Brevet FR2000678A1 — publié le 19690912

La présente invention concerne des machines utilisant des fluides élastiques et, en particulier, des turbines à vapeur axiales. Dans une turbine axile comportant une série d'étages de détente, des anneau de stator contenant des aubages fixes qui coopèrent avec les aubages mobiles ou ailettes du rotor peuvent être montés dans le cylindre extérieur ou corps de la turbine. Le corps et les anneaux de stator sont divisés selon un plan horizontal en des moitiés supérieure et inférieure. Afin a'admettre des différences de dilatation thermique entre les anneaux de stator et le corps, il faut prévoir un support mobile pour les anneaux de stator dans le-corps de la turbine. De plus, il faut maintenir une aisance appropriée entre les aubages fixes et les aubages mobiles pendant le fonctionnement de la turbine. A cet effet, pour supporter des anneaux de stator dans le corps d'une turbine à vapeur, on a par exemple boulonné une clavette sur chaque face de la moitie inférieure de l'anneau de stator. Chaque clavette repose sur une garniture boulonnée au corps de la turbine. La construction onéreuse des clavettes exige un ajustage spécial sur les moitiés de l'anneau de stator. De plus, un usinage onéreux doit être effectue dans l'anneau de stator pour ménager la rainure de clavette. L'invention a pour but principal de procurer un système de support des anneaux de stator qui réduise le prix de revient de la fabrication du système de. support et de 'installation des anneaux de stator et qui permette d'aligner chaque anneau de stator par rapport au corps d'une turbine. Cela étant, l'invention réside dans une machine utili sant un fluide élastique du type axial, comprenant un corps divisé selon un plan horizontal en une partie inférieure formant socle et une partie supérieure formant couvercle et un anneau de stator placé à l'intérieur du corps, caractériséeen ce qu'un gou jon comportant des parties d'extrémité excentriques est monté de façon que l'une de ses extrémités soit engagée dans l'une de deux ouvertures ménagées dans les cotés opposés de l'anneau de stator tandis cue son autre extrémité est maintenue dans un logement correspondant menagé dans la moitié inférieure du corps pour supporter à coulissement l'anneau de stator L'invention ressortira clairet de la description détaillée donnée ci-après à titre d'exemple avec référence aux des sins annexés dans lesquels la Fig. 1 est une vue en perspective d'une partie de turbine à var suivant l'invention;; la Fig 2 est une vue détaillée fragmentaire à plus grande échelle en coupe vertical, de l'un des supports d'anneau de stator utilisés dans la construction représentée à la Fig. 1; la Fig. 3 est une vue en coupé suivant la ligne III-III de la Fig. 2, et la Fig. 4 est une vue, semblable à la Fig. 2, d'une variante de support d'anneau de stator. Comme indiqué à la Fig. 1, un corps de turbine 8 est divisé suivant un plan horizontal P-P en une partie inférieure forant socle 10, une partie supérieure formant couvercle Il (Fig. 2) qui peut être attachée à la partie inférieure 10 par des boulons vissés dans des forures 14 ménagées dans la partie inférieure. De même, des anneaux de stator 12 montés à l'intérieur du corps de la turbine sont chacun divisés suivant le plan hori zonal P-P en une moitié inférieure 16 et une moitié supérieure 18. La moitié supérieure 18 est attachée à la moitié inférieure 16 par des boulons 20.Chaque anneau de stator 12 contient plusieurs couronnes d'aubages fixes 22 qui cooperent avec des aubages mobiles montés sur le rotor de la turbine (non représenté) qui s'étend dans la turbine le long de l'axe longitudinal L-L et tourillonne dans des paliers appropriés (non représentes) dans le corps 8. Le nombre d'anneaux de stator prévus dépend des dimensions de 12 turbine et du nombre d'étages de détente. Afin d'admettre une différence de dilatation thermique entre les anneaux de stator et le corps des la turbine > chaque anneau de stator 12 -est monté sur des goujons opposés horizontalement 24 fixés dans la partie inférieure 16 de l'anneau de stator. Les goujons 24 s'étendent vers l'extérieur horizontalement dans un plan parallèle au plan vertical de l'anneau, dans des logements opposés horisontalement 26 naénagés dans la partie inférieure 10 du corps 8. Les goujons 24 sont montés dans les logements de anire à pouvoir coulisse axialement, ce qui permet une dilatation thermique radiale entre l'anneau de stator et le corps sans produire de contrainte. Comme inaicué clairement aux Fig. 2 et 3, chaque goujon 24 repose sur une semelle plane 28 placée dans le fond du logement 26 et attachée au corps 10 par des vis 30. Le goujon 24 pré sente une partie circulaire conique 32 qui est engagée dans une ouverture conique 34 ménagée dans la partie inférieure 16 de l'anneau de stator. Afin d'assurer un alignenent en élévation réglable de l'anneau de stator par rapport eu corps de la turbine, la tête de chaque goujon 24 comporte plusieurs méplats, dans ce cas-ci quatre, 36, 38, 40 et 42, Fig. 3. Chaque méplat est usiné à une distance différente de l'axe du goujon. A titre d'exemple, si la dimension "A" est de 2,540 cm, la dimension l'B" peut etre de 2,553 cm, la dimension non de 2,565 cm et la dimension IID?t de 2,578 cm.On peut donc faire tourner chaque goujon pendant le montage pour choisir la dimension déterminant l'élévation requise de l'anneau de stator établissant l'aisance voulue entre les aubades 22 de l'anneau de stator et les aubages du rotor de la turbine oui tourne autour de l'axe longitudinal L-L. Comme indiqué aux dessins, la surface 40 du goujon 24 repose sur la semelle 28, la surface 36 étant attaquée par une semelle 44 retenue dans le logement 26 par des vis 6. Comme la surface 36, qui correspond à la distance minimum à partir de l'axe du goujon est oppose à la surface 40 qui correspond à la distance maximum à partir de l'axe du goujon, la semelle 44 attaque la tête du goujon pour empêcher l'anneau de stator de se soulever.Comme la sbmnie des dimensions B et C (2,553 + 2,565) est égale à la somme des dinensions A et D (2,540 + 2,578) la semelle 44 attaque également la-tête du goujon lorsque l'une ou l'autre-des surfaces 38 ou 42 repose sur la semelle 28 au fond du logement 26. On peut donc compenser les défauts d'imprécision de la- fabrication de cette matière en faisant tourner les- goujons 24 pour fixer le niveau d'alignement en élévation désiré de l'an -neau de stator. De même, on peut compenser l'usure des éléments ae support en remplaçant les semelles 28 et 44. Le goujon 24 peut être fixé dans l'ouverture conque 34 par la friction de l'emboitement conique. Si on le désire, on peut toutefois introduire une cheville de blocage 48 dans l'une des quatre lumières radiales 50 du goujon afin de fixer le goujon. Les lumières 50 correspondent-aux quatre méplats de la tête du goujon. La cheville de blocage 48 peut être vissée dans la partie inférieure 16 de l'anneau de stator. Pour faciliter l'enlèverlent du goujon 24 de l'ouverture 34, par exemple lors de l'entretien ou de réparations, un passage 52 est prévu et va de chaque lumière 50 à l'extrémité interne du goujon 24, la partie conique du goujon ayant une longueur inférieure à la profondeur de l'ouverture 34 pour former une chambre 54 entre l'extremité interne du goujon et l'extrémité interne de l'ouverture 34. La cheville de blocage 48 peut être enlevée et remplacée par un raccord approprié en vue d'injecter un liquide dans la chambre 54 par le passage de comunication 52 pour exercer une pression hydraulique sur l'extrémité interne de la cheville en vue de faciliter l'enlèvement du goujon. Dans la variante de l'invention représentée à la Fig. 4, une ouverture cylindrique 34' est prévue pour le goujon 24' qui est vissé dans l'ouverture 34' et ainsi retenu en place. La tête du goujon 24' est construite de la façon décrite plus haut et on peut l'orienter d'une ânière déterminée pour obtenir l > éléva- tion voulue de l'anneau de stator. Les semelles kS' et 44' qui sont semblables aux semelles 28 et 44,respectivement,mais qui ont des dimensions différentes cooperent avec la tête du goujon 24s de la façon décrite plus haut pour admettre une différence de dilatation thermique entre l'anneau de stator et le corps de la turbine et empêcher l'anneau de stator de monter. Les semelles 28' et 44' sont retenues en place par les vis 30' et 46' respectivement. REVENDICATI0flS 1.- Macnine utilisant un fluide élastique Qu type axial comprenant un corps divisé selon un plan horizontal en une. partie inférieure formant socle et une partie supérieure forint couvercle, et un anneau de stator placé à l'intérieur du corps, caractériséeen ce qu'un goujon comportant des parties a'extrémité excentricues est monté de nanière que l'une de ses parties d'estrémité soit engagée dans l'une de deux ouvertures ménagées dans les côtés opposés de l'anneau de stator, son autre partie d'extrénité étant maintenue dans un logeaient correspondant ménagé dans la partie infé- rieure du corps pour supporter à coulissement l'anneau de stator. 2.- tachine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'autre partie d'extrémité de chaque goujon comporte plusieurs méplats usinés chacun à une distance différente de l'axe de la première partie d'extrémité. 3.- i'iachine suivant la revendication 2, caractérisée en ce qu'une semelle est placée à la partie inférieure de chaque logement et supporte un méplat du goujon, et une autre semelle à la partie supérieure de chaque logement coopère avec un autre méplat du goujon et empêche ce goujon de remonter. 4.- Machine suivant la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce qu'une cheville de blocage est introduite dans la partie circulaire de chaque goujon. 5.- Machine suivant les revendications 2, 3 ou 4, caractérisée en ce que les ouvertures ménagées dans les côtés opposés de l'anneau de stator sont coniques et les goujons sont de forme correspondante afin de pouvoir être engagés dans ces ouvertures. 6.- Machine suivant la revendication 5, caractérisée en ce que la partie conique de chaque goujon présente des lumières radiales correspondant aux méplats de sa tête, et une cheville ae blocage est introduite dans une.des-lumières. 7.- Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la première partie d'extrémité du goujon a une longueur inférieure à la profondeur de l'ouverture de manière à former une chambre à l'extrémité de la première partie d'extrémité, et un passage est formé pour établir une cor un nication avec la chambre et pour permettre l'injection d'un liguide sous pression dans cette chambre afin d'exercer une pression hydraulique sur l'extrémité interne du goujon en vue de le retirer de son ouverture. 8. Machine suivant la revendication 7, caractérisée en ce que la première partie d'extréL.ité du goujon présente une lumière radiale et un passage axial qui établit une communication entre la lumière radiale et la chambre. 9.- Machine suivant l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisée en ce que l'autre extrémité du goujon présente au moins deux paires de méplats opposés et la distance entre les méplats de chaque paire est en substance identique. 10.- Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que chaque goujon est retenu dans l'anneau de stator par une partie visse dans cet anneau. 11.- TsIachine utilisant un fluide élastique,au type axial, en substance comme décrit avec référence aux dessins annexés.