Brevet FR2255589A1 — publié le 19750718

La présente invention se rapporte à un procédé pour l'é- quilibrage d'arbres en rotation, en particulier de rotors de turbines, et à des masselottes d'équilibrage pour la mise en oeuvre de ce procédé. Pour l'équilibrage de rotors de turbines, on procède åus- qu'à présent de la manière décrite ci-après. On place plusieurs masselottes élémentaires, formées chacune de deux parties, dans une gorge circulaire pratiquée dans un épaulement's'étendant radialement vers l'extérieur sur l'arbre, et on les écarte à l'aide de tiges filetées. Après chaque essai d'équilibrage4 on rapporte des masselottes supplémentai res jusqu'8 l'obtention d'uné compensation du balourd. Après le dernier essai d'équilibrage, on marque la position des masselottes élémentaires dans la gorge, on retire les masselottes, on les pèse, on établit une nouvelle masselotte en deux parties, correspondant à l'ensemble des masselottes élé mentaires, on rapporte cette nouvelle masselotte à la position marquée et on la bloque dans cette position.Ce procédé d'équilibrage est très long et présente l'inconvénient que le remplacement des masselottes de mesure par les masselottes d'équili- brage utilisées pendant le fonctionnement de la turbine peut provoquer des différences de masse et des changements de position, de sorte qutil n'est pas possible de garantir avec certitude que le balourd se trouve entièrement compensé. La présente invention a pour but de créer un procédé pour l'équilibrage d'arbres en rotation et en particulier de rotors de turbines, procédé qui puisse être mis en oeuvre d'une manière très simple et qui garantisse avec certitude une compensation complète des balourds. Ce but est atteint, selon l'invention, par le fait qu'on coince deux masselottes d'équilibrage cylindriques dans une gorge circulaire pratiquée dans un épaulement s ' étendant radialement vers l'extérieur sur l'arbre et qu'après localisation du balourd, on déplace ces masselottes dans la gorge de telle manière que la force résultant des deux masselottes d'équilibrage corresponde à la valeur du balourd et soit opposée à ce dernier, et qu'on bloque ensuite ces masselottes d'é- quilibrage par-matage dans la gorge. Les masselottes d'équilib' 'age présentent une forme cylin- drique allongée, avec un diamèt e correspondant à la largeur de de la gorge et un rayon de courbure légèrement différent du rayon de la gorge. Ainsi, on met déåà en oeuvre, pour l'équilibrage, les masselottes utilisées ensuite pendant le fonctionnement de la turbine et on les bloque par matage, directement après la compensation du balourd, dans leur position d'équilibrage0 En se référant au dessin schématique annexé, on va décrire ci-après plus en détail la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention; sur ce dessin - la figure 1 est une vue en perspective d'une partie de rotor de turbine, avec les masselottes rapportées - la figure 2 est une vue en perspective d'une masselot-e d'équilibrage - la figure 3 représente un diagramme vectoriel pour 'é- quilibrage du balourd. Sur la figure 1, on a représenté en perspective une partie de rotor de turbine 1 comportant, à sa partie arrière, ure couronne ou jante 2 avec des rainures 3 en sapin servant à recevoir les pieds des ailettes constituant un aubage mobile. Une gorge circulaire 5 est pratiquée dans un épaulement 4 s'étendant radialement vers l'extérieur sur l'arbre 1. Dans cette gorge 5, on enfonce, selon l'invention, deux masselottes d'équilibrage cylindriques 6 et 7 de mêmes dimensions, en les plaçant d'abord dans des positions diamétralement opposées.Tel que cela apparait à plus grande échelle sur la figure 2, les m3sselottes d'équilibrage 6, 7 présentent une forme cylindrique allongée, avec un rayon de courbure légèrement différent Qy rayon de la gorge, ce qui fait que les masselottes peuvent être facilement coincées dans la gorge. Lorsqu'un balourd est décelé après un essai d'équilibrage de l'arbre à équilibrer, on détermine la direction de ce balourd. On déplace ensuite les masselottes 6 et 7 de telle manière que la force résultant des deux masselottes corresponde à la valeur du balourd et soit opposée à ce dernier. Sur la figure 3, on a représenté, sous la forme d'un dia gramme vectoriel, les forces qui se produisent dans des conditions correspondant à celles de la figure 1. On suppose que l'arbre présente un balourd FU ayant la valeur et la direction indiquées. On déplace alors les deux masselottes 6 et 7 de manière que la force FR résultant des valeurs et des positions des masselottes 6 et 7, c'est-à-dire des forces F6 et-B7, cor reaponde exactement à la valeur du balourd et soit opposée à ce dernier. 'angle a relativement important entre les direc tions des forces de ces masselottes, indique que la valeur du balourd est relativement faible. En effet, cet angle a est d'autant plus petit que la valeur du balourd est plus importante. Si, au cours de l'équilibrage, on déplace les deux masselottes 6 et 7 jusqu'à ce qu'elles se touchent sans que le balourd ne soit compensé, on peut utiliser des masselottes plus importantes, ou alors des masselottes supplémentaires. Lorsque les masselottes 6 et 7 ont été amenées à leur position définitive, c'estr-8-dire à leur position assurant la compensation du balourd, on les bloque dans la gorge 5 par matage pour les fixer dans leur position Cela signifie qu'au cours de l'équilibrage, on utilise toujours les masselottes d'origine et qu'une fois l'équilibrage obtenu, ces mêmes masselottes sont maintenues dans la position déterminée comme procurant la compensation du balourd. REVENDICATIONS I.- Procédé pour l'équilibrage d'arbres en rotation, en particulier de rotors de turbines, caractérisé par le fait qu'on coince deux masselottes d'équilibrage cylindriques, dans des positions diamétralement opposées, dans une gorge circulaire pratiquée dans un épaulement s'étendant radialement vers l'extérieur sur l'arbre et qu'après localisation du balourd, cn déplace les deux masselottes dans la gorge, en direction ciron férencielle, de telle manière que la force résultant de la pos-= tion et de la valeur des deux masselottes d'équilibrage corresponde à la valeur du balourd et soit opposée à ce dernier, et qu'on bloque ensuite par matage ces masselottes d'équilibrage dans la gorge. 2.- Masselottes d'équilibrage pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1 caractérisées par le fait qu'elles présentent une forme cylindrique allongée avec un diamètre correspondant à la largeur de la gorge et un rayon de courbure légèrement différent du rayon de la gorge.