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GROUPE DE MACHINE A VAPEUR, NOTAMMENT POUR LOCOMOTIVES,
La présente invention a pour objet un groupe de machine à vapeur, notamment pour locomotives.
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Ce groupe permet une compensation complète des masses avec un poids et un encombrement des plus restreints et présente les meilleures conditions lors de son emploi com- me commande individuelle d'un essieu, par exemple dans des locomotives. Il est particulièrement avantageux pour les locomotives de trains express, pour lesquelles est exigée une puissance de 800 à 1000 HP par essieu.
Le groupe de machine à vapeur suivant l'inven- tion se compose de deux blocs de cylindres placés verticale- ment et parallèlement l'un-par rapport à l'autre, dont les arbres à manivelles commandent par'roues d'engrenage un arbre de renvoi situé entre eux.
Comparé à la façon de construire jusqu'à présent, en usage, par exemple, pour les cylindres de locomotives, qui devaient être construits en'peu de pièces et adaptés individuellement au châssis de la locomotive, le nouveau groupe de machine à vapeur peut être fabriqué en série de façon à réaliser une réduction considérable du prix de revient. Quelques types de machines suffisent pour tous les genres de locomotives, parce que l'adaptation aux conditions de marche peut être effectuée par le choix approprié de la démultiplication à roues d'engre- nage.
Pour le nouveau groupe de machine à vapeur, les parties mobiles peuvent être calculées tellement large- ment qu'une révision devient superflue durant plusieurs années.
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Les fig. 1 à 3 représentent à titre d'exemple, un groupe de machine six cylindres qui sert à la commande d'un essieu d'un véhicule à rails. La fig. 4 montre le montage de plusieurs groupes de machines, par exemple, dans une locomotive.
Le groupe de machine à vapeur se compose de deux blocs de cylindres 1 placés verticalement et l'un parallèlement par rapport à l'autre. Les arbres à 'manivelle 1a des deux blocs 1 commandent par l'inter- médiaire de roues dentées 4 et 6 un arbre de renvoi 5 situé entre les blocs de cylindres. Les organes de distribution des deux blocs de cylindres 1 ne figurant pas au dessin sont actionnés en commun par un arbre de commande 3 qui est situé entre eux et qui peut être agencé de préférence comme arbre à came de construction connue. Cette position de l'arbre de commande 3 permet de le calculer largement et en même temps il est soustrait au rayonnement de chaleur des cylindres chauds. Il peut être logé sans difficulté dans un carter servant de réservoir d'huile de lubrification et complètement fermé.
Pour les locomotives la machine vapeur est établie avantageusement avec des pistons plongeurs 1b à simple effet. Ainsi on peut se passer des boîtes à étoupe qui nécessitaient toujours une surveillance pé- riodique, et on obtient une hauteur réduite des blocs de' cylindres 1. Une disposition avec trois cylindres A, B, C,
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respectivement D, E, F ou plus par bloc, permet une compensation des masses pratiquement complète, sans que les manivelles doivent être munies de contre-poids, du fait que les manivelles des cylindres situés l'un en face de l'autre A et D, B et F, etc. sont décalées de 1800 l'une par rapport à l'autre. La suppression des contre-poids entraîne une économie de poids considérable.
L'arbre de commande 3 est commandé depuis l'arbre de renvoi 5 par des roues dentées 6, 7, 9. Une commande depuis l'arbre à manivelle la serait également possible au moyen de chaînes ou de roues dentées coniques et d'arbres. La façon de commande prévue surpasse toutes les autres en simplicité et en économie de poids.
L'arbre de renvoi 5 et les arbres à manivelle la sont logés dans une boite commune établie en tôles soudées ensemble eu en fonte. Les blocs de cylindres 1 sont vissés à la boîte.
Pour pouvoir démonter séparément par dessous les arbres à manivelle et les arbes de renvoi, ils doivent être situés approximativement dans un plan horizontal. Dans chaque position autre, le démontage séparé des arbres serait empêché par l'engrenage.
Chacun des arbres à manivelle la porte à ses extrémités des pignons dentés qui engrènent avec les deux grandes roues dentées 6 de l'arbre de renvoi 5.
La transmission du moment de torsion de la machine à vapeur à l'arbre de renvoi 5 pourrait naturellement aussi avoir lieu seulement par un seul pignon denté 4 à chaque
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arbre 8 manivelle. Cette disposition aurait comme dés- avantage que les oscillations critiques de l'arbre à manivelle viennent coincider avec les nombres de tours de la machine en marche, tandis que par l'emploi de deux pignons les nombres de tours critiques sont supérieurs aux nombres de tours de propulsion. En plus la trans- mission unilatérale du moment de torsion exige différents grands paliers d'arbre manivelle et entraîne des con- ditions d'engrènement défavorables aux pignons dentés 4 montés en porte-à-faux.
Pour le service des locomotives, la construction symétrique du groupe de machine à vapeur, comme elle ressort de la disposition des quatre pignons dentés des fig. 1 à 3, est un avantage notable, parcequ'ainsi la plus grande partie des pièces des deux blocs de cylindres est la même et peut être fabriquée en série, d'où il résulteune simplification de la fabrication et une réduction du prix de revient.
Pour des groupes b grande puissance, l'arbre à manivelle 5 est établi comme arbre creux, comme le montrent les fig. 1 et 2, afin de relier le groupe de machine à vapeur rigidement au châssis de la loco- motive et pour transmettre le couple par l'intermédiaire d'un mécanisme de commande individuelle d'un essieu connu, tel qu'il est,,employé dans les locomotives électriques, au train de roues 10. L'accouplement de l'arbre creux 5 au train de roues 10 n'est pas re- présenté en détail. Pour des petites puissances
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le groupe de machine est monté sur l'essieu, ou, l'arbre de renvoi est agencé en faux arbre à partir duquel les essieux sont commandés par des bielles d'accouplement.
La lubrification du groupe de machine vapeur est effectuée au moyen d'un système b circulation auto- matique de l'huile. Toutes les parties mobiles sont encastrées d'une façon étanche à la poussière. Le groupe peut être facilement monté et démonté vers le bas en entier, ensemble avec le train de roues 10 ou en diffé- rentes parties. Chaque groupe peut être réglé et essayé individuellement dans les ateliers de construction de locomotives, ce qui n'est pas le cas pour l'ancienne construction des parties motrices de la locomotive.
Pour la locomotive d'après la fig. 4, trois essieux moteurs sont prévus. A chacun d'eux est adjoint un groupe de machine'11,
Il est avantageux d'agencer les cylindres à va- peur, comme cylindres avec courant dans le même sens, qui permettent à la vapeur, à la fin de la course du piston, de sortir de tous les cylindres d'un bloc dans une chambre d'échappement commune 12. Les chambres d'échappement 12 des deux blocs de cylindres 1 sont reliées l'une l'autre par des tuyaux 13. Les chambres d'échappement de groupes de machine à vapeur avoisinants peuvent être reliés les unes aux autres par des tuyaux 14, de sorte qu'il suffit de prévoir depuis le groupe le plus avant, un tuyau de raccordement avec la tuyère d'échappement non représentée au dessin.
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Le groupe de machine à vapeur suivant l'invention peut aussi être employé dans d'autres buts.
Résume é
L'invention comprend en résumé:
Un groupe de machine vapeur rapide, en particulier pour la commande de locomotives, groupe caractérisé en ce qu'il comprend deux blocs de cylindres placés verticalement et parallèlement l'un par rapport l'autre, et dont les arbres à manivelle commandent par roues d'engrenage un arbre de renvoi situé entre eux.
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