Brevet FR2575615A1 — publié le 19860704

"Joint d'étanchéité à garniture unique pour arbre tournant de machine dynamoélectrique" La présente invention est relative d'une manière générale aux joints étanches aux gaz qui entourent des arbres de rotation et, plus particulièrement, aux joints à garniture qui utilisent un mince film d'huile maintenu entre l'arbre tournant et un élément circulaire unique. Au cours des 60 dernières années, le perfectionnement des machines dynamodlectriques à refroidissement par hydrogène a fortement progressé. Depuis la délivrance du brevet US n 1 453 083 le 24 avril 1923 à Schuller, des progrès dans le refroidissement par 1'hydrogène des générateurs électriques sont survenus régulièrement, ainsi que dans les dispositifs d'étanchéité qui empêchent les fuites d'hydrogène gazeux le long des arbres tournants de la machine aux endroits o l'arbre s'étend axialement depuis le logement étanche aux gaz du stator. L'dtanchéité de la jonction entre les organes fixes et rotatifs de la machine dynamoélectrique est généralement réalisée au moyen d'un joint à garniture. Une machine dynamodlectrique à refroidissement par hydrogène telle qu'un générateur nécessite des joints d'étanchéité d'arbre à garniture à chaque extrémité du rotor du générateur afin que l'hydrogène gazeux ne puisse s'échapper du corps du générateur, ainsi que pour qu'il ne puisse entrerd'air dans le corps du générateur. Les agencements de joints à garniture comportent généralement un élément de support et une ou plusieurs bagues d'étan- chéité installées près du pourtour de l'arbre et libres de se déplacer avec- l'arbre dans un sens radial. En géné- ral, il est aussi permis à ces bagues un léger mouvement axial à la surface de l'arbre, mais elles sont retenues de façon à ne pas pouvoir tourner autour de 3'arbrèe L'huile d'étanchéité sert de fluide d'arrêt et est pré- sente à la jonction entre l'arbre et les bagues afin d'empocher l'inconvénient du passage de gaz par cet espace. Avec les modèles courants de joints à garniture, l'huile est pompée radialement vers l'intérieur à travers l'ensemble de bagues et vers la surface du rotor ot, en touchant la surface tournante du rotor, l'huile se déplace dans des directions axiales opposées et crée une mince pellicule d'huile entre l'arbre et la bague du joint à garniture. L'huile doit être fournie à une pression supérieure à la fois à la pression de l'hydrogène dans le générateur et à la pression atmosphérique de l'air dans la partie axialement externe de l'agencement de joint à garniture. L'huile quittant les deux c8tés air et hydrogène de l'a- gencement de joint à garniture est ensuite normalement recueillie et renvoyée dans un réservoir d'huile pour le joint à garniture. Il est généralement nécessaire d'évacuer le gaz et l'humidité hors de la source d'huile pour le joint d'étanchéité, par un procédé de traitement sous vide, afin d'empocher la réduction dans la pureté de l'hydrogène à l'intérieur du corps du générateur. Des systèmes pour l'huile des joints à garnitures ont été décrits dans toute la littérature technique. Par exemple, les premiers perfectionnements de joints à gar- nitures sont présentés dans "hydrogen cooled turbine generatorsu par M. D. Ross et C. C. Sterrett, Vol. 59, AIEE Transactions, janvier 1940, pp. 11 à 17. On trouve une autre présentation de l'étanchéité des générateurs à refroidissement par hydrogène dans 'The Hydrogen Coo1ed Turbine Generator" par D. Snell, Vol. 59, AIEE Transac- tions, janvier 1940, pp. 35-50. La dynamique des systèmes des joints à huile a été analysée dans "liquid film seal for hydrogen cooled machines' par C. W. Rice, General Electric Review, vol. 30, n 11, novembre 1927, pp. 516 à 530. Un système d'épuration d'huile utilisé conjointe- ment avec des joints à garnitures est décrit dans "continuous scavenging system for hydrogen cooled generators" par D. S. Snell et L. P. Grobel, AIEE Transactions, vol. 69, 1950, pp. 1625-1636. Si on utilise des pressions d'hydrogène, la perte d'hydrogène peut être excessive et coQteuse. Cette perte d'hydrogène est fonction de la quantité d'huile coulant vers le côté hydrogène du joint à garniture. Afin de limiter cette perte d'hydrogène sur les générateurs les plus grands, des systèmes à double circulation d'huile ont été mis au point dans les années 1950. Les systèmes à double circulation d'huile utilisent deux flux d'huile séparés. Un flux d'huile est dirigé vers le côté air du joint et l'autre flux est dirigé vers le côté hydrogène, ou générateur avec une petite zone tampon entre eux. Ces deux circuits d'huile sont conçus de façon que leurs pressions puissent &tre globalement égalisées en limitant ainsi à la fois l'introduction d'air entraîné dans l'hydrogène et la perte d'hydrogène par entratnement dans l'huile. Une description détaillée de systèmes de joints à garnitures à flux simple et à double flux figure dans "Glaand Seal Systems for Modern Hydrogen Cooled Turbine Generators", par R. A. Baudry et L. T. Curtis, présenté à l'AIRR Winter General Meeting, New York, 2125 janvier 1957, pp. 1 à 10. On connaît de gros problèmes du fait de modèles de joints à garnitures actuellement connus. Un excédent d'huile peut être introduit dans le générateur par des écoulements intermittents d'huile ou sur une base continue régulière. Le passage normalement attendu de l'huile vers le côté hydrogène de la bague d'étanchéitéà n'importe quelle pression différentielle donnée de l'huile d'étan- chéité est apparu de première importance dans l'emploi d'huile pour générateur. Cette circulation de l'huile crée de la vapeur en proportion de sa quantité. Elle doit être évacuée pour éviter les écoulements dans le corps du générateur. Il est donc très avantageux de réduire cet écoulement d'huile. Dans les modèles actuels, on a parfois constaté que la moitié du flux d'huile vers le côté hydrogène passe dans un sens radialement vers l'intérieur entre une face axiale de la bague du joint à garniture et la surface axiale contiguë d'une gorge circulaire habituellement incluse dans le support du joint à garniture pour loger la bague. Le jeu entre la bague du joint à garniture et le support est sensiblement maintenu à une valeur nomi- nale de 0,177 millimètres (0,007") pour permettre le mouvement radial de la bague du joint à garniture afin d'empêcher le frottement de la bague entre le support lui-même et l'arbre et, donc, éviter des vibrations ir- régulières. Cette huile qui s'échappe, qui ne concourt pas de manière bénéfique à la fonction première du sys- tème de joint à garniture, parcourt normalement une dis- tance radiale d'environ 9,4 millimètres (0,37") depuis la gorge d'alimentation en huile du côté hydrogène jus- qu'à l'atmosphère d'hydrogène gazeux dans le corps du générateur. On peut réaliser l'ampleur de cette perte d'huile en comparant ce cheminement de l'huile au jeu axial entre la bague et l'arbre, qui n'est normalement que d'environ 0,06 millimètres (0,0025") à 0,09 miili- mètres (0,0035") sur une longueur d'environ 15,8 milli- mètres (0,625") dans le sens axial. Comme tout flux d'huile à travers ce type de jeu est proportionnel au cube du jeu et inversement proportionnel à la longueur du passage et à la viscosité de l'huile, on peut calculer que cet écoulement radial non fonctionnel est supérieur à l'écoulement radial fonctionnel et peut constituer plus de la moitié de l'écoulement total jusque dans le générateur dans ces conditions. Il est réalisé un joint d'étanchéité à garniture annulaire unique pour arbre tournant de machine dynamo- électrique. Comme on le sait, la machine dynamoélectrique comporte un stator. Le joint comprend un élément annulaire possédant une surface cylindrique interne. La surface interne de l'élément annulaire entoure l'arbre avec un jeu prédéterminé. L'élément annulaire a une première face axiale dont une première partie, la plus proche de l'arbre, est au contact d'une zone gazeuse sous faible pression contenant par exemple de l'air atmosphérique. L'élément annulaire a une seconde face axiale dont une seconde partie, la plus proche de l'arbre, est au contact d'une zone gazeuse sous haute pression contenant par exemple de l'hydrogène gazeux. L'élément annulaire a une face extérieure radiale disposée entre les première et seconde faces axiales. Un support qui fait normalement partie du stator est présent, dans lequel une gorge circulaire est profilée pour recevoir l'élément annulaire. L'élément annulaire est mobile axialement le long de l'arbre dans la gorge circulaire. Un agencement de conduits est réalisé à tra- vers l'élément annulaire pour conduire un fluide d'arrêt, habituellement de l'huile, entre l'arbre et la gorge circulaire. Un moyen d'introduction de fluide d'arrêt est présent pour envoyer du fluide d'arrêt dans lesdits conduits à une pression prédéterminée supérieure à la pression de la zone gazeuse sous haute pression. Un passage à travers l'élément annulaire est réalisé pour conduire le gaz sous une pression relativement basse entre la première face axiale et la seconde face axiale. La première face axiale possède une partie en relief, le fluide d'arrêt sous pression exerçant contre la partie en relief de ladite première face axiale une force qui est plus grande que la force exercée contre ladite seconde face axiale de l'élément annulaire, grâce à quoi la se- conde face axiale est maintenue contre la face de la gorge circulaire en diminuant de ce fait le débit du fluide d'arrêt vers la zone gazeuse sous haute pression. Il est également présenté une forme de réalisation pour système à double circulation o le fluide d'arrêt comporte un premier fluide venant principalement au contact de la zone gazeuse sous faible pression et un deuxième fluide venant principalement au contact de la zone gazeuse sous haute pression. Le premier fluide est normalement de l'huile contenant de l'air entrainé et le deuxième fluide est normalement de l'huile contenant de l'air entrainSé. Dans le joint à garniture unique à double circulation, l'agencement de conduits comporte un premier conduit à travers l'élément annulaire entre l'arbre et la surface extérieure radiale pour transporter le premier fluide et un deuxième conduit à travers l'é- lément circulaire entre l'arbre et la seconde face axiale pour transporter le deuxième fluide. Le deuxième conduit au niveau de la seconde face axiale est placé tout près de la partie gazeuse sous haute pression de la seconde face axiale. Quand la présente invention est utilisée avec un joint à garniture du type à double circulation, on a estimé avantageux d'ajouter un troisième conduit entre la surface extérieure radiale et la seconde face axiale pour transporter le premier fluide. Le troisième conduit au niveau de la seconde face axiale est situé entre le deuxième conduit et un passage, grâce à quoi on empoche les fuites du deuxième fluide jusqu'au passage. -Dans une autre forme de réalisation de la présente invention, on a constaté que le joint à garniture annu- laire unique peut comporter en outre un joint d'étanché- ité de face placé tout près d'une extrémité de la partie en relief de la première face près de la zone gazeuse sous faible pression. Le joint d'étanchéité de face vient au contact de la gorge circulaire, grace à quoi les fuites du fluide d'arrêt jusque dans la zone gazeuse sous basse pression sont réduites. Le joint d'étanchéité de face peut comporter une bague d'étanchéité de face segmentée. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexes à titre d'exemples et sur lesquels: la figure 1 est une coupe transversale d'un type à un seul flux de joint à garniture annulaire unique selon la technique antérieure; la figure 2 est une coupe transversale du type à un seul flux de joint à garniture annulaire unique selon la présente invention; la figure 3 est une coupe transversale d'un type à double circulation de joint à garniture annulaire unique selon la technique antérieure; la figure 4 est une coupe-transversale d'un type à double circulation de joint à garniture annulaire unique selon la présente invention; et la figure 5 est une coupe transversale d'un joint a garniture annulaire unique selon la présente invention, comportant un joint d'étanchéité de face. Considérant la figure 1, il est réalisé un joint 10 à garniture annulaire unique pour arbre tournant 12 de machine dynamoélectrique 13. Normalement, la machine dynamoélectrique comporte un stator 15. Le joint 10 à garniture annulaire unique comporte un-élément annulaire 14 possédant une première surface cylindrique interne 16. Une première surface interne 16 de l'élément annulaire 14 entoure l'arbre tournant 12 par un jeu prédéterminé 18. L'élément annulaire 14 a une première face axiale 20 dont une première partie 22, la plus proche de l'arbre 12, vient au contact d'une zone gazeuse 24 sous faible pres- sion. L'élément annulaire 14 possède une seconde face axiale 26 dont une dont une seconde partie 28, la plus proche de l'arbre 12, vient au contact d'une zone gazeuse 30 sous haute pression. Dans le support 32, une-gorge circulaire 34 est profilée pour recevoir l'élément annulaire 14. L'élément annulaire 14 est mobile axialement le long de l'arbre 12 dans la gorge circulaire 34. L'agencement 36 de con- duits est réalisé à travers l'élément annulaire 14 pour conduire un fluide d'arrêt 38 encore désigné par les flèches en trait plein entre la gorge annulaire 34 et l'arbre 12. Le-moyen 40 d'introduction de fluide d'arrêt envoie du fluide d'arrêt 38 dans le conduit 36 sous une pression prédéterminée qui est supérieure à la pression d'une zone gazeuse 30 sous haute pression. Le moyen d'introduction de fluide d'arrêt comprend normalement des pompes, soupapes et tuyauteries, ainsi qu'on le sait dans la technique. Le joint 10 à garniture décrit jusqu'à ce point est le joint à un seul flux selon la technique antérieure représenté à la figure 1, et le fonctionnement général d'un tel joint 10 à garniture a été précédemment décrit dans la présentation générale de l'invention. Comme on le voit à la figure 1, la première face axiale 20 de l'élément annulaire 14 est au contact-de la gorge circu- laire 34, mais un jeu est maintenu entre la seconde face axiale 26 et la gorge circulaire 34. Normalement, ce jeu est d'environ 0,18 millimètres (0,007"). L'lément annu- laire 14,iselon la technique antérieure représentée à la figure 1, est poussé contre la gorge circulaire du fait des pressions de gaz et d'huile exercées dans le joint. La pression du fluide d'arrêt est normalement maintenue à une pression supérieure de quelques dizaines de kPa à la pression du gaz dans le système afin de limi- ter les fuites de gaz. Par exemple, dans un générateur à refroidissement par hydrogène, la zone gazeuse 24 sous faible pression du joint 10 contient de -l'air à la pres- sion atmosphérique, tandis que la zone gazeuse sous haute pression contient de l'hydrogène sous 609 kPa, par exemple. Le fluide d'arrêt est habituellement de l'huile sous une pression supérieure de quelques dizaines de kPa à la pression de l'hydrogène. Le jeu créé par le joint de la technique antérieure sur le côté haute pression, à savoir le cO8t hydrogèneD de la gorge circulaire 34 permet de manière indésirable à l'huile de fuir au-delà de la seconde:face axiale 26 du joint 10a ce qui risque d'amener de iLhulle à contaminer l'intérieur.du généra- teur en réduisant la pureté de l'hydrogène dans le corps 29 du générateur. Considérant la figure 2, o les éléments corres- pondant à ceux de la figure 1 sont désignés par les mêmes repDres, le joint 10 à garniture de la présente invention comporte en outre un élément annulaire 14 que traverse un passage 46 pour conduire uni gaz sous une pression relativement faible depuis la zone gazeuse 24 sous faible pression entre la première face axiale 20 et la seconde face axiale 26 de l'élément annulaire 14 en abaissant ainsi la pression sur la seconde face axiale 26. La première face axiale 20 comporte aussi une partie en relief 48, le fluide d'arrêt sous pression 38 exerçant contre la partie en relief 48 de la première face axiale une force qui est plus grande que la force exercée contre la seconde face axiale 26 de l'élément annulaire 14, grace à quoi la seconde face axiale 26 est maintenue contre la gorge circulaire 34 en diminuant de ce fait le débit du fluide d'arrêt 38 vers la zone gazeuse 30 sous haute pression. La présente invention inverse les forces hydrauliques sur l'élément 14 par rapport à la configuration de la technique antérieure. Le passage 46 comporte de préférence une chambre annulaire 50 située près de la seconde face axiale 26 de l'élément annulaire. Le choix des diamètres de la chambre annulaire 50 sur le côté hydrogène du joint, et des diamètres de la partie en relief 48 de la première face axiale 20 sur le côté air du joint donne une large gamme de forces hydrauliques maintenant l'élément annulaire 14 contre la gorge circu- laire 34 (à savoir de zéro à plusieurs milliers de kilo- grammes). Par exemple, dans un système normal, le diamètre de l'arbre 12 est habituellement de 533 millimètres (21"). Le jeu diamétral entre l'arbre 12 et l'élément annulaire est de 0,25 millimètre (0,01"') Les diamètres intérieur et extérieur de la partie en relief pris, par exemple, radialement depuis la surface de l'arbre, sont de 592 millimètres (23,3") et 648 millimètres (25,5') et les diamètres intérieur et extérieur pour la chambre annu- laire 50 sont de610 millimètres (24") et 622 millimètres (24,5"1). Une force de 270 kilogramwes sera exercée vers le côté hydrogène. En réduisant la section de la chambre annulaire 50 et en augmentant le diamètre de la partie en relief 48, on réduit la force exercée sur l'élément annulaire 14 vers le côté hydrogène. Cependant, avec une section zéro de la chambre annulaire et un diamètre nul de la partie en relief, les forces exercées sur l'élément 14 sont inversées avec une valeur de 3 150 kilogrammes. Considérant la figure 3, o les mêmes repères dési- gnent des organes identiques à ceux des figures précé- dentes, il est représenté un joint 10 à garniture unique à "double circulation" selon la technique antérieure. Sur un joint de type à double circulation, le fluide d'arrgt 38 dans le joint 10 comprend un premier fluide 52 venant principalement au contact de la zone gazeuse 24 sous faible pression et un deuxième fluide 54 venant principalement au contact de la zone gazeuse 30 sous haute pression d'un générateur à refroidissement par hydrogène, le premier fluide 52-est normalement de l'huile contenant de l'air entraîné et le deuxième fluide 54 est normalement de l'huile contenant de l'hydrogène gazeux entraîné. Le joint 10 comporte en outre un agen- cement 36 de conduits comprenant un premier conduit 56 1 1 à travers l'élément annulaire 14 entre la première sur- face cylindrique interne 16 et la surface extérieure radiale 27 pour transporter le premier fluide 52. L'agen- cement 36 de conduits comporte aussi un deuxième conduit 58 à travers l'élément annulaire 14 entre la première surface 16 et la deuxième face axiale 26. Le deuxième conduit 58 transporte le deuxième fluide 54. Le deuxième conduit 58 au niveau de la deuxième face axiale 26 est placé tout près de la deuxième partie 28 de la deuxième face axiale 26. Le joint 10 à garniture du type à double circulation jusqu'ici décrit comme représenté à la figure 3 est typique de la technique antérieure. Considérant la figure 4, oh les mêmes repères dési- gnent des éléments identiques à ceux des figures précé- dentes, un joint 10 à garniture unique du type à double circulation selon la présente invention comporte en outre un troisième conduit 60 à travers l'élément annulaire 14 pour transporter le premier fluide 52 entre la surface extérieure radiale 27 et la deuxième face axiale 26. Le troisième conduit 60 au niveau de la surface extérieure 27 est placé entre le deuxième conduit 58 et le passage 46, grâce à quoi sont empêchées les fuites du deuxième fluide 54 vers le passage. On a jugé souhaitable d'in- clure le troisième conduit dans un joint 10 du type à double circulation si on utilise le passage 46 de la présente invention qui, comme indiqué plus haut, abaisse la pression sur la deuxième face axiale 26. En l'absence du troisième conduit, on risque de provoquer un certain écoulement du deuxième fluide, c'est-à-dire d'huile contenant de l'hydrogène entraîné, à travers le passage 46. On a constaté qu'en maintenant la pression du premier fluide dans le troisième conduit égale à la pression du deuxième fluide dans le deuxième conduit 58, on élimine le passage d'huile contenant de l'hydrogène vers le côté air du joint 10. Considérant la figure 5 o les mêmes repèrent dési- gnent des éléments identiques à ceux des figures précé- dentes, on a jugé souhaitable que le joint 10 comporte en outre un joint 62 d'étanchéité de face placé près d'une extrémité 64 de la partie en relief 48 de la première face 20 près de la première partie 22 pour venir au contact de la gorge circulaire 34, grâce à quoi on réduit les fuites de fluide d'arrêt 38 vers la zone gazeuse 24 sous faible pression. De préférence, le joint d'étanchéité 62 pour face comporte une bague d'étanchéité de face segmentée. Une bague d'étanchéité de face segmen- tée telle qu'on en connait dans la technique est repré- sentée à la figure 5. Un ressort cylindrique en anneau 66 entoure le joint de face segmenté pour le maintenir en place. Le joint d'étanchéité 62 de face comporte aussi de manière souhaitable une rondelle ondulée fendue 68 placée entre la partie en relief 48 et le joint segmenté pour face. La rondelle ondulée fendue assure la rigi- dité de la bague d'étanchéité segmentée 65 pour face vis-à-vis de la force axiale initiale qui peut être exercée sur la bague segmentée 65 lors de la mise en marche initiale. REVENIDICATIONS Joint d'étanchéité à garniture annulaire unique pour arbre tournant (12), le joint (10)} étant caracté risé en ce qu'il comprend a) un élément annulaire (14) ayant une première surface cylindrique interne (16) ladite surface interne de L'élément annulaire entourant- l'arbre avec un jeu prdéterminè 18), lélément annulaire ayant une premièere face axiale (201 dont une premiere partie (22)v la plus proche de l'arbre, est au contact d'une zone gazeuse (24) sous Zaible pression, l'élément-annulaire ayant une seconde face axiale (26) dont une seconde partie (28), la plus proche de l'arbre, est au contact d'une zone gazeuse (30) sous haute pression, l'élément annulaire ayant une face extérieure radiale disposée entre les première et seconde faces axiales; b) un support (32) dans lequel une gorge circulaire (34) est profilée pour recevoir l'élément annulaire (14), l'élément annulaire étant mobile axialement le long de l'arbre dans la gorge circulaire; c) un agencement (36) de conduits à travers l'élément annulaire pour conduire un fluide d'arrêt (38) entre l'arbre et la gorge circulaire; d) un moyen (40) d'introduction de fluide d'arrêt pour envoyer du fluide d'arrêt dans lesdits conduits à une pression prédéterminée supérieure à la pression de la zone gazeuse sous haute pression; e) un passage (46) à travers ledit élément annulaire pour conduire un gaz sous une pression relativement basse entre ladite première face axiale et ladite seconde face axiale; f) une partie'en relief (48) dans la premiere face axiale, le fluide d'arrêt sous pression exerçant contre-la partie en relief de ladite première face axiale une force plus grande que la force exercée contre ladite seconde face axiale de l'élément annulaire, grâce à quoi la seconde face axiale est maintenue contre la face de la gorge circulaire en diminuant de ce fait le débit du fluide d'arrêt vers la zone gazeuse sous haute pres- sion. 2. Joint d'étanchéité à garniture annulaire unique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fluide d'arrêt est constitué d'un premier fluide (52) communiquant avec la zone gazeuse sous basse pression. 3. Joint d'étanchéité à garniture annulaire unique selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit premier fluide (52) est de l'huile contenant de l'air entraîné. 4. Joint d'étanchéité à garniture annulaire unique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz sous basse pression de la zone gazeuse sous basse pres- sion est de l'air. 5. Joint d'étanchéité à garniture annulaire unique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone gazeuse sous haute pression contient de l'hydrogène gazeux. 6. Joint d'étanchéité à garniture annulaire unique selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'agence- ment(36) de conduits comporte un premier conduit(56) à travers l'élément annulaire entre ladite première surface interne et la surface extérieure radiale pour transporter le pre- mier fluide (52), et un deuxième conduit (58) traversant l'élément annulaire entre ladite surface interne et la seconde face axiale pour transporter un deuxième fluide (54), le deuxième conduit au niveau de la seconde face axiale étant placé tout près de ladite deuxième partie de la seconde face axiale. 7. Joint d'étanchéité à garniture annulaire unique selon la revendication 6, caractérisé en ce que le deu- xième fluide (54) est constitué d'huile contenant de l'hydrogène entraîné. 8. Joint d'étanchéité à garniture annulaire unique selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un troisième conduit (60) traversant l'élment annulaire pour transporter le premier fluide entre la face extérieure radiale et la seconde face axiale, le troisième conduit (60) au niveau de la face extérieure étant situé entre le deuxième conduit et ledit passage, grâce à quoi les Fuites de deuxième fluide vers le pas- sage sont évitées. 9e Joint d'étanchéité à garniture annulaire unique selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'2l comporte en outre un joint (62) de face placé près d'une extrémité de la partie en relief (48) de ladite première face près de ladite première partie pour venir au contact de la gorge circulaire, grace à quoi les fuites de fluide d'arrêt vers la zone gazeuse sous basse pression sont réduites. 10. Joint d'étanchéité à garniture annulaire unique selon la revendication 9, caractérisé en ce que le joint(62) d'étanchéité de face comporteune bague d'étanchéité de face segmentée. 11. Joint d'étanchéité à garniture annulaire unique selon la revendication 10, caractérisé en ce que le joint de face comporte aussi un ressort cylindrique en anneau (66) entourant la bague d'étanchéité de face segmentée pour maintenir en position la bague de face segmentée. 12. Joint d'étanchéité à garniture annulaire unique selon la revendication il, caractérisé en ce que le joint de face comporte en outre une rondelle ondulée fendue (68) située entre la partie en relief et la bague d'é- tanchéité de face eegmentée (65). 13. Machine dynamoélectrique caractérisée en ce qu'elle comporte: une structure statorique (15); un arbre tournant (12); un élément annulaire (14) ayant une première surface interne cylindrique (16), la surface interne de l'élément annulaire entourant l'arbre avec un jeu prédéterminé (18), l'élément annulaire ayant une première face axiale (20) dont une première partie (22), la plus proche de l'arbre, est au contact d'une zone gazeuse (24) sous basse pres- sion, l'élément annulaire ayant une seconde face axiale (26) dont une seconde partie (28), la plus proche de l'arbre, est au contact d'une zone gazeuse (30) sous haute pression, l'élément annulaire ayant une face exté- rieure radiale disposée entre les première et seconde faces axiales; un support (22) dans lequel une gorge circulaire (34) est profilée pour recevoir l'élément annulaire (14), l'élément annulaire étant mobile axialement le long de l'arbre (12) dans la gorge circulaire; un agencement (36) de conduits à travers l'élément annulaire pour conduire un fluide d'arrêt (28) entre l'arbre et la gorge circulaire; un moyen (40) d'introduction de fluide d'arrêt pour envoyer du fluide d'arrêt dans lesdits conduits à une pression prédéterminée supérieure à la pression de la zone gazeuse sous haute pression; un passage (46) à travers ledit élément annulaire pour conduire un gaz sous une pression relativement basse de ladite premère face axiale à ladite seconde face axiale; une partie en relief (48) dans la première face axiale, le fluide d'arrêt sous pression exerçant contre la partie en relief de ladite première face axiale une force axiale qui est plus grande que la force exercée contre ladite seconde face axiale de l'élément annulaire, grâce à quoi la seconde face axiale est maintenue contre la face de la gorge circulaire en diminuant de ce fait le débit du fluide d'arrêt vers la zone gazeuse sous haute pression. 14. Machine dynamoélectrique selon larevendication 13, caractérisée en ce que le fluide d'arrêt est consti- tué d'un premier fluide communiquant avec la zone gazeuse sous basse pression. 15. Machine dynamoélectrique selon la revendication 14, caractérisée en ce que ledit premier fluide est de l'huile contenant de l'air entratné. 16. Machine dynamoélectrique selon la revendication 13, caractérisée en ce que le gaz sous basse pression de la zone gazeuse sous basse pression est de l'air. 17. Machine dynamoélectrique selon la revendication 13, caractérisée en ce que la zone gazeuse sous haute pression contient de l'hydrogène gazeux. 18. Machine dynamoélectrique selon la revendication , caractérisée en ce que l'agencement (36) de conduits comporte un premier conduit (56) à travers l'élément an- nulaire entre ladite première surface interne et la sur- face extérieure radiale pour transporter le premier fluide, et un deuxième conduit (58) traversant l'élément annulaire entre ladite surface interne et la seconde surface axiale pour transporter un deuxième fluide (54), le deuxième conduit au niveau de la seconde face axiale étant placé tout près de ladite deuxième partie de la seconde face axiale. 19. Machine dynamoélectrique selon la revendication 18, caractérisée en ce que le deuxième fluide est cons- titué d'huile contenant de l'hydrogène entratné. 20. Machine dynamoélectrique selon la revendication 19, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre un troi- sièẻ conduit (60).traversant l'élément annulaire pour transporter le premier fluide entre la face extérieure radiale et la seconde face axiale, le troisième conduit au niveau de la face extérieure étant situé entre le deuxième conduit et ledit passage, grâce à quoi les fuites de deuxième fluide vers le passage sont évitées. 21. Machine dynamoélectrique selon la revendication 13, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre un joint (62) d'étanchéité de face place près d'une extrémité de la partie en relief de ladite première face près de ladite première partie pour venir au contact de la gorge circu- laire, grâce à quoi les fuites de fluide d'arrêt vers la zone gazeuse sous basse pression sont réduites. 22. Machine dynamo6lectrique selon la revendication 21, caractérisée en ce que le joint d'étanchéité de face comporte une bague d'étanchéité de face segmentée. 23. Machine dynamoélectrique selon la revendication 22, caractérisée en ce que le joint d'étanchéité de face comporte aussi un ressort cylindrique en anneau entourant la bague d'étanchéité de face segmentée pour maintenir en position la bague de face segmentée. 24. Machine dynamoélectrique selon la revendication 23, caractérisée en ce que le joint d'étanchéité de face comporte en outre une rondelle ondulée fendue (68) située entre la partie en relief et la bague d'étanchéité de face segmentée.