Brevet FR2450415A1 — publié le 19800926

L'invention concerne une installation & commande agissant sur la rotation et le déplacement longitudinal, au travers de la paroi d'un foyer, d'une lance pour le soufflage de la suie à l'intérieur du foyer d'une chaudière, comportant un châssis le long duquel peut être déplacé un chariot auquel est fixée une extrémité de la lance et entrainé par une chaine, elle-même entraînée par un moteur, une tuyère d'alimentation en fluide, montée telescopiquement à l'intérieur de la lance, s'étendant pratiquement sur toute la longueur du châssis , et un moyen assurant la rotation de la lance. Dans les installations du type connu, la lance de soufflage est introduite à l'intérieur du foyer de la chaudière à l'aide d'un mécanisme qui comporte un moteur et une chaîne sans fin dans laquelle.est incorporé le chariot portant la lance. La rotation simultanée de cette dernière autour de son axe est assurée par un second moteur entraînant en rotation autour de son axe longitudinal un arbre de section carrée sur laquelle est monté à rotation èt à glissement longitudinal un pignon entraînant un pignon calé sur la lance de soufflage. Dans la pratique, ce second moteur est disposé à l'extrémité la plus éloignée de la paroi de la chaudière et des galets de support doivent être prévus à proximité de cette paroi pour soutenir la lance au cours de son avancement longitudinal et de sa rotation. Parmi les inconvénients résultant d'une telle conception, il faut essentiellement retenir les deux suivants 1. A mesure que la lance progresse le long du châssis pour être introduite plus profondément dans la chaudière, la rotation de l'arbre carré cause des problèmes de transmission au ni veau des pignons d'engrenage en rai son notamment des effets de torsion qui apparaissent dans cet arbre carré. Ces effets se répercutent dans tout le mécanisme et peuvent causer également des dégâts à hauteur du système mo teur. 2. En raison du poids considérable de la lance, les galets de support sont soumis à des sollicitations exces sives résultant, en outre, de la rotation et des mouvements de trans lation de la lance. La disposition des galets de support selon un angle idéal pour tenir compte des condi tions de travail imposées par les mouvements de translation de la lance et par sa rotation pose des exigences extrêmement élevées. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de proposer une instalition de commande pour lances de soufflage de suie qui garantit contre toute fatigue excessive les éléments essentiels assurant un déplacement et une rotation de la lance, et assure ainsi un fonctionnement dans des conditions de travail optimales. A cet effet, ladite lance est suppor-tée au cours de sa rotation et de son déplacement longitudinal par un palier rotatif disposé à proximité de la paroi précitée et comportant des organes assurant la rotation selon un plan normal à l'axe géométrique de la lance, d'une série de galets de guidage de la lance, animés eux-mêmes de rotation dans des plans comportant ledit axe géométrique de la lance. D'autres détails et avantages de l'invention ressortiront de la description qui sera donnée ci-après d'une installation de commande d'une lance de soufflage de suie selon l'invention. Cette description n'est donnée qu'à titre d'exemple et ne limite pas l'invention. Les notations de référence se rapportent aux figures ci-jointes. La figure 1 est une vue latérale d'une installation selon la demande, dans une forme de réalisation particulière. La figure 2 est une vue partiellement en élévation et partiellement en coupe de l'extrémité libre de la lance et du mécanisme de mise en rotation du palier de celle-ci. La figure 2b est une vue en élévation et simplifiée de la transmission du mouvement de rotation à partir de l'arbre carré. La figure 3 est une vue de face du palier de la tête de lance. La figure 4 représente, à une plus grande échelle, un détail de l'invention, dans une variante. L'installation représentée par ces figures illustre une forme de réalisation particulière de l'invention, une description d'une variante sera également donnée mais cette variante n'apparaît pas en détail dans les figures 1 à 3. L'installation est destinée à être montée face à une paroi d'un foyer de chaudière de telle manière que la lance de soufflage pénètre selon un axe qui est normal au plan général de la paroi de la chaudière. L' instlation comporte essentiellement un châssis 1 qui est,de préférence,constitué par une poutre 2 portant une poutrelle creuse 3 présentant sur sa face inférieure une fente longitudinale pour le passage des éléments de suspension de ce qui peut être considéré comme un chariot 4 équipé de galets 5. Le chariot 4 est inséré dans une chaîne sans fin, non représentée, entraînée en translation par un groupe moto-réducteur 6-7. Au chariot est, de plus, suspendue l'extrémité de la lance 8, montée télescopiquement sur la tuyère d'alimentation en fluide 9. L'alimentation en fluide (eau, air ou vapeur) se fait au travers du bloc 10 auquel se raccorde la conduite 11. Le bloc 12, monté à la même extrémité de la lance 8, comporte des moyens permettant de mettre celle-ci en rotation autour de son axe géométrique. Ce bloc est en effet traversé par l'arbre carré 13 dont le tourillon d'extrémité 14 est monté à rotation dans un palier 15. Sur l'arbre carré 13 est monté un pignon 16 (figure 2b) qui, grâce à un montage connu en soi, peut coulisser le long de l'arbre carré 13 à l'intérieur du bloc 12 pour demeu b rer en prise constante avec le pignon 17 (figure 2 calé sur le manchon d'extrémité 18 de la lance 8. Dans l'installation selon les figures le mécanisme d'entrainement en translation, qui permet l'introduction de la lance dans la chaudière et son retrait hors de celle-ci, est d'un type conventionnel. L'invention qui est à la base de la présente demande est plus particulièrement caractérisée par les moyens de support de la lance à proximité de la paroi de la chaudière. En effet, la disposition d'un second moteur 19, destiné à provoquer la rotation de l'arbre carré 13 à ltextrémité la plus avancée de l'installation offre des avantages considérables, soulageant l'arbre carré 13 et la palier 20 qui sera décrit en détail plus loin. En disposant le second moteur 19 à l'extrémité la plus proche de la chaudière, les effets de torsion auxquels cet arbre carré 13 est soumis sont les plus importants au moment où la lance se trouve dans les conditions les plus favorables, c.à.d. au moment où la lance est en position complètement rétractée, A ce stade la Bnce n'est pas en position de porte-à-faux et les vibrations ou oscillations, qui se manifestent de la manière la plus défavorable lorsque le bloc ou boIte à engrenages 12 est le plus éloigné de la tête libre de la lance, ne se combinent donc pas à celles qui prennent naissance dans la lance en position complètement introduite dans la chaudière. Pour améliorer encore les conditions auxquelles est soumis le palier 20 destiné à supporter le poids total de la lance lorsque celle-ci est intro duite complètement dans la chaudière, ce palier est conçu comme un élément capable de tourner en synchronisme avec la lance 8. A cet effet, l'arbre carré 13 est prolongé par un tourillon 21, logé dans un palier 22, et solidarisé avec l'arbre carré 13 par un étrier 23. Le tourillon 21 est équipé d'une double roue à chaîne 24 recevant son mouvement de rotation par les chaînes 25 de l'arbre de sortie du second moteur 19, équipé également d'une double roue à chaî- ne 26. Ce même tourillon 21 porte à son extrémité libre un pignon 27 engrènant avec la couronne dentée 28 solidaire d'un des éléments du palier rotatif 20 (en réalité la couronne 32 décrite plus loin). Un élément essentiel du palier est constitué par les couronnes 31 et 32 montées entre la lance 8 et les galets 30. Ces couronnes portent deux ensembles de trois galets 33 décalés dans chaque ensemble de 1200. Ce palier rotatif, désigné par la référence générale 20, est monté à rotation dans un bâti 29 par l'intermédiaire de quatre galets 30. Grâce à cette disposition la rotation de la lance est assurée dans les meilleures conditions possibles, tandis que les mouvements de translation de celle-ci s'effectuent sur un ensemble de galets 33 qui, en dehors de leur rotation autour de leur axe propre, effectuent également un mouvement de rotation autour de l'axe géométrique de B lance 8. On saisit que dans ces circonstances la lance se trouve supportée de manière rationnelle tout au long de son mouvement de pénétration dans ou de retrait hors de la chaudière. Pour les raisons exposées plus haut, la barre carrée, qui transmet la rotation du second moteur 19 à la lance 8, est soulagée d'importants efforts de torsion qui agissaient sur la lance dans les installations comportant un moyen d'entraînement de cette barre à partir d'un point éloigné de la paroi de la chaudière. Dans une première variante, l'installation équipée d'un palier rotatif peut se concevoir sans le second moteur 19. L 'entraînement en rotation autour de son axe géométrique de la lance 8 peut se concevoir à partir du moto-réducteur 6-7. Dans ce cas, l'en- trainement de la barre carrée 13 se fait à partir de son extrémité la plus éloignée de la paroi de la chaudière et le palier rotatif est entraîné par le pignon 37 qui engrène le pignon 38. En raison cependant du soutien de la lance par le palier rotatif installé à proximité de cette paroi, les efforts auxquels est soumise la barre carrée 13 sont moins importants et un fonctionnement souple de l'installation peut être assuré. Dans une dernière variante, dont un détail est représenté à la figure 4, la lance 8 est mise en rotation par le palier rotatif, lui-même. En effet, la lance 8 est, dans ce but, pourvue extérieurement de saillies longitudinales 34 qui sont prises dans des galets à gorge périphérique 35. Ces galets 35 ont, pour le reste, la même fonction que les galets 30 des formes de réalisation précédentes. Comme le palier est toujours mis en rotation par l'un ou l'autre des moyens décrits dans le cadre des variantes précitées, la lance 8 pourvue de saillies longitudinales 34 est mise en rotation à partir du palier lui-même grâce à la configuration des galets 35 (fig. 4). REVENDICATIONS 1. Installation de commande agissant sur la rotation et le déplacement longitudinal, au travers de la paroi d'un foyer, d'une lance pour le soufflage de la suie à l'intérieur du foyer d'une chaudière, comportant un chassies (1) le long duquel peut etre déplacé un chariot (4) auquel est fixée une extrémité de la lance (8) et entraîne par une chaîne, elle-méme entraînée par un moteur (6, 7), une tuyère d'alimentation en fluide (9), montée télescopiquement à l'intérieur de la lance, s'étendant pratiquement sur toute la longueur du chassis, et un moyen assurant la rotation de la lance, caractérisée en ce que ladite lance (8) est supportée au cours de sa rotation et de son déplacement longitudinal par un palier rotatif (15) disposé à proximité de la paroi précitée et comportant des organes (13, 15, 16) assurant la rotation dans un plan normal à l'axe géométrique de la lance, d'une série de galets (30) de guidage de la lance, animés eux-memes de rotation dans des plans comportant ledit axe géométrique de la lance. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le palier rotatif précité est équipé d'au moins trois galets fixés sur une couronne montée à rotation entre quatre galets disposés sur un bâti qui est fixe par rapport au châssis, la rotation de la couronne étant assurée en synchronisme avec celle de la lance précitée. 3. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la rotation du palier précité est provoquée par un élément de transmission longitudinal dont la rotation autour de son axe géométrique commande également la rotation de la lance précitée. 4. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'élément de transmission longitudinal précité est une barre de sectioncarrée. 5. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'élément de transmission longitudinal et la lance précitée sont mis en rotation à partir du moteur entraînant la chaîne précitée. 6. Installation selon l'une quelconque des revendications l.à 4, caractérisée en ce que l'élément de transmission longitudinal et le palier précité sont mis en rotation à partir d'un second moteur monté à proximité de la paroi de la chaudière, notamment pour entraîner l'élément de transmission longitudinal par son extrémité la plus proche Se-l-adi- te paroi. 7. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la lance précitée est pourvue de mpyens gracie auxquels celle-ci peut etre entraînée par la rotation du palier lui-meme. 8. Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que les moyens précités consistent en au moins une saillie longitudinale coopérant avec au moins un organe du palier précité. 9. Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce que la lance précitée présente des saillies longitudinales pénétrant, chacune, dans une gorge d'un galet à gorge périphérique monté sur le palier rotatif précité.