressort 17 destiné à déplacer le pis- ton 12 dans le sens de la diminution du volume de la cavité utile 18 du cylindre 11 lorsque le cliquet 15 est attiré par la commande électromagnétique 14. Un ressort 19 est prévu pour le rappel du cliquet 15 dans l'encoche 16 du piston 12. Ce mode de réalisation du système de graissage du compresseur permet, grâce à la lubrification des organes de frottement avant le démarrage, de diminuer les usures au démarrage et, par conséquent, d'élever la fiabilité et la longévité des compresseurs. Selon un autre mode de réalisation du mécanis- me de commande de la position du piston tel que repré- senté aux Fig. 3 à 5, le piston est réalisé sous la forme d'un bottier 20 dont l'évidement central est orienté vers la cavité utile 21 du cylindre 22. La cavité 21 est mise en communication avec le bain d'hui- le 4 par l'intermédiaire des orifices 23 pratiqués dans la paroi latérale 24 du cylindre 22 au niveau des bords 25 du boîtier 20 lorsqu'il se trouve en position correspondant au volume maximal de la cavité utile 21 du cylindre 22. Le mécanisme 26 de commande de la posi- tion du piston comporte une commande électromagnétique 27, dont l'armature 28 est réalisée en forme d'une tige munie d'un ressort 29. L'armature 28 est liée au fond du bottier 20. Une pièce 30 de déplacement du fluide est fixée dans la cavité utile 21 coaxialement au piston , et sa surface extérieure reproduit la forme de la surface intérieure du bottier 20. Dans cette pièce 30, on a pratiqué un orifice 31 reliant la cavité 21 du cylindre 22 au canal 32, mis en communication avec les surfaces de frottement 8. Ce mode de réalisation du système de graissage permet d'amener l'huile sous pression aux organes de frotte- ment avant le démarrage du compresseur et, grâce à la circulation de l'huile dégazée & travers l'accumulateur d'huile pendant le fonctionnement du compresseur, d'éle- ver la qualité du lubrifiant accumulé ce qui contribue à élever la fiabilité et la longévité du compresseur. Le système de graissage fonctionne de la façon suivante: Pendant le fonctionnement du compresseur (Fig. 1) l'huile est refoulée par le dispositif 2 de refoulement dans le canal 5, passe par la soupape 6 et est véhiculé ensuite par les canaux 7 aux surfaces 8 de frottement Quand l'huile passe par les orifices 10, elle se déba- rasse du gaz dissout, c'est-à-dire il se produit le dé- gazage de l'huile. En même temps, l'huile est transmise à l'accumulateur 9. La pression d'huile agit sur le piston 12 qui se déplace dans le cylindre 11 et arrive à la position permettant au cliquet 15, actionné par le ressort 19, de s'engager dans l'encoche 16 du piston 12. Ainsi, le piston 12 se trouve bloqué en position corres- pondant au volume maximal de la cavité utile 18 (Fig. 2). Pour amener l'huile aux surfaces 8 de frottement avant le démarrage suivant du compresseur, on alimente préalablement la commande électromagnétique 14 du mé- canisme de commande de la position du piston 12. En con- séquence, l'armature 15 assurant la fonction du cliquet est attirée par la commande électromagnétique 14, le piston 12 se libère et, en se déplaçant dans le cylindre 11 dans le sens-de diminution du volume de la cavité utile 18, chasse l'huile de l'accumulateur 9 dans les canaux 5 et 7. Grâce à la soupape de retenue 6 prévue dans le canal 5, l'huile n'est dirigée par les canaux et 7 que dans la direction des surfaces 8 de frot- tement. Etant donné que la cavité utile 18 du cylindre 11 se remplit d'huile pendant la compression du ressort 17 sous l'action de la pression créée par le dispositif 2 de refoulement, le déplacement du piston 12 libéré et actionné par le ressort 17 crée pratiquement la même pression dans la cavité utile 18 et les canaux 5 et 7. Par conséquent, avant le démarrage du compresseur, l'hui- le est amenée aux surfaces 8 de frottement sous des pres- sions égales à celles constatées au cours du fonctionne- ment du compresseur. Cela assure un régime hydrodynami- que de graissage des surfaces de frottement du compres- seur au cours du démarrage ce qui contribue à diminuer les usures au démarrage et à élever la fiabilité et la longévité du compresseur. Dans le cas du système de graissage représenté sur les Fig. 3, 4 et 5, l'amenée de l'huile aux surfaces de frottement pendant le démarrage du compresseur se dérou- le en principe de la manière analogue à l'exemple décrit précédemment. Pendant le fonctionnement du compresseur (Fig. 3), l'huile est refoulée par le dispositif 2 dans les canaux 5 et 7 o elle est dégazée au passage des orifices 10 et canalisée vers les surfaces 8 de frotte- ment. Ensuite, l'huile retourne dans la cavité 21 de l'accumulateur 9 d'huile par l'intermédiaire du canal 32 et de l'orifice 31. La pression d'huile agit sur le bol- tier 20 qui se déplace dans le cylindre 22 jusqu'à l'ouverture des orifices 23 et l'huile s'écoule de la cavité 21 dans le bain 4 d'huile (Fig. 4). Ainsi, pen- dant le fonctionnement du compresseur, il se produit une circulation continue d'huile dégazée par l'accumulateur 9 d'huile. Une fois le compresseur arrêté, le bottier 20 actionné par le ressort 29, se déplace légèrement dans le cylindre 22 et masque les orifices 23 (Fig. 3). Grâce à cela, une quantité notable d'huile reste dans la cavité 21 du cylindre 22. Avant de lancer le compresseur, on alimente la commande électromagnétique 27 qui attire l'armature 28 reliée au piston 20 (Fig. 5). Par conséquent, l'huile contenue dans la cavité 21 est refoulée sous pression vers les surfaces 8 de frottement par l'intermédiaire de l'orifice 31 et du canal 32. Si l'huile pénètre dans le canal 5, elle y est arrêtée par la'soupape de retenue 8 et est envoyée vers les surfaces de frotte- ment dès les premières rotations de l'arbre du compres- seur. De cette façon, on assure l'amenée de l'huile aux -surfaces de frottement du compresseur avant son démar- rage. Ce système de graissage d'un compresseur permet, grâce au régime hydrodynamique de graissage des surfa- ces de frottement au démarrage du compresseur, de rédui- re les usures au démarrage et, par conséquent, d'élever la fiabilité et la longévité des compresseurs. L'utili- sation de ce système de graissage dans les compresseurs frigorifiques hermétiques permet de réduire les usures approximativement de deux fois, et par conséquent, d'augmenter de deux fois leur potentiel de vie. REVENDICATIONS 1 - Système de graissage d'un compresseur comportant un dispositif (2) de refoulement monté sur un arbre (1) dudit compresseur et disposé dans une cavité (3) mise en communication avec un bain (4) d'huile et, par l'intermédiaire d'un canal (5) muni d'une soupape de retenue (6) avec des canaux (7) d'amenée d'huile aux surfaces (8) de frottement, un accumulateur (9) d'huile et des orifices de dégazage (10), caractérisé en ce que l'accumulateur d'huile (9) est constitué par un cylindre (11) renfermant un pis- ton (12) monté de façon à pouvoir effectuer un mouve- ment de va-et-vient, et comporte un mécanisme (13,26) de commande de la position du piston (12). 2 - Système selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le mécanisme (13) de commande de la position du piston (12) comporte une commande électro- magnétique (14) dont l'armature est réalisée sous la forme d'un cliquet (15) et le piston (12) présente une encoche (16) destinée à recevoir ledit cliquet et en ce que le cylindre (11) contient un ressort (17) ser- vant à déplacer le piston (12) dans le sens de diminu- tion du volume de la cavité utile du cylindre (11) lors- que le cliquet (15) est attiré par la commande électro- magnétique (14). 3 - Système selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le piston (12) est réalisé sous la forme d'un bottier (20) et est orienté par sa partie creuse vers la cavité utile (21) du cylindre (22) mise en com- munication avec le bain (4) d'huile par l'intermédiai- re d'orifices (23) ménagés dans la paroi latérale (24) du cylindre (22) au niveau des bords (25) du bottier (20) lorsque ce dernier est en position correspondant au volume maximal de la cavité utile (21) du cylindre (22), en ce que le mécanisme (26) de commande de la position du piston comporte une commande électromagné- tique (27), dont l'armature (28) est constituée par une tige munie d'un ressort et mise en liaison avec le fond du boitier (20) et en ce qu'une pièce (30) de dé- placement du fluide est fixée dans la cavité utile (21), coaxialement au boitier (20) et dont la surface exté- rieure reproduit la surface intérieure du boîtier (20).