Brevet FR2536171A1 — publié le 19840518

Dispositif pour l'application de balourds sur des rotors La présente invention a trait à un dispositif pour l'application de balourds sur des rotors. On sait que pour réaliser l'équilibrage des rotors par la méthode des coefficients d'influence on doit ajouter des balourds sur le rotor afin de procéder à des mesures sous les balourds et avec les balourds. Or pour ajouter ces balourds, il est nécessaire d'arrêter le rotor, si bien que les mesures effectuées sans balourds et avec balourds sont espacées de plusieurs heures voire de plusieurs jours et qu'en raison d'une part de l'écart de temps et d'autre part du fait que le rotor a été arrêté, le coefficient d'infl Vience déduit des mesures risque d'être différent du coefficient d'influencé vrai (voir figure 1). Le dispositif selon la présente invention permettant d'appliquer un balourd au rotor sans arrêter ce dernier est caractérisé en ce qu'il comporte, d'une part, plusieurs capacités montées symétriquement autour du rotor, lesdites capacités, destinées à être remplies d'un fluide étant pourvues d'une ouverture, et, d'autre part, des dispositifs d'ou- verture associés aux capacités, chaque dispositif étant télécommandable pour dégager l'ouverture de la capacité associée, afin que le fluide contenu puisse être évacué. Selon une réalisation préférentielle de l'invention, le dispositif d'ouverture comporte, d'une part, une vanne pyrotechnique dont le pis- ton solidaire d'un équipage passe d'une première position, dans laquelle l'équipage bloque l'ouverture de la capacité associée, à une seconde position dans laquelle l'équipage débloque l'ouverture lorsque l'explo- sif de la vanne est mis à feu et, d'autre part, un circuit de commande comprenant un photothyristor se déclenchant lorsqu'il reçoit un rayonne- ment lumineux d'une source fixe, le déclenchement du photothyristor entraînant la mise à feu de l'explosif. L'invention va maintenant être décrite plus en détail en se réfé- rant à un mode de réalisation particulier cité à titre d'exemple et représenté par les dessins annexés. La figure 1 représente schématiquement un rotor de turbine sur lequel on peut disposer-des balourds. La figure 2 représente une coupe du rotor muni du dispositif selon 2l'invention. Les figures 3 et 4 montrent deux vues détaillées d'une capacité avec son dispositif d'ouverture associé selon l'invention. La figure 5 représente un circuit de commande du dispositif d'ou- verture représenté aux figures 3 et 4. Sur la figure 1, pour illustrer la, méthode de mesure des coeffi- cients d'influence, on a représenté un rotor 1 d'axe horizontal Oy repéré par rapport à un trièdre trirectangle Oxyz et monté sur deux paliers 2 et 3 Le comportement vibratoire du rotor est repéré par exemple par la vibration Ai du palier 2 dans la direction Ox. On désigne pari O le torseur des balourds initiaux à compenser, à la vitesse de rotation N. A l'instant to, ce torseur engendre la vibration Aio. La phase de cette vibration dont la fréquence fondamentale est égale à la vitesse de rotation est définie par rapport à la composante fondamentale d'un signal périodique élaboré par un capteur fixe qui relève le passage d'un repère fixé sur le rotor. Dans le plan d'équilibrage Pj, passant par Oy on ajoute un balourd Bj (masse mj à la distance Rj de l'axe Oy du rotor 1 en une posi- tion angulaire Gj par rapport à un repère solidaire du rotor, Bj = mj Rj). A l'instant t'o, le torseur I'o + Bj engendre la vibration Ai. Si to y t'o le coefficient d'influence du plan d'équilibrage Pj sur la vibration Ai est défini par Cij Ai Aio Bj En raison de l'écart entre to et t'o et de plus du fait que le rotor doit être arrêté pour disposer le balourd Bj, o e et g 'o peuvent être différents si bien que le coefficient d'influence calculé par application de la formule ( 1) peut être différent du coefficient d'influence vrai. La figure 2 représente le dispositif selon l'invention Ce dispo- sitif comporte deux capacités identiques 4 et 5 fixées sur le rotor et des points diamétralement opposés. -3- Un dispositif d'ouverture 5 est fixé sur chacune des capacités 4. Le détail du dispositif 5 est représenté aux figures 3 et 4. Le dispositif d'ouverture 5 est monté sur la capacité 4 et comporte une vanne pyrotechnique 6 dont le piston 7 coulisse parallèlement à l'axe du rotor et peut prendre une première position (figure 3) ou une seconde position (figure 4). Un équipage 8 solidaire du piston 7 muni d'un orifice 9 coulisse dans un logement 10 situé de part et d'autre de l'ouverture 11 de la capacité 4. Dans la première position du piston, l'équipage 8 vient bloquer l'ouverture 11 (figure 3) et, dans la seconde position, l'orifice 9 vient en regard de l'ouverture 11. Le dispositif 5 comporte également un circuit de commande 12 ser- vant à la mise à feu de l'explosif disposé sous le piston 7 dans sa première position. Le circuit 12 (figure 5) comporte une pile 13, un photothyris- tor 14 Lorsque le photothyristor 14 reçoit le rayonnement d'une source lumineuse 15, il se déclenche et le courant issu de la pile met à feu l'explosif. Les deux capacités sont remplies d'eau ou d'un autre fluide adé- quat (par exemple de l'huile) de masse m. Lorsque on envoie un faisceau lumineux sur le-photothyristor d'un dispositif d'ouverture 5, l'ouverture de la capacité associée est déblo- quée et l'eau s'évacue sous l'effet de la force centrifuge. Le balourd instantanné appliqué au rotor est égal à mr, r étant le rayon du rotor 1 au droit des capacités 4. Pour une turbine à vapeur de grande puissance avec r = 0,5 m, on peut prendre m = 0,8 kg par exemple. En évacuant le fluide de la première capacité puis le fluide de la seconde, deux balourds peuvent être appliqués pour confirmer les résul- tats. Le délai entre le début de l'évacuation de l'eau et l'instant de la mesure de la vibration peut être voisin de 10 sec; ce délai court permet de réaliser % ZO = 70 o. Bien entendu, on pourrait remplacer le photothyristor par tout système de télécommande sans fil (système télémétrique en modulation de 4 fréquence, transformateur tournant) et remplacer la vanne pyrotechnique par une vanne électromagnétique ou pneumatique etc 536 1 7 1 -5- REVENDICATIONS 1/ Dispositif permettant d'appliquer les balourds sur un rotor ( 1), caractérisé en ce qu'il comporte, d'une part, plusieurs capacités ( 4) montées symétriquement autour du rotor ( 1), lesdites capacités destinées à être remplies d'un fluide étant pourvues d'une ouverture ( 11), et d'autre part, des dispositifs d'ouverture ( 5) associés aux capaci- tés ( 4), chaque dispositif ( 5) étant télécommandable pour dégager l'ou- verture ( 11) de la capacité associée ( 4), afin que le fluide contenu puisse être évacué. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispo- sitif d'ouverture ( 5) comporte, d'une part, une vanne pyrotechnique ( 6) dont le piston ( 7) solidaire d'un équipage ( 8) passe d'une première po- sition dans laquelle l'équipage ( 8) bloque l'ouverture ( 11) de la capa- cité associée ( 4), à une seconde position dans laquelle l'équipage ( 8) débloque l'ouverture ( 11) lorsque l'explosif de la vanne est mis à feu et, d'autre part, un circuit de commande ( 12) comprenant un photothy- ristor ( 14) se déclenchant lorsqu'il reçoit un rayonnement lumineux d'une source fixe ( 15), le déclenchement du photothyristor ( 14) entrai- nant la mise à feu de l'explosif.