Brevet FR2523686A1 — publié le 19830923

La présente invention se rapporte à un dispositif de support de ligne d'arbres de machines, en particulier d'un groupe hydroélectrique relié à une structure d'ancrage massive, tel que le Génie Civil de la Centrale, ce groupe hydroélectrique n'étant pas du type"bulbe" c'est-à-dire du type à alternateur immergé. Pour de tels groupes, les supports de lignes d'arbres disposés soit de part et d'autre, soit d'un seul côté de l'alternateur, se trouvent situés dans une zone ambiante soumise à des variations thermiques dépendant des états de fonctionnement de l'alternateur. Les structures d'ancrage massives, constituées généralement par le Génie Civil en béton de la Centrale, ont un comportement thermique très différent de celui des supports , généralement légers et métalliques, ce qui se traduit par d'importants efforts de liaison d'origine thermique, dont les effets se font particulièrement ressentir pendant les états de transition entre deux stades de fonctionnement prolongés, par exemple lors de la mise en route du groupe après un arrêt prolongé. Les dispositifs de support de lignes d'arbres doivent être con çus et ancrés dans le Génie Civil, de manière à ce que les efforts de liaison ne provoquent pas la détérioration de l'ancrage ou le serrage du palier. Par ailleurs, ces supports doivent présenter une grande rigidité radiale afin d'obtenir une bonne stabilité dynamique de la ligne d'arbre. Dans la plupart des installations connues actuellement, telle que par exemple celle selon le brevet français 2.282.543, les supports de ligne d'arbres sont réalisés à l'aide de bras assurant la liaison entre un anneau support de palier et le Génie Civil. Afin d'eviter que les efforts d'origine thermique ne causent des incidents, on est conduit soit à surdimensionner énormément le Génie Civil, soit à utiliser divers dispositifs tendant à amortir la dilatation des éléments du support, tels que des liaisons radiales elastiques, des liaisons à bras attachés tangentiellement sur l'anneau supportant le palier, ou des dispositifs dans lesquels le croisillon formé par les bras du support est ancré dans le Génie Civil par l'intermédiaire de dispositifs permettant un déplacement radial tout en assurant un blocage tangentiel. Tous ces dispositifs connus ne donnent pas ample satisfaction, soit en raison de leur trop grande complexité entraînant un court prohibitif, soit en raison de leur trop faible rigidité, soit en raison des risques d'hystérisis qui seraient dus au frottement et qui pourraient altérer le positionnement des paliers lorsque les charges varient. Le dispositif de support conforme à l'invention ne présente pas les inconvénients de ces dispositifs connus. Il est Caractérisé en ce que la structure de support est équipée de moyens de liaison avec la structure d'ancrage massive permettant d'assurer, aux points de liaison, une surface de contact suffisante entre ces deux structures pour que leurs températures y soient toujours substantiellement egales, et il est en outre caractérisé en ce que lesdits points de liaison sont reliés au restant de ladite structure de support par une ou plusieurs surfaces minces, plalcée(si par rapport à ladite structure d'ancrage massive selon un ou des angles tel(s) qu'elle(s) travaille(nt) en flexion élastique sous l'effet des dilatations. L'invention sera mieux comprise a l'aide de la description suivante d'un exemple de réalisation relatif a un support d'arbre de groupe hydroélectrique vertical, en réference a la figure unique annexée qui en est une représentation schématique en coupe longitudinale axiale. on distingue sur la figure l'arbre vertical 1 associé à un palier 2 relié au Génie Civil 3, ou puits, en béton, par un dispositif de support 4 faisan. l'objet de la présente invention. Comme on le voit sur le dessin, le palier 2 est fixé par des liaisons démontables 13 sur un anneau métallique 5 lui-meme soudé à une première coque métallique 6 en forme de tronc de cône de révolution. Conformésont a l'invention, la coque 6, qui pourrait d'ailleurs être remplacée par un croisillon classique, est fixée par des vis 7 a une seconde coque 8,métallique et en forme de tronc de cône de révolu tionEqui est elle-meme ancrée dans le puits 3 à l'aide d'une liaison 9 constituée, corne on le voit sur le dessin par deux anneaux métalliques nervurés 10 et il bloqués dans le beton du puits 3, et par un prolongement 12 de la coque 8 plaqué contre la surface du puits et reliant les deux anneaux 10 et 11. Grâce à ces dispositions, le point de liaison(10,11,12) de la structure de support 4 avec la structure d'ancrage massive 3 est pratiquement toujours à la température du puits 3 quelle que soit la température de la structure de support 4. Par ailleurs, la coque P, de par sa position oblique par rapport à'axe de la ligne d'arbres 1 et de par sa constitution en forme de surface métallique mince, constitue un ensemble souple travaillant en flexion élastique et absorbant donc totalement l'effet de la dilatation, tout en conservant au palier 2 une rigidité de support suffisante pour la bonne tenue de la ligne d'arbre. En outre la coque 8 absorbe le gradient thermique enrre 6 et 9. L'invention n'est évLde.mnent pas limitée au mode de réalisation préférentiel qui vient d'être décrit. On pourrait par exemple remplacer la coque 8 par une autre surface mince positionnée de manière à travailler en flexion, ou par un ensemble de surfaces minces positionnées suivant la même condition. Les coques 6 et 8 pourraient être confondues en une seule. La liaison 9 avec la structure d'ancrage massive pourrait être réalisée a l'aide d'autres dispositifs que celui représenté, par exemple à l'aide d'un plus grand nombre d'anneaux, nervurés ou non, ou à l'aide d'une ou plusieurs autres formes de structures assurant une surface d'échange suffisante. REVENDICATIONS 1. Dispositif de support de ligne d'arbres(l) de machines, en particulier de machines hydroélectriques à alternateur non immergé, et à structure d'ancrage massive(3), tel que Génie Civil en béton, du type selon lequel la structure de support(4) reliant l'arbre à ladite structure d'ancrage massive a des caractéristiques thermiques différentes des caracteristiques thermiques de cette dernière, caractérisé en ce que ladite structure de support est équipée de moyens de liaison (9) avec ladite structure d'ancrage massive permettant d'assurer, aux points de liaison, une surface de contact suffisante entre ces deux structures pour que leurs températures y soient toujours substantiellement égales, et en ce que lesdits points de liaison sont reliés au restant(6,5,2) de ladite structure de support par une ou plusieurs surfaces minces(8) placée(s) par rapport à ladite structure d'ancrage massive selon un ou des angles tql(9)clra!nlfe (stravaille(nt) en flexion élastique sous l'effet des dilatations. 2. Dispositif de support selon la revendication i, caractérisé en ce que ladite surface mince est constituée par une coque de révolution (8). 3. Dispositif de support selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite coque a une forme tronconique. 4. Dispositif de support selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite liaison (9) est réaliste à l'aide d'une structure d'anneaux(10,11) bloqués dans la structure d'ancrage massive(3). 5. Dispositif de support selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite liaison (9) comporte deux anneauxtlO,11), ou plus, bloqués dans la structure d'ancrage massive(3), lesdits anneaux étant reliés par une surface mince(12) plaquée contre la surface de la structure d'ancrage massive(3). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications I à s, caractérisé en ce que ladite surface mince(8), ou lesdites surfaces minces, est ou sont placée(s) de manière oblique par rapport à l'axe de la ligne d'arbres(1).