Brevet FR2360789A1 — publié le 19780303

La présente invention se rapporte à un palier-glisseur radial destine à des arbres, en particulier des arbres de bateau, et comprenant un ou plusieurs coussinets. Des paliers-glisseurs de ce type sont largement connus déjà sous la dénomination de paliers mobiles ou paliers d'appui. Toutefois, un proclame se pose en ce qui concerne ces paliers, en ce sens qu'ils sont relativement lourds et exigent une grande quantité de matière par suite de leur grandeur et longueur, si bien qu'ils entraînent des couts élevés de matière. Au surplus, dans les paliers connus, en particulier les grands paliers, il est très difficile de maitriser l'équilibre thermique. Ceci résulte du fait que l'arbre s'échauffe et se dilate pendant la période de fonctionnement. Par suite de la différence de température entre la fente de graissage et la surface du palier, la dilatation thermique du corps entourant le coussinet est plus petite que celle de ce meme coussinet. La dilatation thermique du coussinet est empechée par le logement ajusté dans le corps relativement rigide et le coussinet s'accroit dès lors vers l'intérieur. I1 se produit donc une réduction du jeu du palier dont il doit etre tenu compte d'avance par un supplément de jeu au cours de la fabrication. Mais, il est très difficile ou il n'est meme pas possible, dans la plupart des cas, de déterminer exactement ce supplément de jeu, car a conception du corps du palier s'écarte, dans la plus grande partie des cas, des simples formes géométriques et iihest donc pas possible d'établir exactement un équilibre thermique. Un logement précis du coussinet est aussi d'une importance capitale pour la qualité d'un type de construction de palier. Les coussinets logés rigidement sont exposées, lors de la plus minime imprécision de montage et de déplacements d'arbre inévitables au cours du fonctionnement, à des pressions considérables exercées sur les arêtes, lesquelles conduisent à une compression de la pellicule d'huile, à des pertes de friction élevées, à une usure et à un échauffement du palier. Ce type de logement ne correspond pas à l'état avancé de la technique des paliers., Même l'utilisation de paliers sphérique ment mobiles ne facilite que le montage, car la friction entre le coussinet et le corps rend difficile l'auto-adaptation et un moment de force relativement grand est dès lors nécessaire pour l'ajustage sous charge.Des rainures annulaires prati quées dans le milieu du coussinet, lesquelles se développent dans la partie sollicitée de ce coussinet, le divisent en deux parties d'une demi-largeur. La force portante est dès lors considérablement plus petite, Chaque moitié doit etre considérée en soi pour le calcul, Cette rainure annulaire découle du fait qu'une bague séparée ou une bague de graissage montée fermement sur l'arbre est disposée dans le milieu du palier. Des bagues de graissage montées fermement sur le palier, dotées d'un racloir dans la partie supérieure du corps de palier, re foulent faiblement aux vitesses périphériques moyennes. Lorsque la vite- se périphérique augmente, l'huile est de plus en plus centrifugée avant d'atteindre le racloir. Les bagues de graissage séparées ont la vitesse périphérique de l'arbre, diminuée du glissement respectif. Aux petites vitesses, leur refoulement est faible. il s'améliore avec l'augmentation de la vitesse périphérique , puis diminue ensuite de nouveau progressivement. A une grande vitesse, la puissance de refoulement est insuffisante. La forme, le poids, la profondeur d'immersion et la viscosité de l'huile influencent la puissance de refoulement.Au surplus, les inconvénients de ces bagues résident dans le fait qu'elles sont coûteuses à fabriquer et exigent un grand espace de montage. Leur fonction est influençable par la dilatation de l'arbre. Il en résulte donc, pour le palier connu, de grandes dimensions de construction et un encombrement considérable. Au cours de la fabrication des pièces de palier, qui a lieu à la température ambiante, il faut aussi tenir compte du jeu dit de fabrication. Par suite de l'échauffement pendant la marche, le tourbillon se dilate librement selon une grandeur déterminée. En raison de la différence de température entre la fente de graissage et la surface du palier, les parties du corps entourant le coussinet subissent une dilatation thermiques plus faible que celle de ce même coussinet, si bien que celui-ci est empêché de se dilater librement. Les coussinets à paroi épaisse, logés dans des paliers rigides, s'accroissent vers l'intérieur au cours de l'échauffement. Dans ce cas, on doit s'attendre à une diminution du jeu du palier par suite des différences de dilatation thermique de l'arbre et du coussinet et on doit tenir compte d'un supplément de jeu pour la correction. Si l'on veut calculer 1? équilibre thermique aussi exactement que possible, la grandeur de la surface externe (cédant la chaleur) du corps de palier doit être déterminée à partir de la construction. Ceci est en général un travail compliqué, car les corps de palier ne sont des structures géométriques simples que dans de rares cas. Dans les paliers connus où des grands vides sont présents à l'intérieur du corps, la chaleur doit migrer vers la surface externe en passant par la construction portante du coussinet, c'est-à-dire par des endroits étroits.Les coussinets posés, sphériquement mobiles, offrent l'équilibre thermique le plus médiocre entre eui-memes et le corps, Un -refroidissement est nécessaire si la température du palier considérée comme admissible dépasse, car un refroidisseur à pression d'huile n'est pas suffisant pour transmettre la chaleur à l'air ambiant. Des refroidissements à bain d'huile sont connus, c'est-à-dire au moyen de tubes refroidisseurs introduits dans un bain d'huile. Mais, dans ce cas, une bonne action de refroidissement est très difficile à exercer, en particulier pour des paliers plus petits. Simultanément, le danger d'une fuite se présente également, de même que la pénétration d'eau dans le bain d'huile. En outre, toutes les pièces du dispositif refroidisseur doivent se situer au-dessous du niveau d'huile pour éviter que l'eau de suintement se forme et accède à l'huile. Les espaces de refroidissement à l'eau prévus dans un corps de palier se révélés inefficaces. Le refroidissement des coussinets au moyen de conduits formés au cours de la coulée est en réalité très efficace, mais entrasse un risque non négligeable, en particulier des conduits de branchement soudés ou vissés se dirigeant vers l'extérieur en passant par le corps de palier. La fuite aux points de soudure et la formation d'eau de suintement conduisent à une pénétration de l'eau de refroidissement dans l'huile. Par conséquent, le but de la présente invention est de concevoir un palier-glisseur radial très simple et économique, destiné à des arbres, et dont le poids est très faible en dépit de très petites dimensions de construction, dans un corps de palier stable et solide à capacité de charge élevée; en outre, ce palier doit pouvoir être monté rapidement et doit être excempt de pressions exercées sur les arêtes, lors d'impré -cisions de montage et de déplacements d'arbre, par suite de la mobilité de basculement nouvelle du coussinet. I1 doit aussi permettre une autoadaptation presque sans friction au cours du fonctionnement et, simultanément, la dilatation thermique des coussinets doit être garantie et des rapports de friction favorables quant à l'effet final doivent pouvoir etre obtenus. Ce but est atteint, conformément à l'invention, en ce sens que les coussinets sont autoportants et forment le corps du palier. Grâce à cette conception, il est fait en sorte avantageusement que le palier puisse se dilater librement. I1 en résulte également une simplification considérable de la fabrication, car le jeu pendant le fonctionnement correspond en substance au jeu de fabrication et des rappqrts de friction favorables sont garantis. En outre, il ne doit être tenu compte désormais, pour l'équilibre, athermique, que de structures relativement simples qui peuvent etre çal- culées et dans lesquelles apparait un rayonnement thermique normal. Supplémentairement, un refroidissement à l'eau est aussi favorisé par la conception conforme à l'invention, étant donné que les coussinets à refroidir peuvent être atteints directement et que des points} de soudure sensibles et la formation d'eau de suintement ne se rencontreqt plus dans la zone interne du palier, si bien que des influences défavorables ne se manifestent pas. Par suite de la petite forme de con struc- tion avec suppression du corps, une manipulation simple aussi possible en cas de réparation. Pour éviter les pressions exercées sur les arêtes, lors d'impré- cisions de montage et de déplacements d'arbre, il est prévu, selon une autre conception de l'invention,qu'au moins un coussinet soit soutenu par l'intermédiaire d'éléments élastiques.Il est donc possible de garantir une auto-adaptation favorable à la friction. Un autre exemple de réalisation simple de l'invention pour l'auto- 1 adaptation consiste en ce que le coussinet ou les coussinets sont soutenus par l'intermédiaire d'un segment sphérique pour assurer l'autoadaptation. Conformément à une autre particularité de l'invention, il est proposé que le coussinet se compose de moitiés et que ces moitiés ou demi-cous- sinets soient réalisés comme des brides dans la zone du joint d'assemblage et s'appliquent par ces brides sur l'appui de palier. I1 en résulte une forme d'exécution simple qui peut être utilisée favorablement en particulier dans la construction de bateaux ou navires également, en me e temps qu'une plaque d'assise en forme de récipient peut servir d'appui de palier. Des exemples de réalisation de l'invention d'un palier autolubrifiant sont représentés schématiquement aux dessins annexés au présent mémoire, dans lesquels la figure 1 est une vue latérale d'un palier;; la figure 2 est une coupe transversale du palier de la figure 1, dans la zone d'un galet lubrifiant; et la figure 3 est une coupe d'une cavité sphérique du coussinet monté sur appui de palier. Le palier autolubrifiant représenté aux figures se compose en substance d'un coussinet constitué de deux moitiés autoportantes supérieure et inférieure 1, 2 et entourant un arbre 3. Les moitiés ou Xmi-coussinets 1, 2 sont munis d'une surface de glissement correspondante 4. Ils forment le corps du palier. Dans la zone du joint d'assemblage 5, les demi-coussinets 1, 2 peuvent être pourvus de brides 6 et 7. Dans cet exemple de réalisation, les brides 6, 7 s'appliquent en commun sur un appui de palier 8. Un élément élastique 9 est inséré entre les brides 6, 7 et l'appui de palier 87 pour garantir une auto-adaptation. A la figure 3, on a représenté un autre logement des brides 6', 7' et un montage des demi-coussinets autoportants 1, 2 sur l'appui de palier 8 par l'intermédiaire d'une surface en forme de segment sphérique 10. Dans cet exemple de réalisation, l'appui de palier 8 comprend un réservoir d'huile ll pour la conception du palier autolubrifiant. Un galet lubrifiant 12, monté dans un évidement 13 du demi-coussinet inférieur 2, est immergé en partie, d'une part, dans le réservoir d'huile il et est en contact, d'autre part, avec l'arbre 3. Par conséquent, un graissage du palier est effectué par l'intermédiaire de l'arbre 3, un système de friction par pompage étant établi par la conception du demicoussinet 2 dans cette zone et du galet lubrifiant 12. Les demi-coussinets 1, 2 sont dotés à la manière habituelle de chambres d'étanchéité correspendantes 14. I1 est bien évident que les avantages du palier comportant les demi-coussinets autoportants 1, 2 sont obtenus également dans le cas d'un exemple de réalisation à graissage par circulation. REVENDICATIONS 1. Palier-glisseur radial destiné à des arbres, en particulier des arbres de bateau, et comprenant un ou plusieurs coussinets, caractérisd en ce que les coussinets (1, 2) sont autoportants et forment le corps du palier. t 2. Palier-glisseur radial selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins un coussinet (1, 2) est soutenu par l'intermédiaire d'éléments élastiques (9). 3. Palier-glisseur radial selon la revendication 1, caractérisé en ce que le coussinet ou les coussinets (1, 2) sont soutenus par un segment sphérique (10) pour assurer une auto-adaptation. 4. Palier-glisseur radial selon l'une quelconque des revendication 1 à 3, caractérisé en ce que le coussinet est formé de deux moitiés (1, 2) et en ce que les moitiés ou d:emi-coussinets (1, 2) sont réalisés comme des brides dans la zone du joint d'assemblage (5) et s'appliquent par ces brides (6, 7) sur un appui de palier (8). t