Brevet FR2518167A1 — publié le 19830617

l 2518167 La présente invention concerne un palier de butée pour turbocompresseur. La figure I est une vue de côté, en coupe partielle, d'un turbocompresseur connu de l'art antérieur Pendant le fonctionnement, les contre-pressions du rotor du ventilateur (b) et de la roue de turbine (c), portés par un arbre commun (a) varient en fonction de la vitesse de rotation et de la marge de fonctionnement Ainsi les contre-pressions varient entre une pression positive et une pression négative Il en résulte que l'arbre commun est soumis à des poussées axiales. Dans le but de supprimer le déplacement axial de l'arbre commun (a) produit par de telles poussées, et comme cela est représenté en détail à la figure 2, une butée métallique (d) est rigidement solidarisée à un boitier de palier (g) de façon à être interposée ou placée en sandwich entre une bague de graissas (e) et une douille de butée (f), portées toutes deux par l'arbre commun (a) de façon à ce que la butée métallique (d) supporte les efforts de poussée. Avec le dispositif représenté en figure 2, il est difficile de lubrifier de façon satisfaisante les surfaces (h) et (h') supportant les efforts de poussée Cela entraine une rupture fréquente des films d'huile, entrainant un grippage entre la bague métallique (d) et la bague de graissage (e) d'une part, et la douille de butée (f) d'autre part. En outre, les températures de l'huile de graissage dans les surfaces intermédiaires (h) et (h') augmentent de façon excessive De plus le palier de butée du type décrit ci-dessus présente une capacité en poussée faible Pour résoudre ce problèn l'huile de graissage doit circuler en grandes quantités, mais une faible partie seulement de l'huile de graissage sert à lubrifier les surfaces (h) et (h'), tandis que l'huile de graissÉ s'écoule simplement à travers les surfaces (h) et (h') sans réa- liser une lubrification efficace Il résulte de ceci qu'une grani partie du flux d'huile de graissage ne sert pas à lubrifier. Un des buts de la présente invention est donc de propo- ser un palier de butée pour turbocompresseur dans lequel la cons- truction de la butée métallique est modifiée de façon à pouvoir réduire la quantité d'huile de graissage nécessaire tout en assurant un fonctionnement sûr et fiable, et dans lequel la capacité à supporter une poussée est de plus augmentée de façon 2518 167 importante. La présente invention propose donc un palier de butée pour turbocompresseur du type 'à butée métallique comportant un conduit radial d'alimentation d'huile de graissage communiquant avec une lumière d'approvisionnement d'huile de graissage, une douille de butée et une b ague de graissage, des surfaces supportant les efforts de poussée déterminées par (la dite butée métallique, la dite douille de butée et la dite bague de graissage,) caractérisé en ce qu'il comprend un réservoir 1 o annulaire en forme de gorge situé dans une paroi périphérique interne de la butée métallique, et au moins un trou de petit diamètre s'étendant axiaiement dans la butée métallique pour mettre en communication le réservoir annulaire en forme de gorge et les surfaces (h) et (h') supportant les efforts de poussee Les éléments de l'invention cités cidessus, ainsi que les autres éléments, caractéristiques, et avantages seront mieux compris à l'aide de la description ci-après d'un mode de réalisation préféré, faite en références aux figures annexées dans lesquelles la figure I est une vue de côté, en coupe partielle, d'un turbocompresseur connu de l'art antérieur, la figure 2 est une coupe partielle, agrandie, de la région délimitée par le cercle A de la figure 1, - la figure 3 est une vue en coupe partielle d'un dispositif préféré de la présente invention correspondant à la figure 2, la figure 4 est une -vue suivant les flèches B de la figure 3, la figure 5 est une vue en coupe selon la ligne X-X de la figure 4. En se référant d'abord à la figure 3 représentant un dispositif préféré de la présente invention, le dit dispositif comprend un conduit d'alimentation ( 1) d'huile de graissage de direction radiale; un orifice ou des orifices ( 2) de petit diamètre communiquant avec le conduit d'alimentation ( 1); un réservoir d'huile ( 3) annulaire en forme de gorge, un espace inférieur ( 4) en communication avec le réservoir d'huile ( 3). Ce dispositif est semblable au dispositif de l'art antérieur représenté en figures I ou 2 en ce que la butée métal- 2518 167 lique (d) est fixée au boîtier de palier (g) entre la bague de graissage (e) et la douille de butée (f), supportées toutes deux par l'arbre commun (a) Cependant on remarquera qu'une extrémité (l'extrémité supérieure sur la figure 3) du conduit radial d'ali- mentation ( 1) d'huile de graissage est en communication avec une lumière d'approvisionnement (i) de lubrifiant et que l'autre extrémité dudit conduit communique avec le réservoir d'huile ( 3) de forme annulaire, et que l'orifice ou les orifices de petit diamètre ( 2) relient le réservoir annulaire d'huile ( 3) et les surfaces (h) et (h') 'supportant les efforts de poussée. Conformément à la présente invention, les surfaces (h) et (h') supportant les efforts de poussée peuvent être pla- nes, mais l'une au moins des dites surfaces, appartenant à l'en- semble composé de: (la dite butée métallique, la dite bague de graissage (e), la dite douille de butée (f)), comporte au choix des irrégularités de surfaces ou des régions coniques comme cela est décrit ci-après de façon à assurer une lubrification plus efficace. Aux figures 4 et 5, on notera une flèche ( 5) indiquant le sens de rotation de l'arbre commun (a) ; une partie conique ( 6); et une zone plane ( 7). Pendant le fonctionnement, l'huile de graissage entre par la lumière d'approvisionnement (i) d'abord dans le conduit radial d'alimentation ( 1) d'huile de graissage comme le montre la figure 3 puis dans le réservoir d'huile ( 3) L'huile de graissage sortant du réservoir d'huile ( 3) est limitée par l'espace ( 4) im- médiatement en dessous, et communicante avec le réservoir d'huile ( 3) de façon à ce que le flux d'huile de graissage traversant le conduit d'alimentation ( 1) vers le réservoir d'huile ( 3) soit réparti vers le ou les trous ( 2) de petit diamètre d'une part et vers l'espace ( 4) d'autre part. L'huile de graissage s'écoulant dans l'espace ( 4) est dirigée à nouveau vers les surfaces (h) et (h') supportant les efforts de poussée Ainsi une lubrification satisfaisante est assurée Les dimensions de l'espace ( 4) immédiatement en dessous du réservoir d'huile ( 3) sont déterminées pour que des quantités suffisantes d'huile de graissage puissent circuler au travers des trous ( 2) vers les surfaces (h) et (h'). Comme décrit ci-dessus, le palier de butée conforme la présente invention comporte une butée métallique dont la paroi périphérique interne est formée d'un réservoir annulaire ( 3) en forme de gorge qui, en rotation, communique au travers d'un trou unique ou d'une pluralité de trous' ( 2) de petit dia- mètre avec les surfaces (h) et (h')-supportant les efforts de poussée Le diamètre de tels trous' ( 2) de petit diamètre est déterminé de façon à ce qu 'une quantité suffisante d'huile de graissage puisse être apportée par leur intermédiaire aux sur- faces (h) et (h') supportant les efforts de poussée - En plus, les dites surfaces (h) et (h') supportant les efforts de poussée peuvent être lubrifiées par le flux d'huile circulant de l'espace ( 4) immédiatement en dessous du réservoir d'huile ( 3), vers les espaces entre la butée métallique (d) et la bague de graissage (e) d'une part et la douille de butte (f) d'autre part. Selon un autre processus les surfaces (h) et (h') sup- portant les efforts de poussée sont lubrifiées par l'huile pro- venant non seulement des trous de petit diamètre ( 2) mais aussi de l'espace ( 4) en dessous du réservoir ( 3) Il en résulte que, l'huile de graissage recyclée peut essentiellement servir à lubrifier les surfaces (h) et (h') supportant les efforts de poussée et que le volume nécessaire d'huile de graissage peut être réduit. En plus, l'augmentation de température de l'huile de graissage peut être supprimée Ainsi la capacité en poussée de la butée peut être considérablement augmentée par rapport à celle d'un palier de butée de l'art antérieur. On notera que la diminution du volume d'huile de grais- sage entraîne une diminution des pertes mécaniques dans une proportion importante REVENDICATIONS. 1 Palier de butée pour turbocompresseur du type à butée métallique comportant un conduit radial ( 1) d'alimentation d'huile de graissage communicant avec une lumière d'approvisionn( ment (i) d'huile de graissage, une douille de butée (f) et une bague de graissage (e), des surfaces (h) et (h') supportant les efforts de poussée déterminées par (la dite butée métallique (d). la dite douille de butée (f) et la dite bague de graissage (e) caractérisé en ce qu'il comprend un réservoir annulaire ( 3) en forme de gorge situé dans une paroi périphérique interne de la butée métallique, et au moins un trou de petit diamètre s'étendax axialement dans la butée métallique pour mettre en communication le réservoir annulaire ( 3) en forme de gorge-et les surfaces (h) et (h') de butée supportant les efforts de poussée. 2 Palier de butée selon la revendication 1, caractérisé en ce que au moins l'une des surfaces (h) et (h') supportant les efforts de poussée appartenant à l'ensemble composé de (la dite butée métallique (d), la dite douille de butée (f), la dite bague de graissage (e)), comporte des irrégularités de surface.