Brevet FR2442988A1 — publié le 19800627

La présente invention concerne un boulon extensible pour l'assemblage d'éléments de construction soumis à des chocs thermiques. Dans les boulons extensibles habituels, la partie non filetée de la tige extensible présente un diamètre inférieur au diamètre à fond de filet des extrémités filetées. Lorsque l'ensemble est monté, cette partie de la tige extensible se situe par conséquent dans le trou de l'une au moins des pièces assemblées avec un jeu relativement grand.Avec des éléments de constructions soumis à des chocs thermiques, tels par exemple les enveloppes et composants analogues de turbines à vapeur à haute ou à moyenne pression, lors d'un démarrage à froid et en raison de ce jeu important, la transmission de la chaleur entre les brides de l'enveloppe et la tige du boulon se fait dans de mauvaises conditions et il apparaît une différence de température entre le boulon et les corps des brides, qui du fait des dilatations différentes du boulon et de la bride donne naissance à des tensions thermiques. Si la conductivité thermique de la tige du boulon, en acier à haute résistance, est relativement faible, ces tensions thermiques peuvent atteindre des valeurs dangereuses pour l'assemblage boulonné et provoquer des déformations plastiques des bandes d'étanchéité des brides de l'enveloppe. Ces inconvénients doivent être évités avec le boulon extensible défini dans la partie caractéristique de la revendication 1 du présent brevet. On décrit ci-dessous plus en détail, en se référant au dessin, des exemples de réalisation de l'objet de l'invention.Dons ce dessin, les différentes figures représentent respectivement Figure 1 - un boulon à tige extensible selon l'invention avec une tige pour la mesure de l'allongement, utilisé pour l'assemblage de deux demi-enveloppes, Figure 2 - une réalisation en une seule pièce du manchon de liaison thermique et Figure 3 - une forme de réalisation en deux pièces du manchon de liaison thermique. Dans la figure 1, les repères 1 et 2 désignent les deux moitiés de l'enveloppe d'une turbine à vapeur qu'il s'agit d'assembler. Le boulon employé à cet usage est un boulon à tige extensible 3, dont l'une des extrémités filetées est vissée dans la partie inférieure 1 de l'enveloppe. Un manchon de dilatation 6 est prévu entre l'écrou 5 du boulon et la surface d'appui sur la partie supérieure 2 de l'enveloppe. Le boulon extensible 3 comporte une tige de mesure 7 qui sert, de la manière connue, à l'aide d'un comparateur 8 et d'un support 9, à mesurer l'allongement et par conséquent la précontrainte ou tension initiale du boulon, lorsqu'on serre l'écrou 5. Le boulon extensible est entouré d'un manchon de liaison thermique, constitué par une douille 10 séparée en deux parties suivant son plan mé dian longitudinal et réalisée en un métal bon conducteur de la chaleur. Ce manchon présente un faible jeu aussi bien par rapport au boulon extensible que par rapport au trou 11. Ce jeu doit cependant etre prévu tel, qu'en fonctionnement, c'est-à-dire après montée en température de l'assemblage, la douille ne se trouve pas serrée faute de quoi, en cas de défaut d'alignement éventuel entre l'axe du boulon et celui du trou, il risquerait de se produire une flexion de la tige du boulon. Par rapport aux cotes du boulon extensible 3 on peut dire qu'il est judicieux de choisir pour le manchon un diamètre extérieur supérieur d'au moins quelque 0,2 mm. Dans la figure 2 on a représenté une autre forme de réalisation de la douille qui sert de manchon de liaison thermique. Cette douille 12 est réalisée en une seule pièce et elle comporte un taraudage qui s'étend sur toute sa longueur et qui correspond à celui du boulon d'assemblage. Il est possible ainsi de visser la douille par l'une des deux extrémités filetées du boulon, pour l'amener dans sa position où elle entoure la partie rétrécie de la tige. Afin d'obtenir avec cette exécution une bonne transmission de la chaleur entre la douille et la tige du boulon, on utilisera cette exécution principalement pour des boulons extensibles dont la partie rétrécie a un diamètre approximativement égal au diamètre à fond de filet des extrémités filetées, de sorte qu1.à chaud les sommets du taraudage arrivent à peu près en contact avec la tige extensible du boulon. Afin de faciliter l'utilisation du boulon pour le montage, on peut ainsi qu'on l'a représenté dans la figure 3, prévoir une douille en deux parties 14 maintenues assemblées dans la position où elles entourent la tige extensible au moyen des bagues d'arrêt 15 qui s'engagent dans les gorges périphériques 16 des deux demi-douilles 17 et 18. Il est évident que pour maintenir ensemble les deux moitiés d'une douille en deux parties, on peut aussi utiliser d'autres moyens, tels que des charnières, des goujons ajustés, des assemblages à broches s'enclenchant à la manière de boutons-pression etc. Le métal constituant les manchons de liaison thermique utilisés pour les turbines à vapeur doit avoir une bonne conductivité thermique, de l'ordre de 40W/m OC. Il est possible de réduire ainsi à peu près au tiers, la tension supplémentaire qui apparaît dans la tige extensible du boulon au cours du démarrage. On a décrit ici l'invention dans le cas où elle est appliquée à un boulon à tige extensible, mais il est également possible, il va de soi, de réaliser aussi d'autres types de vis ou boulons extensibles, par exemple des vis à tête pour de grosses bielles ou tiges de poussée, avec une structure englobant les caractéristiques de l'invention. REVENDICATIONS 1. - Boulon extensible pour l'assemblage d'éléments de construction soumis à des chocs thermiques, caractérisé par le fait qu'il comporte un manchon de liaison thermique qui entoure avec un faible jeu de la tige extensible du boulon et dont le diamètre extérieur est au moins égal au diamètre extérieur du filetage. 2. - Boulon extensible selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le manchon de liaison thermique est réalisé sous la forme d'une douille en deux parties (10),. 3. - Boulon extensible selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le manchon de liaison thermique est réalisé sous la forme d'une douille en une seule pièce (12), qui comporte un taraudage correspondant au filetage du boulon extensible. 4. - Boulon extensible selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le manchon de liaison thermique est réalisé sous la forme d'une douille en deux parties (14) et qu'il comporte des gorges périphérique-s (16) disposées à l'extérieur pour le logement dans chacune d'elles d'un anneau de retenue (15).