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Palier d'appui axial,
La présente invention a trait à une réalisation spéciale de paliers d'appui axiaux, Elle réside en ce que la surface de portée de la partie tournante du palier consiste en une surface cylindrique enroulée en hélice et qui est étroite comparée au diamètre de l'arbre, des surfaces coniques en retrait étant disposées entre les surfaces hélicoidales, avec le même pas, et leur conicité étant si faible par rapport à
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l'axe du palier que, lors de la rotation, il se produise, sous la surface de portée cylindrique proprement dite, une zone de pression d'huile augmentée, autour de la périphérie, et se déplaçant par rapport aux points d'appui.
La surface hélicoïdale de la partie tournante du palier peut tre faite de façon telle qu'elle prenne l'huile à une extrémité du palier et la refoule vers l'autre extrémité, ou bien de façon telle qu'à l'entrée de l'huile de graissa= ge, par exemple au milieu du palier, cette huile soit refoulée vers les deux extrémités du palier. Le refoulement de l'huile de graissage peut avoir lieu seulement grâce à la forme hélicoidale spéciale de la partie tournante du palier, ou bien on peut disposer encore, pour le refoulement additionnel de l'huile de graissage, au moins une pompe spéciale à huile de graissage.
Pour obtenir sur les surfaces du palier une pression d'huile de graissage augmentée par rapport à la pression de refoulement de l'huile au palier, on peut disposer, aux extrémités d'entrée et de sortie de l'huile de graissage, des étranglements pour celle-ci.
On a représenté sur le dessin annexé deux formes de réalisation de l'objet de l'invention.
Les Figs. 1 et 2 montrent la réalisation de l'objet de l'invention dans un palier à écoulement de l'huile de graissage dans un seul sens, et les Figs. 3 et 4 dans le cas de l'écoulement en sens opposés.
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Dans la Fig. 1,1 est un corps de palier fixe dans lequel est monté un coussinet 2 en deux pièces. 3 est l'arbre à supporter et 4 est la surface d'appui réalisée de façon particulière selon l'invention. Cette surface comprend la surface de portée 5 de forme hélicoidale et la partie conique 6 qui a un diamètre allant constamment en diminuant partir de la surface de porté5.Pour faciliter l'usinage de ces surfaces, celles-ci se terminent dans une rainure 7 creusée en forme de gouttière et également hélicoidale.
L'angle 8 de la surface hélicoidale conique 6 par rapport à l'axe 9 du palier est choisi si petit en direction de la périphérie de l'arbre à partir de la rainure 7, que pendant la rotation de l'arbre il s'établit sur les surfaces de portée 5, des pressions d'huile beaucoup plus élevées que celle de l'huile de graissage amenée en 10. L'huile de graissage du palier est envoyée par la pompe il au point d'entrée d'huile 12 et arrive par les conduits 13,14 au cote intérieur 13 du collet 15 de l'arbre. La surface d'appui 16 du collet 15, peut-être constituée de toute façon voulue. Depuis la face interne de cette surface d'appui 16, l'huile de graissage arrive dans les rainures creuses hélicoidales 6,7 et est alors envoyée sous pression par le mouvement de rotation de l'arbre, entre les surfaces de portée 5 de l'arbre et le coussinet 2.
En outre, grâce à, la forme hélicoidale des creusures 6 et 7 il se produit un mouvement axial de l'huile de graissage par lequel celle-ci est refoulée vers l'extrémité de sortie 17
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du palier, par exèmple dans la chambre 18. De là, l'huile arrive par les ouvertures 19 dans la chambre collectrice d'huit 12. La chambre 18 est fermée par un couvercle 20. Seule l'huile sortant par le collet 15 s'écoule dans la chambre collectrice inférieure 21 d'ou elle est aspirée par la pompe 11 à travers la conduite 22 et refoulée dans la chambre collectrice d'huile 12.
Dans la Fig. 2, on voit un développement des surfaces de portée 5, correspondant à la Fig. 1. Gomme on le voit, il ne s'agit là que d'étroites surfaces de portée par rapport au diamètre de l'arbre 3 et à la longueur proprement dite du palier.
Dans la Fig. 3, il s'agit d'un palier dans lequel l'huile de graissage est introduite en un endroit 10 situé à peu près au milieu du palier. La forme hélicoidale des points d'appui 5, 5' et celle des creusures coniques 6,6' ainsi que des rainures 7, 7' de l'arbre'sont, contrairement à la Fig. 1, établies de façon telle que le refoulement d'huile s'effectue depuis le milieu du palier vers les deux cttés externes du coussinet 2. Il s'agit donc de pas de vis opposés.
Les surfaces d'appui 5 ont donc par rapport $ 5' un autre sens d'enroulement. Il en est de même des surfaces coniques 6 par rapport à 6' et des creusures ou saignées 7, 7' . Aux extrémités des surfaces d'appui sont encore disposés des étranglements 24, 24', c'est -à-dire que le jeu
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en ces endroits, entre l'arbre 3 et le coussinet 2, est choisi relativement faible. Sur l'arbre 3, des deux cotés du palier, sont encore prévus des collets oentrifugeurs d'huile 25 , 25'. -En venant des chambres 26 et 26' l'huile s'écoule dans la chambre collectrice 21 et est amenée à la pompe 11 par la conduite 22. Cette pompe la refoule alors par la conduite 23 dans la chambre collectrice 12.
Dans la Fig. 4 on a représenté les surfaces d'appui 5 et 5' en développement le long de leur périphérie et l'on voit également les surfaces d'appui 24 et 24', qui réalisent l'étranglement de l'huile aux extrémités du coussinet 2, afin de produire dans le palier une pression plus grande que celle que possède déjà l'huile dans la conduite d'amenée 10.
L'invention peut Être réalisée de toute autre façon voulue.L'objet de l'invention peut également être appliqué à des paliers dans lesquels la partie tournante d'appui, contrairement aux exemples de réalisation représentés, tourne sur un tourillon fixe, etc.. Elle donne cet avantage qu'entre la partie tournante hélicoidale relativement étroite et la partie portante fixe proprement dite, il se produit une pression d'huile. Cette pression d'huile s'exerce donc sur toute la périphérie du palier et non pas seulement sur une petite partie des points d'appui chargés,comme par exemple sur la partie inférieure portante ou sur la partie supérieure, dans les paliers à tourillon.
De tels arbres tournent par suite de
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façon plus douce et avec moins de vibration.En outre, grâce à cette construction de palier, il se produit un refoulement de l'huile, et par suite une circulation automatique de l'huile. De plus, des parties constamment différentes des coussinets sont appelées à porter la partie tournante, et ces parties nouvelles sont celles qui ont été noyées d'huile et bien refroidis un peu auparavant.
L'invention donne, en particulier dans le cas des arbres chaude et tournant grande vitesse, dans les tur- bines à vapeur et à gaz, un bon refroidissement, de faibles forces de frottement, et une marche douce et amortie.
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Axial support bearing,
The present invention relates to a special embodiment of axial support bearings, It resides in that the bearing surface of the rotating part of the bearing consists of a cylindrical surface wound in a helix and which is narrow compared to the diameter of the shaft. , recessed conical surfaces being disposed between the helical surfaces, with the same pitch, and their taper being so small compared to
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the axis of the bearing that, during rotation, there is produced, under the actual cylindrical bearing surface, an area of increased oil pressure, around the periphery, and moving relative to the support points.
The helical surface of the rotating part of the bearing can be made in such a way that it takes oil at one end of the bearing and pushes it towards the other end, or else in such a way that at the entrance of the bearing. lubricating oil = age, for example in the middle of the bearing, this oil is pumped towards both ends of the bearing. The delivery of the lubricating oil can only take place thanks to the special helical shape of the rotating part of the bearing, or it is also possible to have at least one special oil pump for the additional delivery of the lubricating oil. lubrication.
In order to obtain a lubricating oil pressure on the bearing surfaces which is increased in relation to the delivery pressure of the oil at the bearing, it is possible to have, at the inlet and outlet ends of the lubricating oil, throttles for this one.
Two embodiments of the subject of the invention have been shown in the accompanying drawing.
Figs. 1 and 2 show the realization of the object of the invention in a lubricating oil flow bearing in one direction, and Figs. 3 and 4 in the case of flow in opposite directions.
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In Fig. 1.1 is a fixed bearing body in which is mounted a two-piece bearing 2. 3 is the shaft to be supported and 4 is the bearing surface produced in a particular way according to the invention. This surface comprises the helical-shaped bearing surface 5 and the conical part 6 which has a diameter which constantly decreases from the bearing surface.5 To facilitate the machining of these surfaces, they terminate in a recessed groove 7. gutter-shaped and also helical.
The angle 8 of the conical helical surface 6 with respect to the axis 9 of the bearing is chosen so small towards the periphery of the shaft from the groove 7, that during rotation of the shaft it s' establishes on the bearing surfaces 5, oil pressures much higher than that of the lubricating oil supplied to 10. The lubricating oil of the bearing is sent by the pump il to the oil inlet point 12 and arrives through the conduits 13,14 at the inner side 13 of the collar 15 of the shaft. The bearing surface 16 of the collar 15 may be formed anyway desired. From the internal face of this bearing surface 16, the lubricating oil arrives in the helical hollow grooves 6,7 and is then sent under pressure by the rotational movement of the shaft, between the bearing surfaces 5 of the 'shaft and bearing 2.
In addition, thanks to the helical shape of the recesses 6 and 7, there is an axial movement of the lubricating oil by which it is forced towards the outlet end 17
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of the bearing, for example in the chamber 18. From there, the oil arrives through the openings 19 in the collecting chamber of eight 12. The chamber 18 is closed by a cover 20. Only the oil exiting through the collar 15 s 'flows into the lower collecting chamber 21 from where it is sucked by the pump 11 through the pipe 22 and discharged into the oil collecting chamber 12.
In Fig. 2, we see a development of the bearing surfaces 5, corresponding to FIG. 1. As can be seen, these are only narrow bearing surfaces relative to the diameter of the shaft 3 and the actual length of the bearing.
In Fig. 3, this is a bearing in which the lubricating oil is introduced at a place 10 located approximately in the middle of the bearing. The helical shape of the support points 5, 5 'and that of the conical recesses 6,6' as well as of the grooves 7, 7 'of the shaft are, unlike in FIG. 1, established in such a way that the oil delivery takes place from the middle of the bearing to the two outer sides of the bearing 2. It is therefore a question of opposing screw threads.
The bearing surfaces 5 therefore have a different winding direction relative to $ 5 '. The same is true of the conical surfaces 6 with respect to 6 'and of the recesses or grooves 7, 7'. At the ends of the bearing surfaces are still arranged constrictions 24, 24 ', that is to say that the clearance
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in these places, between the shaft 3 and the bearing 2, is chosen relatively low. On the shaft 3, on both sides of the bearing, are also provided oentrifuge collars 25, 25 '. -Coming from the chambers 26 and 26 ', the oil flows into the collecting chamber 21 and is brought to the pump 11 through the line 22. This pump then delivers it through the line 23 into the collecting chamber 12.
In Fig. 4 shows the bearing surfaces 5 and 5 'developing along their periphery and we also see the bearing surfaces 24 and 24', which effect the throttling of the oil at the ends of the bearing 2 , in order to produce in the bearing a pressure greater than that which the oil already has in the supply line 10.
The invention can be implemented in any other desired way. The object of the invention can also be applied to bearings in which the rotating support part, unlike the embodiments shown, rotates on a fixed journal, etc. It gives this advantage that between the relatively narrow helical rotating part and the fixed bearing part proper, there is oil pressure. This oil pressure is therefore exerted over the entire periphery of the bearing and not only over a small part of the loaded bearing points, such as for example on the lower load-bearing part or on the upper part, in journal bearings.
Such trees turn as a result of
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smoother and with less vibration. In addition, thanks to this bearing construction, there is a discharge of the oil, and consequently an automatic circulation of the oil. In addition, constantly different parts of the bearings are called upon to carry the rotating part, and these new parts are those which have been drenched in oil and well cooled a little before.
The invention gives, in particular in the case of hot and high-speed rotating shafts, in steam and gas turbines, good cooling, low frictional forces, and a smooth and dampened operation.
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