Brevet FR2315056A1 — publié le 19770114

Les carcasses de machines qui se dilatent en marche par suite de la chaleur et/ou de la pression doivent etre fixées sur les fondations de telle sorte que la carcasse et les fondations ne se soumettent pas mutuellement à des efforts. Dans le cas d'une carcasse de machine verticale, on peut centrer celle-ci dans des élé ments de guidage disposés radialement, permettant une dilatation libre. Dans le cas d'une carcasse à axe horizontal, possédant en particulier un grand diamètre, on ne peut monter frontalement aucun élément de guidage pour des raisons de construction. Un dispositif de fixation sur des fondations d'une carcasse de machine se dilatant en marche est décrit et représenté dans la publication allemande 23 61971. Entre la carcasse et les fondations sont disposés des dispositifs de transmission qui transmettent aux fondations le poids de la machine et permettent la dilatation libre de la carcasse sur les fondations. Sont disposés en outre des dispositifs de guidage élastiques, exempts de frottement, qui sont sépia rés et indépendants des dispositifs de transmission, et qui empêchent le décalage de l'axe central et le gauchissement de la carcasse se dilatant, et qui guident celle-ci pendant sa dilatation. Même cette solution constructive a des inconvénients. Pour réaliser un centrage latéral, il faut monter un élément de guidage supplédentaire en-dessous de la carcasse; cela renchérit et complique la construction. Parce qu'il y a la plupart du temps une fosse sous la carcasse, il faut, pour recevoir ltélément supplémentaire de guidage, monter une poutre transversale qui doit avoir des dimensions massives pour des raisons de résistance. En règle générale, les différances de température dans cette poutre transversale sont assez grandes, si bien qu'ici aussi les efforts dus à la dilatation thermique sont grands et le problème n'est pas résolu, mais déplacé. C'est en particulier la tache de l'invention de créer un dispositif pour la fixation sur des fondations d'une carcasse de machine à axe horizontal, se dilatant en marche, qui garantisse un centrage rigide exclusivement par ltintermédiaire des pattes de la carcasse et sans efforts dus à la dilatation thermique. La tâche précitée est accomplie selon l'invention en ce que, entre la carcasse de machine et les fondations, sont disposés des rayons parallèles au moins pour l'essentiel, qui sont dans le plan axial de la carcasse de machine ou dans au moins un plan parallèle à l'axe de la carcasse de machine, et dont les points de fixation à la carcasse de machine sont décalés par rapport aux points de fixation aux fondations, dans le sens axial de la carcasse de machine. L'avantage de l'invention consiste en particulier en ce que cette disposition centre rigidement la carcasse de la machine seulement par l'intermédiaire des pattes de la carcasse et en ce que pendant la dilatation thermique de la carcasse de machine, il #ne se développe aucun effort dû à cette dilatation thermique entre la carcasse et les fondations. Un autre point de fixation, par exemple au milieu, sous la carcasse, n'est pas nécessaire avec cette disposition. En outre, il est rationnel que les rayons soient fixés par serrage et/ou disposés avec articulation. Les rayons disposés avec articulation permettent une exécution rigide de ces éléments. Lors de l'emploi des rayons fixés par serrage au moins d'un côté, une exécution élastique de ceux-ci est nécessaire, la construction est toutefois plus simple. Selon une forme d'exécution préconisée, les rayons fixés par serrage au moins d'un côté sont constitués par des ressorts à lames. Ces ressorts à lames dont, naturellement, les surfaces sont perpendiculaires au plan axial de la carcasse de machine, permettent un décalage axial de la carcasse de machine pour des efforts dus à la dilatation thermique relativement petits.Selon une autre mise en forme, le décalage des points de fixation des rayons à la carcasse de machine par rapport aux points de fixation des rayons aux fondations est échelonné dans le sens axial de la carcasse de machine. Cette forme d'exécution convient en particulier aux carcasses de machines d'une assez grande longueur, pour lesquelles la dilatation thermique atteint une valeur assez élevée également dans le sens axial. Avec l'échelonnementdudu décalage, on empêche aussi la développement d'efforts axiaux dus à la dilatation thermique. On a avantage à rendre réglables les points de fixation des rayons à la carcasse de la machine et/ou les points de fixation des rayons aux fondations.L'avantage de cette forme d'exécution repose en ceci, que l'on peut facilement adapter l'échelonnement du décalage des points de fixation aux conditions de dilatation thermique de chaque cas. Sur le dessin sont représentés, simplifiés, des exemples d'exécution de l'objet de l'invention. On voit sur Figure 1, une première forme d'exécution de l'invention représentée schématiquement, en projection horizontale, Figure 2, une deuxième forme d'exécution de l'invention, représentée schématiquement, en projection horizontale, Figure 3, une coupe longitudinale d'un rayon disposé avec articulation, avec les points de fixation correspondants, Figure 4, une vue en plan du rayon conforme à la figure 3, Figure 5, une coupe longitudinale d'un rayon fixé par serrage, avec les points de fixation correspondants, et Figure 6, une vue en plan du rayon conforme à la figure 5. Sur la figure I, une carcasse de machine est désignée par 1, un axe de la carcasse de machine 1, par 2, des fondations par 3, des rayons par 4, leurs points de fixation à la carcasse 1, par 5 et leurs points de fixation aux fondations 3, par 6. Les mimes pièces sont pourvues des mêmes nombres de référence sur la figure 2 que sur la figure 1. Sur les figures 3 et 4, une patte de carcasse est caractérisée par le nombre 7, une semelle, par le nombre 8, une plaque de fixation, par le nombre 9, un goujon de la carcasse de machine par le nombre 10, un goujon des fondations par le nombre ll-et un tirant par le nombre 12. Les nombres de référence des figures 3 et 4 sont valables pour les mêmes pièces également sur les figures 5 et 6.Un ressort à lames est désigné par le nombre de référence 14, les pièces de fixation du ressort à lames 14 par le nombre de référence 15, et des vis ajustées par le nombre de référence 16. Sur la figure 1, la carcasse de machine à axe horizontal 1 est reliée en six endroits par l'intermédiaire des rayons 4 aux fondations 3. Les points de fixation 5 à la carcasse de machine 1 sont décalés dans le sens axial de la longueur d par rapport aux points de fixation 6 aux fondations 3. Les points de fixation 5, 6 ont la conformation d'articulations. Lors d'un échauffement de la carcasse de machine 1 dans le sens radial, les efforts dus à la dilatation s'exercent sur les fondations 3 par l'intermédiaire de rayons 4 disposés obliquement par rapport à l'axe de la carcasse 2. La composante axiale de l'effort provoque ici un déplacement -axial de la carcasse 1. La dilatation radiale de la carcasse 1 est transformée par conséquent en un déplacement axial de celle-ci et aucun effort appréciable du à la dilatation thermique ne peut prendre naissance. Cette forme d'exécution convient aux carcasses de machines qui présentent un diamètre substantiellement plus grand que la longueur axiale. La figure 2 représente une autre forme d'exécution de l'in- vention, donnée en exemple. Dans le cas ou le diamètre de la carcasse n'est pas substantiellement plus grand que sa longueur axiale, on tient compte également de la dilatation axiale. Pour une dilatation radiale restant constante sur toute la longueur de la carcasse, le déplacement axial aux rayons postérieurs 4" doit être plus petit que celui aux barres médianes 4 de la valeur As de la dilatation de la carcasse entre les rayons médians 4 et les rayons postérieurs 4". Si le décalage axial aux rayons médians 4 se monte à la valeur d, le décalage axial nécessaire respectant la dilatation thermique axiale est alors aux rayons antérieurs 4' : d + ixia, et aux rayons postérieurs 4" : d- 4 a. Ce décalage échelonné des rayons 4 a aussi pour conséquence un échelonnement des angles formés par les rayons 4 et l'axe transversal de la carcasse de machine 1.Si l'angle des rayons médians 4 avec l'axe transversal de la carcasse 1 a la valeur l'angle correspondant aux rayons antérieurs 4' estj3+#/3î et aux rayons postérieurs 4 :p :4 Dans le cas de la forme d'exécution selon la figure 1 > le déplacement axial A de la carcasse 1 par suite de la dilatation thermique radiale est où 4r est la dilatation thermique radiale du rayon de la carcasse 1, et p l'angle entre les rayons 4 et l'axe transversal de la carcasse 1, la déviation##respectant la dilatation thermique axiale a pour valeur où a représente la dilatation thermique axiale entre deux rayons consécutifs, et r la dilatation thermique radiale d'un rayon de la carcasse 1.La précision de la correstion angulaire #ss est fonction de la détermination du rapport de la dilatation longitudinale à la dilatation transversale. En particulier dans le cas de carcasses assez longues, il est donc avantageux de rendre réglables les points de fixation 5 et 6 des rayons 4, 4', 411 afin qu'on puisse choisir une correction angulaire correcte. Sur les figures 3 et 4 est représentée une forme d'exécution, donnée en exemple, du rayon, qui est exécuté sous forme d'un rayon 12 fixé avec articulation au moyen des goujons 10, 11. Le rayon 12 est relié par le goujon 10 à la patte de carcasse 7 qui est disposée de façon à glisser sur la semelle 8. L'autre extrémité du rayon 12 est reliée par le goujon 11 à la semelle a qui est fixée sur les fondations 3. La plaque de fixation 9 se trouve entre le rayon 12 et la semelle B. Sur la figure 4t les nervures 13 de la carcasse sont bien visibles. Sur les figures 5 et 6 est représenté un autre exemple avec le rayon sous forme d'un ressort à lames multiples 14, qui est pourvu aux deux extrémités des pièces de fixation 15. La pièce de fixation 15 de droite est reliée par les vis ajustées 16 à la patte de carcasse 7, la pièce de fixation 15 de gauche est vissée directement sur la semelle 8. Dans cet exemple aussi, la patte de carcasse 7 repose sur le semelle 8 en pouvant glisser. Cette solution constructive avec des rayons fixés par serrage aux deux extrémités sous la forme des ressorts à lames 14 est très simple. Les ressorts à lames 14 sont, par suite de leur section aplatie, rigides à la compression et an meme temps élastiques à la flexion. On obtient une réduction des tensions de flexion par une précontrainte des ressorts à lames en sens contraire du déplacement. Dans cet exemple, le rayon 14 se comporte approximativement comme le rayon 12 disposé avec articulation selon les figures 3 et 4, sans présenter les inconvénients de la disposition articulée, tels que le frottement et le jeu dans les articulations. L'emploi du dispositif conforme à l'invention est avantageux aussi bien pour les machines tournantes électriques que pour les machines thermiques. Cet emploi est particulièrement favorable dans le cas de carcasses dont la largeur est supérieure ou égale à la longueur axiale. L'objet de l'invention n'est, bien entendu, pas limité à ce qui est représenté sur le dessin. Ainsi une autre forme et un autre nombre de rayons peuvent aussi être utilisés; on peut combiner une fixation avec articulation avec une fixation par serrage et on peut -prévoir un réglage aux points de fixation des rayons. - R E U E N D I C A T I O N S 1.- Dispositif pour la fixation sur des fondations d'une carcasse de machine à axe horizontal, se dilatant en marche, caractérisé en ce que, entre la carcasse de machine (1) et les fondations (3) sont disposés des rayons (4, 12, 14) parallèles au moins pour ltessentiel, qui sont dans le plan axial de la carcasse de machine (1) ou dans au moins un plan parallèle à l'axe (2) de la carcasse de machine (1), et dont les points de fixation (5) à la carcasse de machine (1) sont décalés par rapport aux points de fixation (6) aux fondations (3) dans le sens axial de la carcasse de machine (1). 2.- Dispositif selon revendication 1, caractérisé en ce que les rayons (14, 12) sont fixés par serrage et/ou sont disposés avec articulation. 3.- Dispositif selon revendication 2, caractérisé en ce que les rayons (14) fixés par serrage au moins d'un côté sont constitués par des ressorts à lames. 4. Dispositif selon revendication 1, caractérisé en ce que le décalage des points de fixation (5) des rayons (4, 12, 14) à la carcasse de machine (1) par rapport aux points de fixation (6) des rayons (4, 12, 14) aux fondations (3) est échelonné dans le sens axial de la carcasse de machine (1). 5.- Dispositif selon revendication 4, caractérisé en ce que les points de fixation (5) des rayons (4, 12, 14) à la carcasse de machine (1) et/ou les points de fixation (6) des rayons (4, 12, 14) aux fondations (3) sont rendus réglables.