Brevet FR2608700A1 — publié le 19880624

Coussinet à patin radial et axial combine L'invention concerne un coussinet a patin radial et axial combiné. L'usage de patins destinés à supporter l'effort radial d'un arbre en rotation dans un coussinet, par exemple une turbine ou un moteur est connu. De tels coussinets sont constitués par un corps de palier annulaire monté dans le carter de la machine et par des patins disposés entre le corps de palier et l'arbre et maintenus en position par des bagues latérales solidaires du corps de palier. Ces coussinets ne peuvent toutefois pas servir de butée axiale pour les arbres qui y sont montes en raison de la forme inappropriee des patins et des problèmes de lubrification. Cela entraîne i'emDiol séparé d'une telle butée. L'invention vise a éviter cet inconvénient et a procurer un coussinet du type decrit ci-dessuS et servant à la fois de porteur d'effort radia;. e ae butée axiale à un arbre de machine. Ce but est atteint selon l'invention par le fait que d'une part les faces latérales des patins son- profilées de façon à amorcer un film d'huile entre elles et des butées solidaires de l'arbre et que d'autre part la lubrification des faces lateraies ce, patins est assurée grâce à une limitation du débit d'huile circulant de l'intérieur du palier vers l'extérieur. Selon une première forme de réalisation, chaque face latérale des patins comporte au moins une partie en pente dans la zone avant du patin par rapport au sens de rotation de l'arbre de façon à amorcer la formation du film d'huile entre elle et la face d'appui solidaire de l'arbre lorsque celui-ci est en rotation. De préférence chaque face latérale comporte cdeux parties en pente, l'une a chaque extremite, afan d'amorcer le film d'huile quelque soit le sens de rotation de l'arbre. 2608?00 Selon une seconde forme de réalisation, chaque face latérale des patins comporte au moins une rainure transversale dont au moins un bord présente une pente destinée a amorcer le film d'huile lorsque l'arbre tourne dans le sens approprié. De préférence chaque face latérale 9 des patins comporte deux rainures situées chacune dans la zone d'extrémité des patins afin d'amorcer le film d'huile quel que soit le sens de rotation de l'arbre. Afin d'assurer la lubrification des faces d'appui de l'arbre, constituées par les butées solidaires de l'arbre, sur les faces latérales des patins, le corps de palier est percé radialement d'au moyen d' un trou reliant l'extérieur du coussinet a une chambre iimitée par la face radialement interne du corps, les deux bagues latérales, l'arbre et sees buteeF d'appui axial, dans laquelle se trouve les patins. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, les bagues latérales sont pourvues sur leur extrémité radiaiement intérieure d'une nervure annulaire permettant de reduire l'intervalle entre les bagues et le bord radialement extérieur des butees axiales de l'arbre et par là même de réduire le cebit de l'huile circulant dans le coussinet par le trou Qu corps et ladite chambre et sortant en direction axiale par ledit intervalle. Ceci assure une bonne lubrification de toutes les faces du patin tant latérales que radialement externe et interne. L'invention sera mieux comprise au moyen d'exemples de réalisation décrits ci-après et représentés sur les dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est une vue partielle en coupe selon la ligne'I-I de la figure 2 La figure 2 est une coupe transversale partielle du coussinet selon l'invention, et Les figures 3 et 4 sont des exemples ae réalisation de patins pour le coussinet selon l'invention. Un arbre de machine est monté dans un coussinet situé dans le carter de la machine. Le coussinet est constitué d'une part par un corps de palier et d'autre part par trois patins dont un seul est représenté sur les figures pour plus de clarté. Chaque patin a la forme d'un secteur annulaire dont les bords radialement extérieur et intérieur ont un rayon de courbures, différents entre eux et différents de ceux du corps de palier et de l'arbre, afin de permettre l'amorçage et la création d'un film d'huile destiné à procurer une portance. Les patins sont situés dans une chambre limitée dans le sens radial par l'arbre et le corps de palier et dans le sens axial par les bagues laterales solidaires du corps de palier et par les faces d'appui des butées axiales de l'arbre. Ces butées axiales sont des parties annulaires rapportées sur l'arbre ou intégrées à celui-ci. La lubrification du coussinet est assuree grâce a des trous perces radialement dans le corps de palier et qui relient la périphérie extérieure du corps à la chambre. L'intervalle annulaire entre ies bagues latérales et les butées axiales portant ies faces d'appui est réduit grâce a des nervures annulaires, situées sur la périphérie radialemen7 interne des bagues, dont la section est en forme de bec. Lorsque l'arbre tourne, l'huile pénètre par les trous dans la chambre, qui est aussi noyée et sort axialement entre les bagues et les faces avec un débit réduit du fait des nervures. Afin d'accepter une poussée axiale pendant la rotation de l'arbre, les deux faces latérales des patins sont pourvues, selon la figure 3, dans leurs zones avant et arrière vis-à-vis des faces d'appui, de pentes, montant depuis le bord jusqu'à la partie plane. Ces pentes provoquent la formation d'un "coin" d'huile, lors de la rotation de l'arbre dans un sene ou 2608O00 dans l'autre, qui permet la formation d'un film d'nuile entre les faces du patin et les surfaces d'appui. Une portance axiale est ainsi crée. Selon une autre réalisation de l'invention, le S film d'huile entre les faces du patin et les faces d'appui axial est créé grâce à une rainure située au milieu de chaque face Les bords de la rainure sont inclinés vers la partie plane de la face de façon à créer le coin d'huile qui générera le film. Il va de soi que l'on peut apporter à l'invention toutes modifications destinées à l'améliorer ou a l'adapter à des cas précis sans pour cela sortir de son cadre. Par exemple, dans le cas de machines tournan- dans un seul sens, le patin peut ne présenter de pente que du côte avant par rapport au sens de rotation ou, si l'on utilise une rainure, celle-ci peut être prevue- dans la zone avant et la pente uniquement vers l'arrière. De même, dans le cas d'un arbre tournant canre les deux sens, on peut prévoir une rainure dans la zone de chaque extremité, les bords en pente de ces rainures étant inclinés vers la partie plDiane de ia face lazeraie du patin. Revendications 1. Coussinet à patin, du type comportant un corps de palier et au moins trois patins destines à absorber les efforts radiaux d'un arbre en rotation dont les patins sont maintenus axialement par des $ bagues latérales solidaires du corps de palier caractérisé par le fait que les patins (4) comportent des faces latérales (9) profilées de manière à créer en rotation un fillm d'huile entre ces faces (9) et des faces d'appui 8, 8' solidaires de l'arbre afin d'absorber également une poussée axiale. 2. Coussinet selon la revendication 1 caractérisé par le fait que chaque face latéeraile (9) des patins comporte au moins une partie en pente (14V dans la zone avant du patin par rapport au sens de rotation de l'arbre, de façon à amorcer la formation du film d'huile entre elle et la face d'appui (&. e') solidaire de l'arbre lorsque celui ci est en rotation. 3. Coussinet selon la revendication caractérise par le fait que chaque face laterale 9' comporte deux parties en pente (11il), l'une a chaque extrémité, afin d'amorcer le film d'huile quel que soit le sens de rotation de l'arbre. 4. Coussinet selon la revendication caractérisé par le fait que chaque face latérale (9) des patins comporte au moins une rainure transversale (12) dont au moins un bord présente une pente destinée à amorcer le film d'huile lorsque l'arbre tourne dans le sens approprié. 5. Coussinet selon la revendication 4 caractérisé par le fait que chaque face latérale (9) des patins comporte deux rainures situées chacune dans la zone d'extrémité du patin afin d'amorcer le film d'huile quelque soit le sens de rotation de l'arbre.