Brevet FR2589956A1 — publié le 19870515

"Fixation d'une roue mobile sur l'arbre d'une pompe, notamment une fixation d'une roue mobile à deux entrées ". L'invention concerne une fixation d'une roue mobile sur l'arbre d'une pompe, et plus parti- culièrement une fixation d'une roue mobile à deux entrées. Les roues mobiles à deux entrées des pompes centrifuges doivent être fixées sur l'arbre de manière à assurer la transmission du couple d'entraîne- ment et à pouvoir être soumises à des forces axiales dans les deux sens. Les roues mobiles à deux entrées sont main- tenant généralement fixées sur l'arbre de la pompe au moyen d'une clavette de blocage placée dans une rainure longitudinale de l'arbre de façon que le moyeu de la roue mobile vienne s'appuyer contre un collier de l'arbre du côté le plus éloigné de l'entraînement, et contre une bague d'écartement fixée axialement par un écrou du côté de l'entraînement, ou encore que le moyeu de la roue mobile vienne s'appuyer des deux côtés contre des bagues d'écartement fixées axialement par des écrous. Un inconvénient de cette disposition est que les bagues d'écartement utilisées augmentent le diamètre du rotor à l'entrée dans la roue mobile, ce qui réduit la section d'entrée de la roue mobile et présente un effet défavorable sur le débit de sortie de la pompe et sur son rendement. Un autre inconvénient est que le serrage du rotor par des écrous, avec interposition des bagues d'écartement, produit une déformation du rotor nuisant à la fiabilité de fonctionnement et à la durée de vie de la pompe. Une autre fixation connue des roues mobiles sur un arbre se fait au moyen d'une liaison par pression assurant à la fois la transmission du couple et la réception des forces axiales. Un inconvénient de cette solution du point de vue de la simplicité de construction est qu'elle nécessite un haut degré technologique de fabrication et de montage, et qu'elle présente en outre de plus grands risques d'apparition de fissures du fait de la fatigue des matériaux. L'invention a pour but de remédier aux inconvénients ci-dessus en créant une fixation de roue mobile à deux entrées sur l'arbre de pompes, qui ne nécessite pas de liaison par vis et qui ne réduise pas la section transversale d'entrée de la roue mobile. A cet effet, l'invention concerne une fixation d'une roue mobile sur l'arbre d'une pompe, et en particulier d'une roue mobile à deux entrées munie d'un moyeu de forme hydraulique à deux faces avant, monté sur l'arbre au moyen d'une clavette de blocage placée dans une rainure longitudinale de l'arbre, fixation carac- térisée en ce que la première face avant du moyeu de la roue mobile vient s'appuyer contre une surface d'appui radiale d'un collier de l'arbre, tandis que la seconde face avant du moyeu de la roue mobile vient s'appuyer contre une face d'une bague divisée placée dans une rai- nure périphérique de l'arbre derrière la seconde face avant du moyeu de la roue mobile, la bague divisée de la rainure périphérique de l'arbre étant maintenue en place par une bague de contraction appliquée, à l'état chauffé, sur la surface extérieure de la bague divisée, la forme extérieure de cette bague correspondant à la forme hydraulique du moyeu de la roue mobile. La surface extérieure de la bague divisée peut être constituée de deux surfaces mutuelle- ment étagées de diamètres différents, de façon que la première surface périphérique de plus petit diamètre soit située du côté du moyeu de la roue mobile, et que la seconde surface périphérique de plus grand diamètre soit située dans la partie la plus éloignée de la surface exté- rieure de la bague divisée, par rapport au moyeu de la roue mobile. L'ouverture intérieure du collier de contraction peut être constituée de deux parties cylindriques, le diamètre de la première partie corres- pondant au plus petit diamètre de la première partie périphérique de la surface extérieure de la bague divi- sée, et le diamètre de la seconde partie cylindrique correspondant au plus grand diamètre de la seconde par- tie périphérique de la surface extérieure de la bague divisée. Les parties cylindriques de l'ouver- ture intérieure du collier de contraction et les parties périphériques de la surface extérieure de la bague divi- sée peuvent former, après assemblage, un verrouillage de construction. Les meilleures performances techni- ques de la solution selon l'invention consistent en une meilleure fiabilité de fonctionnement du fait de l'éli- mination des risques de fissures de l'arbre et du fait de la suppression des liaisons à vis. L'amélioration des performances se manifeste également par une augmentation du rendement de la pompe, car la section transversale d'entrée de la roue mobile n'est pas réduite, ce qui réduit également les pertes par frottement. l'invention sera maintenant décrite en détails en se référant aux dessins ci-joints dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une partie d'une roue mobile fixée sur l'arbre d'une pompe; et - la figure 2 est une vue en coupe d'un détail de la fixation d'une roue mobile à deux en- trées sur l'arbre d'une pompe, la vue étant effectuée du côté de l'entraînement, non représenté, de la pompe. La roue mobile à deux entrées 1 munie d'un moyeu 11 à deux faces avant opposées 111, 112, est montée sur l'arbre 2 de la pompe au moyen d'une clavette de blocage 3. La première face avant 111 du moyeu 11 est située du côté 21 de l'arbre 2 le plus éloi- gné de l'entra!nement non représenté, et la seconde face avant 112 du moyeu 11 est située du côté 23 de l'arbre 2 le plus proche de l'entraînement non représenté. L'arbre 2 est muni, du côté 21 éloigné de l'entraînement non représenté, d'un collier 22 présentant une surface d'appui radiale, et du côté 23 de l'entraînement non représenté, d'une rainure périphérique 24 venant derrière la seconde face avant 112 du moyeu 11 de la roue mobile 1. La roue mobile à deux entrées 1 vient s'appuyer, par sa première face avant 111 du moyeu 11, contre la surface d'appui radiale 221 de l'arbre 2. La bague divisée 4 est placée dans la rainure périphéri- que 24 de l'arbre 2, et la seconde face avant 112 du moyeu 11 de la roue mobile I vient s'appuyer contre la face 40 de la bague divisée 4. La surface extérieure 41 de la bague divisée 4 est munie de deux surfaces périphé- riques 411, 412 mutuellement étagées et présentant des diamètres différents, de façon que la première surface périphérique 411 de plus petit diamètre soit la plus proche du moyeu 11 de la roue mobile 1, et que la secon- de surface périphérique 412 de plus grand diamètre soit plus éloignée du moyeu 11 de la roue mobile 1. Une bague de contraction 5 corres- pondant par sa forme extérieure 52 à la forme hydrauli- que 113 du moyeu 11 de la roue mobile, est glissée sur la bague divisée 4, à l'état chauffé, par l'ouverture intérieure 51 de celle-ci. L'ouverture intérieure 51 de la bague de contraction 5 est constituée de deux parties cylindriques 511, 512, de façon que le diamètre de la première partie cylindrique 511 la plus proche du moyeu 11 de la roue mobile 1, corresponde au plus petit diamè- tre de la première surface périphérique 411 de la sur- face extérieure de la bague divisée 4, et que le diamètre de la seconde partie cylindrique 512 corresponde au plus grand diamètre de la seconde surface périphérique 412 de la surface extérieure 41 de la bague divisée 4. Ces parties cylindriques étagées 511, 512 de l'ouverture intérieure de 2le bague de con- traction 5 et les parties périphériques étagées 411, 412 de la surface extérieure 41 de la bague divisée 4 for- ment, après application de la bague de contraction 5 à l'état chauffé, un verrouillage de construction 6 fixant la position de la bague de contraction 5 sur la bague divisée 4 en l'empêchant de glisser, et la précontrainte due à l'application de la bague de contraction 5 sur la bague divisée 4 dans l'état chauffé, fixe la bague divi- sée 4 dans la rainure périphérique 24 de l'arbre 2. Ainsi, la roue mobile à deux entrées 1 se trouve bloquée contre tout déplacement axial dans l'un ou l'autre sens. R E V E ND I C A T I 0 N S 1 ) Fixation d'une roue mobile sur l'arbre d'une pompe, et en particulier d'une roue mobile à deux entrées munie d'un moyeu de forme hydraulique à deux faces avant, monté sur l'arbre au moyen d'une cla- vette de blocage (3) placée dans une rainure longitudi- nale de l'arbre, fixation caractérisée en ce que la pre- mière face avant (111) du moyeu de la roue mobile vient s'appuyer contre une surface d'appui radiale d'un collier (22) de l'arbre, tandis que la seconde face avant (112) du moyeu de la roue mobile vient s'appuyer contre une face d'une bague divisée (4) placée dans une rainure périphérique (24) de l'arbre derrière la seconde face avant du moyeu (11) de la roue mobile (1), la bague divi- sée (4) de la rainure périphérique de l'arbre étant main- tenue en place par une bague de contraction (5) appliquée, à l'état chauffé, sur la surface extérieure de la bague divisée, la forme extérieure de cette bague correspondant à la forme hydraulique du moyeu de la roue mobile. 2 ) Fixation d'une roue mobile sur l'arbre d'une pompe selon la revendication 1, caractéri- sée en ce que la surface extérieure de la bague divisée comprend deux surfaces (411, 412) mutuellement étagées de diamètres différents, de façon que la première sur- face périphérique (411) de plus petit diamètre soit pla- cée à proximité du moyeu (11) de la roue mobile (1) et que la seconde surface périphérique (412) de plus grand diamètre soit placée dans la partie la plus éloignée de la surface extérieure de la bague divisée par rapport au moyeu de la roue mobile. 3 ) Fixation d'une roue mobile sur l'arbre d'une pompe selon l'une quelconque des revendica- tions 1 et 2, caractérisée en ce que l'ouverture inté- rieure de la bague de contraction (5) est constituée de deux parties cylindriques, le diamètre de la première partie cylindrique correspondant au plus petit diamètre de la première partie périphérique de la surface exté- rieure de la bague divisée, et le diamètre de la seconde partie cylindrique correspondant au plus grand diamètre de la seconde partie périphérique de la surface extérieu- re de la bague divisée. 4 ) Fixation d'une roue mobile sur l'arbre d'une pompe selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, caractérisée en ce que les parties cylindri- ques de l'ouverture intérieure de la bague de contraction (5) et les parties périphériques de la surface extérieu- re de la bague divisée (4), forment, après application de la bague de contraction, un verrouillage de construc- tion. Index des références: 1. Roue mobile 11. Moyeu 111. Surface de la première face 112. Surface de la seconde face 113. Forme hydraulique 2. Arbre 21. Côté opposé à l'entraînement 22. Collier 221. Surface d'appui radiale 23. Côté de l'entraînement non représenté 24. Rainure périphérique 3. Clavette de blocage 4. Bague divisée 40. Face de la bague divisée 41. Surface extérieure 441. Première surface périphérique 442. Seconde surface périphérique 5. Bague de contraction 51. Circonférence intérieure 511. Première partie cylindrique 512 Seconde partie cylindrique 52. Forme extérieure 6. Verrouillage de construction.