Brevet FR2659586A1 — publié le 19910920

" Procédé et dispositif pour régler le jeu axial de pièces rotatives de machine La présente invention concerne un procédé et un dispositif de réglage du jeu axial de pièces rotatives de machine en conservant le parallélélisme des plans des pièces montées notamment pour des compresseurs avec un jeu axial défini de manière précise entre le rotor et les couvercles du boîtier. Les compresseurs alvéolaires se composent d'un boîtier, de couvercles de boîtier et d'un rotor muni de poussoirs qui sont poussés contre le boîtier sous l'effet de la force centrifuge en augmentant ou diminuant en continu le volume des alvéoles du fait du montage excentré du rotor. L'air pris dans les alvéoles tend à s'échapper par les rainures des poussoirs ou pistons et notamment le long des couvercles de boîtier pour passer du côté haute pression au côté basse pression. De ce fait, le jeu existant entre le rotor et les couvercles de boîtier présente une importance très grande. I1 faut diminuer autant que faire se peut le jeu. Toutefois, il ne faut pas que le rotor puisse frotter contre les couvercles. Or, la dilatation du rotor en acier et du boîtier en fonte grise n'est pas la même.Cette différence de dilatation est prise en compte pour la longueur du rotor. I1 est toutefois inévitable que les paliers et les manchons présentent des différences de dimensions qui peuvent s'ajouter et nécessiter ainsi un nouveau réglage du jeu axial réel. Lorsque ce jeu ne correspond pas aux valeurs prédéterminées, il faut de nouveau démonter le compresseur et régler correctement le jeu axial par des rondelles ou des manchons d'écartement de longueurs différentes. Or, ce travail est très long. Le document DD-98 730 montre une possibilité de régler le jeu après le montage sans avoir à démonter une nouvelle fois le compresseur. Bien que ce moyen permette d'économiser le temps de montage, il n'en résulte en définitive aucun avantage, car le boîtier de palier et les pièces complémentaires, nécessaires augmentent considérablement les moyens à mettre en oeuvre pour la fabrication. Or, ces moyens importants de fabrication existent pour chaque compresseur. La présente invention a pour but d'économiser totalement le temps nécessaire au réglage du jeu et d'utiliser des composants ainsi que des paliers présentant une précision moyenne de fabrication. L'invention se propose de fretter le palier à des dimensions précises dans l'alésage de palier pour ne pas provoquer de différences de dimension au niveau du jeu longitudinal prédéterminé entre la surface frontale du rotor et le couvercle du boîtier. L'invention se propose également de compenser les différences de dimension de la cage intérieure et de la cage extérieure du palier ainsi que des autres pièces et d'assurer le parallélélisme entre la surface frontale du palier et le couvercle du boîtier. A cet effet, l'invention concerne un procédé ci-dessus caractérisé en ce qu'on enfonce le palier dans le boîtier de palier avec une force limitée jusqu'à ce que la force soit transmise par les galets de palier à la cage intérieure du palier et rencontre une butée fixe qui correspond au jeu axial exigé. Les dispositifs pour la mise en oeuvre de ce procédé peuvent être constitués soit d'une vis de serrage poussant les cages de palier l'une contre l'autre dans le boîtier avec intervention d'une clé dynamométrique pour créer une pression limitée appliquant la cage intérieure du palier contre son appui et ne surchangeant pas le palier lui-même pour éviter le risque de rupture des cages de palier. Une autre possibilité consiste à exercer par un moyen hydraulique une pression sur la plaque et sur la cage extérieure du palier pour pousser celle-ci avec ses galets contre la cage intérieure du palier jusqu'à venir contre un appui fixe de la broche. Cet appui correspond en hauteur à l'écartement entre la cage intérieure du palier et le couvercle du boîtier. Le manchon à mettre en place a une longueur augmentée du jeu axial et diminuée du rappel élastique se produisant au moment du frettage. Pour qu'en cas de défaut de parallélélisme entre le poinçon hydraulique et la plaque d'appui du boîtier de palier et de la broche de réception, le palier soit néanmoins enfoncé parallèlement à l'axe, on place une plaque élastique entre le poinçon et la plaque d'appui. Cette plaque absorbe la différence de parallélélisme au début de la phase de mise en pression et se comprime différemment. Toutefois, le parallélélisme total du palier ne s'obtient qu'à la fin de la phase d'enfoncement. L'avantage des deux dispositifs selon l'invention est que la distance entre la face frontale du couvercle de boîtier de palier et la cage intérieu re du palier est toujours constante. Le rappel élastique lié au matériau, au moment de la phase de frettage est pris en compte lors de la détermination des dimensions. Comme on conserve les dimensions des manchons d'écartement, cela exclut pratiquement toute différence au niveau du jeu axial. Le second dispositif est plus avantageux pour la fabrication en série alors que le dispositif de serrage est plus avantageux pour les travaux de réparation, car les moyens techniques à mettre en oeuvre sont dans ce cas plus réduits. La présente invention sera décrite ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation représenté schématiquement aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 représente un dispositif de frettage de palier à l'aide d'une vis de serrage. - la figure 2 montre un dispositif de frettage de palier à l'aide d'un poinçon et d'une broche de réception. Selon la figure 1, le dispositif de frettage de palier se compose d'une plaque 1 qui comporte de part et d'autre des méplats 4 pour permettre d'être serrés dans un étau. Au centre de la plaque 1 se trouve un filetage intérieur 3, la broche 4 comporte un collet 5 en forme de disque et une surface 6 d'attaque pour une clé dans laquelle est reliée une clé dynamométrique 7. La plaque 1 comporte une cavité 8 qui correspond au moins au diamètre de la bague d'écartement 9 et possède une profondeur a correspondant au jeu axial souhaité, jeu diminué de la résilience de la phase d'enfoncement. Lors du montage, on place la bague d'écartement 9 dans la cavité 8, puis on met en place la cage intérieure 10 du palier sur cette bague d'écartement. Le boîtier 11 du palier présente dans la zone b, un siège coulissant et dans la zone c un siège fretté.La cage extérieure 12 du palier avec les galets 13 est ainsi introduite dans le boîtier de palier 11 de manière parallèle à l'axe, puis le chapeau de palier 14 est mis en place et la broche 4 est vissée dans le filetage 3. Après mise en place du collet 5 sur le couvercle de palier 14, on poursuit le vissage de la broche 4 dans le filetage 3 à l'aide de la clé dynamométrique 7. Lorsque le collet 5 vient en appui sur le chapeau de palier 14, on continue de vissage de la broche 4 dans le filetage 3 avec la clé dynamométrique 7. La cage extérieure 12 du palier et les galets 13 continuent ainsi à pénétrer dans le boîtier. Le siège coulissant dans la zone b assure la mise en place parallèle à l'axe du palier 12 et le siège fretté c assure le blocage dans le boîtier 11. La cage intérieure 10 du palier est centrée par la broche 4 et les galets 13 sont centrés par la surface inclinée 10a de la cage intérieure 10 du palier. La phase de frettage se termine lorsque la clé dynamométrique n'entraîne plus la broche 4. Les galets 13 s'appuient ainsi sur la cage intérieure 10 du palier et celle-ci s'appuie sur la bague d'écartement 9 et par suite sur la plaque 1. Le réglage du couple permet de fixer une force de frettage pour que le rappel élastique soit toujours le même et pour garantir que les galets 13 et les cages 10, 12 ne soient pas endommagés par une pression trop importante. Même lorsque la bague d'écartement 10 n'est pas aux mesures, les différences par rapport aux tolérances n'auront pas de répercussion, car le palier 10 prend alors une autre position. La figure 2 montre le même procédé de montage avec une presse et un dispositif correspondants. Le dispositif se compose uniquement d'une broche de réception 15 qui est placée sur une plaque de réception 18. Cette broche 15 présente un diamètre diminué, le diamètre du socle 15a correspondant à celui de la cage intérieure 10 du palier et la hauteur correspond à la longueur de la bague d'écartement 9 augmentée de la résilience et diminuée du jeu axial. La partie diminuée de la broche de réception 15 peut également être légèrement conique. Au montage, on place la broche dans le boîtier de palier 11, on met en place la cage intérieure 10 du palier ainsi que la cage extérieure 12 avec les galets 13 dans le boîtier, puis on met en place le chapeau de palier 14 sur lequel on place un disque élastique 16 et avec le poinçon 17 on enfonce le chapeau de palier 14 dans le boîtier 11 jusqu'à ce que les galets 13 du palier viennent sur la cage intérieure 10 et que celle-ci soit appliquée contre la butée 15b. La force du poinçon se règle de même que son amplitude. La bague d'écartement est mise en place lors du montage du compresseur. Comme les bagues d'écartement ont une longueur rectifiée de manière excessive, le jeu axial est exact lors du montage. LISTE DES REFERENCES 1 plaque 2 méplat 3 filetage intérieur 4 broche 5 collet en forme de disque 6 surface pour la mise en place d'une clé 7 clé dynamométrique 8 cavité 9 bague d'écartement 10 cage intérieure du palier 10a surface inclinée 11 boîtier de palier 12 cage extérieure du palier 13 galets 14 chapeau du boîtier de palier 15 broche de réception 15a socle 15b butée 16 disque 17 poinçon 18 plaque de réception a profondeur b plage c plage REVENDICATIONS 1") Procédé de réglage du jeu axial de pièces rotatives de machine en conservant le parallélélisme plan des pièces montées notamment dans le cas de compresseurs ayant un jeu défini de manière précise, procédé caractérisé en ce qu'on enfonce le palier dans le boîtier de palier (11) avec une force limitée jusqu'à ce que la force soit transmise par les galets de palier (13) à la cage intérieure (10) du palier et rencontre une butée fixe (8, 15b) qui correspond au jeu axial exigé. 2e) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le palier (10, 12, 13) est introduit suivant un siège coulissant et est mis dans sa position finale par frettage. 3 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le palier (10, 12, 13) est enfoncé moins que la mesure de l'élasticité des pièces mises en charge. 4 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la différence de parallélélisme entre la plaque de pression et l'appui, est compensée par un insert élastique. 5 ) Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il se compose d'une plaque de réception (1) munie d'une broche de serrage (4) et la plaque de réception (1) comporte une cavité cylindrique (8) correspondant au jeu longitudinal diminué de la résilience au moment de la phase de frettage et qui limite la force agissant sur la broche de serrage (4). 6") Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la transmission de la force pour fretter le boîtier de palier (11) sur le palier (10, 12, 13), mis en place sur la broche de serrage (4), est réalisée par un moyen de limitation de couple (7). 7") Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la plaque de réception (1) et la broche de serrage (4) sont remplacées par une broche de réception (15) et un poinçon (17), la broche (15) ayant une surface d'appui (15b) pour la cage intérieure (10) du palier qui est à une distance de la surface de base de la broche de réception (15) correspondant à la longueur entre le palier (10, 12, 13) et la bague d'écartement (9) mise en place sur la broche, y compris la résilience de la phase de frettage diminué du jeu axial et en ce que la transmission de la force sur la cage extérieure (12) du palier est assurée par un poinçon (17) et la transmission de la force sur la cage intérieure (10) du palier est assurée par la plaque de réception (18) de la broche (15a). 8 ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 et 7, caractérisé en ce que la compensation de la différence de parallélélisme entre la plaque de transmission de pression et la plaque de réception de pression (17, 18) est assurée par un insert élastique parallèle (16).