Brevet FR2470285A1 — publié le 19810529

La présente iintion concerne les paliers hydro- statiques de guidage d'un arbre dont le tourillon est en forme de manchon et une pompe à fluide mettant en ouvre un tel palier. q Les paliers hydrostatiques de guidage sont bien connus de l'Homme de l'Arto Ils sont généralement défi- nis par le nombre de chambres ménagées dans le coussinet entourant concentriquement le tourillon de l'arbre en rotation. Un fluide visqueux sous pression est admis dans les chambres pour limiter le frottement entre le tourillon et le coussinet, et il s'échappe par les ori- fices prévus à cet effet dans le coussinet à une certaine distance des chambres. La longueur axiale du tourillon est suffisamment importante par rapport à la longueur de l'arbre de telle manière que la ligne d'arbre ait un comportement dyna- mique satisfaisant et, en particulier, que le niveau vibratoire de l'ensemble soit inférieur à un seuil donné. La présente invention a pour objet un palier hydro- statique de guidage ayant les mêmes buts mais dcnt le tourillon a une longueur axiale réduite, Selon l'invention, le tourillon de 1 'arbre affecte la forme d'un manchon et le palier comporte un prer.ier et un second jeux de chambre ménagées dans des coussinets concentriques en regard respectivement de la paroi in- terne et de la paroi externe du tcurillono Dans le but d'améliorer les caractéristiques de fonctionnement du palier conforme à l'invention, les chambres du premier jeu peuvent être favorablement déca- lées par rapport chambres du second jeu, aussi bien angulairement qu'axialemento Un tel palier est prévu notamment pour le guidage de l'arbre d'une pompe A fluide, par exemple une pompe pri- maire de réacteur nucléaireo Danls ce cas, le fluide de 2470285! glissement du palier peut avantageusement être prélevé dans le fluide pompé, en aval de la pompe, les conduits d'admission pouvant alors diriger le fluide de glisse- ment dans une direction centripète. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit d'un exemple de.réalisation de l'invention, description à laquelle deux planches de dessins sont annexées. le La figure i représente, en demi-coupe axiale, un pa- lier hydrostatique conforme à la présente invention. La figure 2 représente, en demi coupe axiale, une variante du mode de réalisation représenté figure 1 d'un palier hydrostatique conforme à la présente invention, et la figure 3 représente, en demi-coupe transversale selon la ligne III-III des figures 1 et 2, un agencement angu- laire préféré des différentes chambres du palier. En référence maintenant à la figure 1, sur laquelle seule une demi-coupe d'un palier hydrostatique a été représenté du fait de la symétrie axiale de l'ensemble, l'arbre 1 est solidaire du manchon 2 formant tourillon pour le palier. Ce dernier comporte deux coussinets concentriques 3 et 4 dans lesquels sont ménagés deux jeux de chambres 5 et 6. Ces chambres sont respective- ment en regard de la paroi interne et de la paroi exter- ne du manchon 2. L'admission du fluide visqueux est obtenue à l'aide des conduits 7, 8 et 9, des gicleurs 10, il étant prévus entre chaque conduit d'admission et la chambre corres- pondanteo Le fluide visqueux circule du fait de la pres- sion à partir des chambres vers les conduits d'échappe- ment, entre la paroi du tourillon et celle du coussinet. Des conduits d'échappement 12, 13 et i4, 15 sont prévus de part et d'autre de la chambre correspondante 5, 6, de manière à amener le fluide utilisé vers un collecteur 16. 247 02g 5 Dans l'exemple représenté qui est celui d'une pompe a fluide, le fluide visqueux circule de manière centripè- te, le collecteur 16 étant ménagé entre l'arbre 1 et le manchon faisant office de tourillon 2.0 Toutefois cette disposition peut être inversée. Dans l'exemple d'une pompe à fluide, le fluide vis- queux utilisé est constitué favorablement par le fluide pompe, les conduits d'admission 7, 8 ayant leur extrémité ouverte en aval de la pompe, c'est-à-dire dans la partie o le fluide est sous pression. En circulant dans le palier, le fluide se détend et le collecteur 16, relié à un conduit 17, libère le fluide en amont de la pompe, c'est-àdire dans la zone o le fluide n'a pas encore été pompé et o il est donc sous une pression plus basse qu'en aval. De ce fait, pour réduire la perte de rendement de la pompe, il peut être préféré la disposition représentée figure 2 dans laquelle le collecteur 16 est relié au con- duit 18 dont l'orientation centrifuge permet de ramener le fluide utilisé dans le palier vers l'aval c'est-à-dire dans la zone o le fluide est sous pression. Le palier hydrostatique de guidage selon l'invention permet de réduire sensiblement la longueur axiale du tourillon tout en maintenant les caractéristique du pa- lier. En outre, un tel palier permet d'améliorer le com- portement dynamique de la'ligne d'arbre et, par suite, d'augmenter la valeur de sa vitesse critique de flexion tout en réduisant le niveau vibratoire de l'ensemble. Dans l'application aux pompes primaires pour réacteur nucléaire, le fluide visqueux est à haute température. De ce fait, un incident d'alimentation ou la rupture de la barrière thermique n'affecte pas le bon fonctionne- ment d'un tel palier. Toutefois, pour améliorer les performances de ce pa- lier, on peut optimiser l'uniformisation de sa portance, 2470285 5 comme représenté figure 3 avec les mêmes références, par un décalage angulaire des chambres d'un coussinet par rapport aux chambres de l'autre coussinet, et/ou, comme représenté figures 1 et 2, par un décalage axial des chambres d'un coussinet par rapport aux chambres de l'autre coussinet. Ce double décalage a pour résultat de réduire sensiblement l'effet de pulsation dans le palier. Bien que seul un mode de réalisation ait été décrit, il est évident que toute modification apportée par l'Homme de l'Art dans l'esprit de l'invention ne sortirait pas du cadre de la présente invention. En outre, l'applica- tion d'un tel palier n'est pas limitée aux pompes à flui- de mais au contraire, s'étend à toutes les machines tour- nantes à arbre horizontal, vertical ou inclinéo REVENDICATIONS 1.- Palier hydrostatique de guidage d'un arbre dont le tourillon affecte la forme d'un manchon, Caractérisé en ce qu'il comporte un premier et un second jeux de chambres (5 et 6) ménagées dans des coussi- nets concentriques (3 et 4) respectivement en regard de la paroi interne et de la paroi externe du dit tourillon. 2.- Palier selon la revendication 1 caractérisé en ce que les chambres (5) du dit premier jeu sont décalées angulairement par rapport aux chambres (6) du dit second jeu. 3.- Palier selon la revendication 1 caractérisé en ce que les chambres (5) du dit premier jeu sont décalées axia4 lement par rapport aux chambres (6) du dit second jeu. 4.- Palier selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 pour pompe à fluide caractérisé en ce que le dit fluide, prélevé en aval de la dite pompe, est utilisé comme fluide de glissement dans le dit palier 5.- Palier selon la revendication 4 caractérisé en ce que les conduits d'admission (7, 8) du dit fluide de glissement dirigent le dit fluide dans une direction centripète. 6.- Palier selon la revendication 5 caractérisé en ce que le collecteur d'échappement (16) du dit fluide est constitué par l'espace laissé libre entre le dit tou- rillon en forme de manchon et le dit arbre (1) - Palier selon la revendication 6 caractérisé en ce qu'un conduit d'échappement (17) relie le dit collecteur (16) à la partie amont de la dite pompe. 8.- Palier selon la revendication 6 caractérisé en ce qu'un conduit d'échappement (18) centrifuge relie le dit collecteur (16) à la partie aval de la dite pompe.