Brevet FR2329893A1 — publié le 19770527

L'invention concerne une liaison rigide entre deux rotors, notamment entre le rotor d'une turbine et le rotor d'un alternateur ou d'une pompe. Les accouplements rigides actuellement connus assurent la transmission des couples ou cassent. Or, dans le cas d'un court-circuit sur un alternateur, par exemple, apparaissent des couples transitoires pouvant atteindre dix fois le couple normal, ce qui nécessite des accouplements de très grande dimensions et entraîne des contraintes très importantes. Le besoin se fait donc sentir de disposer de liaisons rigides transmettant les couples inférieurs à un couple maximal déterminé et se débrayant automatiquement pour des couples supérieurs. La présente invention propose un nouveau type de liaison rigide qui permet précisément d'ajuster, lors de la construction, le couple maximal jusqu'auquel la liaison reste rigide et au delà duquel elle est débrayée, ce couple maximal variant avec la vitesse et croissant lorsque la vitesse croît. pour cela, l'invention prévoit une liaison entre pièces de révolution portées chacune par l'un de deux rotors à accoupler, caractérisée en ce que ces pièces de révolution sont concentriques, l'une intérieure et l'autre formant une couronne extérieure et en ce que la pièce de révolution intérieure porte des masses, mobiles dans le sens radial, venant, sous l'effet de la force centrifuge créée par la rotation du rotor qui les porte, s'appuyer contre la couronne extérieure et solidarisant, ainsi, cette couronne extérieure et ladite pièce de révolution intérieure. Ces masses sont en un matériau pouvant glisser sur la couronne extérieure. Elles peuvent notamment être en fonte. Le réglage du couple maximal transmis steffectue enjouant sur l'importance de ces masses et sur le matériau qui les constitue ou en constitue au moins le revêtement superficiel. I1 est particulièrement avantageux de disposer ces masses côte è côte en direction circonférentielle dans une gorge annulaire de la pièce de révolution intérieure et de les y guider radialement par des tiges tenues par cette pièce de révolution et traversant chacune l'une des masses dans un évidement à faces radiales de glissement entre masse et tige. L'attelage axial des deux rotors peut etre obtenu, dans un sens, par l'application bout à bout des deux rotors l'un contre l'autre, par exemple par ltinter- médiaire d'un disque en fonte, et, dans l'autre sens, par une bague fixée sur la couronne extérieure et s'appuyant axialement contre lesdites masses. En se référant aux figures schématiques ci-jointes, on va décrire un exemple, donné à titre non limitatif, de mise en oeuvre de l'invention. La figure I représente une demi-coupe axiale d'un liaison entre un arbre de turbine et un arbre d'alternateur, par exemple. La figure 2 est une coupe partielle suivant II-II de la figure 1. Un arbre 1 de turbine porte une pièce cylindrique 2 qui est disposée radialement à l'interieur d'une couronne extérieure 3 concentrique portée par un arbre 4 d'alternateur. Les pièces 2 et 3 peuvent aussi, au lieu d'être directement portées par les arbres 1 et 4, être insérées entre deux plateaux d'accouplement solidaires de ces arbres. La liaison entre les pièces concentriques 2 et 3 s'effectue au moyen de masse 5 en fonte insérées dans une gorge annulaire 6 de la pièce cylindrique 2. Ces masses 5 sont guidées au moyen d'un évidement 7 à faces parallèles 8 et 9 situées dans un plan axial et radial, recevant un boulon 10 fixé à ses extrémités par une tête 11 et un écrou 12 sur la pièce cylindrique 2, ce boulon pouvant bien entendu, être remplacé par une vis ou tout autre moyen équivalent. Au lieu de boulons axiaux ou pourrait aussi utiliser des chevilles radicales, ces diverses tiges ayant pour rôle de transmettre les efforts entre la pièce 2 et les masses 5. Dans certaines applications, on peut même supprimer ces tiges de transmission d'efforts. Les arbres 1 et 2 viennent bout à bout l'un contre l'autre par l'interme- diaire d'un disque de fonte 14 fixé par des vis 15 sur l'un de ces arbres, et une bague 16 en fonte, fixée par des vis 17 sur la couronne 3, s'applique contre les masses 5 en direction axiale. Ainsi, les arbres 1 et 2 se trouvent attelés en direction axiale. Sous l'effet de l'action centrifuge, les masses 5 viennent s'appliquer plus ou moins fortement suivant la vitesse, contre la couronne extérieure 3 et assurent, ainsi, la transmission des couples entre les arbres 1 et 2. Si le couple a transmettre dépasse la valeur maximale (par exemple deux fois le couple normal) que lton s'est fixée par construction en choisissant les dimensions et la composition des masses 5, celles-ci glissent contre la couronne extérieure 3 et la liaison entre les arbres 1 et 2 se trouve débrayée. REVENDICATIONS 1/ Liaison entre deux pièces de révolution portées chacune par l'un de deux rotors à accoupler caractérisée en ce que ces pièces de révolution (2, 3) sont concentriques, l'une intérieure (2), l'autre formant une couronne extérieure (3), et en ce que la piece de révolution intérieure (2) porte des masses (5) mobiles dans le sens radial, venant, sous l'effet de la force centrifuge créée par la rotation du rotor (i) qui les porte, s'appuyer contre la couronne extérieure (3) et solidarisant, ainsi, cette couronne extérieure et ladite pièce de révolution intérieure. 2/ Liaison selon la revendication I, caractérisée en ce que lesdites masses (5) sont en fonte. 3/ Liaison selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdites masses (5) sont disposées côte à côte en direction tangentielle dans une gorge annulaire (6) de la pièce de révolution intérieure (2). 4/ Liaison selon la revendication 3, caractérisée en ce que lesdites masses (5) sont guidées radialement par des tiges (10) tenues par la pièce de révolution intérieure (2) et traversant chacune l'une des masses dans un évidement (7) à faces (8, 9) radiales de glissement entre masse et tige. 5/ Liaison selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte une bague (16) fixée sur la couronne extérieure (3) et s'appuyant axialement contre lesdites masses (5).