Brevet FR2223879A1 — publié le 19741025

La présente invention se rapporte à des perfectionnements apportés aux machines tournantes dans le but d'assurer la permanence d'un liquide entre une région inférieure d'un tourillon à axe sensiblement horizontal et une capacité à l'intérieur de laquelle il tourne. On connaît déjà des machines tournantes comportant un tourillon à surface extérieure de révolution, notamment cylindrique ou conique, à axeho rizontal ou faiblement incliné sur lthorizontale, tournant autour de son axe à l'intérieur d'une capacité avec de faibles jeux radiaux. L'espace délimité entre le tourillon et la surface interne de la capacité doit être normalement rempli d'un liquide, notamment d'huile de graissage. L'excédent de liquide remplissant cet espace correspondant aux jeux radiaux se déverse dans un réservoir dans lequel la surface libre du liquide se trouve à tout moment nettement en-dessous du tourillon afin d'éviter des fuites ou la formation d'émulsions avec l'air.Tel est le cas des tourillons de paliers dans lesquels le liquide est de l'huile de graissage, et également des dispositifs produisant un pompage d'huile de graissage ou d'un liquide de régulation ou bien encore une pression fournissant un signal lié à la vitesse de rotation du tourillon. Les dispositifs connus ne permettent pas d'assurer une permanence du liquide entre la région inférieure du tourillon et la capacité à l'intérieur de laquelle il tourne. Ceci peut se traduire par des inconvénients graves dans le cas où le tourillon fait partie d'un arbre de turbine. à vapeur1 à gazetestlcgédm3 un coussinet lisse graissé par bague.Du fait que généralement les turbines à vapeur sont reliées en permanence à l'échappement, en période de non utilisation, l'arbre de la turbine et par conséquent son tourillon sont toujours portés à une température élevée, même pendant les périodes d'arrêt. Par conséquent, il peut arriver, après une période d'arrêt suffisante de la turbine, que le démarrage du tourillon à sec et sous une température élevée entraîne une déterioration du régule du coussinet, avant que le graissage par bague devienne effectif. Dans les pompes et les dispositifs où le liquide est un agent de régulation, l'amorçage du dispositif est incertain et une fois le tourillon mis en mouvement, on risque même d'avoir un désamorçage. La présente invention vise à pallier ces inconvénients en procurant une machine tournante caractérisée en ce que le tourillon présente une zone de grand diamètre supérieur à son diamètre normal, et en ce que la capacité dans laquelle est logé le tourillon est pourvue, à sa partie inférieure et à ses deux extrémités, de deux bassins délimités, à l'opposé de la zone de grand diamètre du tourillon, par deux barrages présentant chacun un bord supérieur situé en-dessous d'une zone de petit diamètre du tourillon m-ais ne descendant en aucun de ses points en dessous de la génératrice la plus basse de la surface extérieure de la zone de grand diamètre du tourillon. Dans le cas où l'invention est appliquée à un palier porteur, le tourillon est ainsi lubrifié en permanence et on évite ainsi le risque d'un démarrage à sec et les inconvénients corrélatifs. En effet, le graissage du palier est assuré pendant toute la première partie de la période de démarrage jusqu a ce que le relais soit pris par le dispositif de graissage habituel, par exemple à bague, qui intervient en fait lorsque le tourillon a déjà tourné un certain temps. On évite ainsi que le régule du coussinet ne chauffe et ne fonde. Dansle cas où l'invention est appliquée à une pompe dlhuile de graissage ou de liquide de régulation dont le tourillon forme le rotor , l'amorça- ge est toujours assuré et le désamorçage du tourillon mis en mouvement évité en toute certitude. On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution dd la présente invention en référence au dessin annexé sur lequel: la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un palier porteur d'une machine tournante la figure 2 est une vue en coupe transversale suivant la ligne II-II de la figure 1. Le dispositif suivant la présente invention est app liqué, à titre d'exemple non limitatif, à un palier 1 dans lequel un tourillon 2 tourne dans une capacité 3 , avec un faible jeu 4 par rapport à la surface interne délimitant cette capacité. Au droit de la capacité 3 le tourillon 2 présente une zone 5 de grand diamètre D supérieur au diamètre normal d. Dans l'exemple représenté, la zone 5 de grand diamètre D est cylindrique mais elle pourrait également avoir une forme conique avec une grande base et une petite base de diamètres différents toutefois supérieur s au diamètre d. La longueur axiale de la zone 5 de grand diamètre D est sensiblement égale à celle de l'évidement 6 de la capacité 3; Cette capacité 3 est pourvue, à sa partie inférieure 7 et aux deux extrémités antérieure et postérieure de l'évidement 6, de deux bassins 8, 9 délimités, à l'opposé de la zone 5, du côté extérieur, par deux barrages transversaux 11, 12 en forme de segment de cercle. Ces barrages présentent respectivement des bords supérieurs 13, 14 situés juste en-dessous des zones de petit diamètre d du tourillon 2, avec un très faible jeu vertical. Ces barrages délimitent ainsi la profondeur interne des bassins 8 et 9. Les bords supérieurs 13 et 14, representés horizontaux sur le dessin, peuvent avoir également une forme courbe ou tout autre forme appropriée, à condition que chaque bord ne descende, en aucun de ses points, en-dessous du point le plus bas de la zone 5 de grand diamètre D du tourillon 2 , c'est-à-dire à ltendroit où le tourillnn tourne avec le plus faible jeu 4 par rapport à la capacité 3. Le palier 1 est pourvu , à sa partie inférieure, en dessous du tourillon 2, d'un réservoir 15 dans lequel est contenue lihuile de graissage, le niveau libre 16 de cette huile étant à tout moment nettement en-dessous de la génératrice la plus basse de la surface extérieure de la zone 5 du tourillon 1. Le palier 1 est également pourvu d'une bague de grai ssage 18 reposant normalement sur la génératrice supérieure 19 de la zone 5 et plongeant par sa partie inférieure dans l'huile de graissage du réservoir 15. Le fonctionnement du dispositif est le suivant: lors du démarrage initial du palier, > on versede l'huile de graissage dans le réservoir 15 et égale- ment dans les bassins 8, 9. Cette huile de déverse par -dessus les bords supérieurs 13, 14 des barrages transversaux 11, 12, dans le réservoir 15 dont le niveau d'huile 16 est à tout moment nettement en-dessous de la zone 5 du tourillon 2. On évite de ce fait des fuites d'huile ou la formation d'émulsions avec l'air lors de la rotation du tourillon 2. Le niveau de l'huile contenu dans les bassins 8 9 est au-dessus de la génératrice la plus basse 17 de la zone 5 . De ce fait la partie du jeu 4 comprise entre la partie inférieure de la zone 5 du tourillon et la partie correspondante de la capacité 3 est remplie d'huile de graissage, même si le tourillon 2 est à l'arrêt, que celui-ci soit court ou prolongé. De ce fait, le tourillon 2 se trouve automatiquement et instantanément lubrifié, dès le début du démarrage du tourillon même après un arrêt prolongé. La lubrification est ainsi assurée pendant la première partie de la période de démarrage , jusqu'à ce que la bague 18 plongeant dans le réser voir d'huile 15 assure ensuite le graissage normal du tourillon. La bague 18 entraîne alors l'huile du réservoir 15 en remplissant tout le jeu 4 jusqu'à la partie supérieure de la zone 5 . Le surplus d'huile entraînée se déverse dans les bassins 8, 9 et de là dans le réservoir 15 en passant par dessus les bords 13, 14. Une ou plusieurs ouvertures 21, 22 peuvent être éventuellement-pré- vues dans les barrages transversaux 8, 9 à un niveau quelconque au-dessus de la génératrice la plus basse 17 de la zone 5 du tourillon 2. De ce fait, l'huile sort des bassins de réserve 8, 9 en passant au travers de ces ouvertures 21, 22, pour retourner au réservoir 15. La présente invention est sujette à de nombreuses variantes d'exécution, par exemple en ce qui concerne ltemplacement et le nombre des ouvertures 21, 22, la forme des bords supérieurs 13, 14 des barrages 8, 9, etc. La répartition et la forme du volume de la réserve de fluide (qui peut comporter notamment une ou plusieurs parties annulaires creusées dans la surface interne de la capacité) divisant ainsi cette surface en plusieurs parties devenant indépendantes mais gardant néanmoins la propriété , à l'arrêt de rester, dans leur zône inférieure, plongées dans le fluide. REVENDICATIONS 1.- Machine tournante composée d'un tourillon à axe sensiblement horizontal tournant dans une capacité, notamment un palier avec de faibles jeux radiaux remplis d'un liquide, en fonctionnement normal, d'un réservoir situé en-dessous du tourillon et contenant ce liquide, d'une bague entourant le tourillon et accrochée à ce dernier, plongeant en permanence dans le liquide contenu dans le réservoir et d'un bassin déversoir rempli de liquide, dont la surface libre est située, en permanence, au-dessus de la génératrice la plus basse du tourillon, caractérisée par le fait que le tourillon 2, de diamètre normal d comprend une zone 5 de plus grand diamètre D reposant sur le coussinet du pallier et par le fait que la bague 18 entoure le tourillon à l'endroit de cette zone 5, de manière à amener directement dans les jeux radiaux le liquide frais provenant du réservoir et à ne rejeter dans ce réservoir que le liquide provenant du bassin déversoir. 2.- Machine tournante suivant la revendication 1, caractérisée par -le fait qu'elle comporte deux bassins déversoirs 8, 9, situés de part et d'autre de la zone 5 de grand diamètre D et délimités respectivement, d'une part par le coussinet du pallier sur lequel repose la zone 5 et, d'autre part, par un barrage 12, 11, dont le bord supérieur 14, 13 est situé en-dessous de la partie du tourillon 2 de diamètre d et au-dessus de la génératrice la plus basse 17 de la surface extérieure de la zone 5. 3.- Machine tournante suivant la revendication 2, caractérisée par le fait qu'il existe un très faible jeu vertical entre chaque partie de petit diamètre d du tourillon 2 et le bord supérieur 13, 14, rectiligne ou curviligne, du barrage 11, 12, transversal sous-jacent. 4. - Machine tournante suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisée par le fait qu'un barrage 11, 12 est percé d'au moins une ouverture 21, 22, située à un niveau quelconque au-dessus de la génératrice la plus basse 17 de la surface extérieure de la zone 5 de grand diamètre D du tourillon 2.