Dispositif de fixation d'aubes pour roues de turbine. L'objet de l'invention est un dispositif .de fixation !d'aubes pour roues de turbine uti- lïs!able principalement pour les roues Pelton.
On peut distinguer deux types princi paux -dans les dispositifs de fixation -d'aubes les plus connus: 10 Les aubes sont fixées à cheval sur le disque par des pattes parallèles et retenues radialement par des boulons ajustés.
2e Les aubes sont emboit'ees et pressées contre ou sur le disque par un ou -deux an neaux portant des rainures à tenon et reliés entre eux par des boulons non ajustés.
Le premier type a l'avantage de permettre le montage et le démontage des aubes isolé ment; il a par contre le défaut de faire tra vailler les boulons au cisaillement.
Le second type a l'avantage de ,décharger les boulons et de reporter l'effort centrifuge sur le ou les anneaux; il a par contre l'in convénient de ne pas permettre le démontage des .aubes isolément et d'être d'un usinage coûteux et délicat.
Le dispositif -de fixation selon l'invention réunit les .avantages -des deux types indi- qués; de plus il réduit le nombre des pièces et simplifie l'usinage.
Il .est caractérisé à cet effet en ce qu'il présente un double emboîtement en forme de S aménagé à .la périphérie -du -disque de la roue et servant à transmettre symétriquement à ce dernier les efforts us à la force cen trifuge agissant sur les .aubes, c'est-à-dire à maintenir radialement en place ces dernières qui sont maintenues dans le sens axial par des boulons.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution -du dispo sitif, adaptée à une roue Pelton.
La fig. 1 est une coupe axiale d'une telle roue à aubes indépendantes, dans laquelle les aubes sont fixées par une forme -d'exécu tion -du dispositif suivant l'invention; La fig. 2 :est une vue de face de cette roue, partie en coupe; La fig. 3 montre en coupe axiale partielle la roue et une aube séparées l'une de l'autre; La fig. 4 représente une aube isolée vue de la gauche vers la droite de la fig. 3.
Le disque 1 de la roue, symétrique par rapport au plan A-A, porte à sa périphérie une couronne 4-5 -dissymétrique par rapport à. ce plan médian A-A et présentant, d'un côté de celui-ci, une partie circulaire sail lante 4, de l'autre une saillie latérale circu laire 5. Dans la partie 4 est ménagée une gorge circulaire 8 s'ouvrant :du côté du plan A- A. Vues en coupe axiale (fig. 3 ) les surfaces 9, 10, 11, 1?, 13 de la couronne 1-5 ont la forme générale -d'un<B>$;</B> les sur faces 9, 13 sont tronconiques et se trouvent à étale distance dudit plan médian<I>A-A.</I>
Chaque aube est pourvue d'une patte 6-7 présentant une saillie 6 en forme d'arc de cercle se logeant dans la rainure 8, ainsi qu'un crochet 7,. en forme d'arc de cercle égale ment, venant cri prise avec la saillie 5. Vues en coupe axiale, .les surfaces 14, 15, 16, 17, 18 de la patte 6-7 ont la forme générale d'un<B>$</B> correspondant à celui de la, couronne du disque. Dans la patte est ménagé un es pace vide 24 destiné à l'alléger.
Un boulon 3 traverse la patte 6-7 (le chaque aube 2 et la partie 4 de la couronne du disque; il n'est pas ajusté dans les trous correspondants. Des clavettes ou chevilles 19 exactement ajustées par contre dans des trous ?ii du .disque 1 et entre les aubes 2 trans mettent l'effort tangentiel exercé sur les aubes -directement au disque et -d'une aube à l'antre. De cette façon, le frottement des aubes sur le disque n'entre pas en ligne de compte pour la transmission de cet effort. Les clavettes sont maintenues en place par des moyens connus non représentés tels qu'écrous, rivetage.
Pour le montage on prend les aubes 2 isolément, on les amène axialement de droite à gauche (fig. 3) contre le disque 1, si bien due leur tenon 6 se lobe dans la rainure 8 et que le crochet 7 se place sous le tenon 5, on introduit les chevilles 19 dans les trous correspondants et on met enfin en place les boulons 3 qu'on serre.
Les efforts centrifuges agissant sur les aubes sont ainsi transmis au disque 1 par un double emboîtement en forme,de $. Comme les surfaces 9, 13 sont à égale distance du plan médian A-.1 de ce disque, ces efforts sont répartis également de part et ,d'autre ,de ce plan, si bien que leur résultante tombe bien dans ledit plan. co inie si le dispositif de fixation représenté était symétrique.
Les surfaces d'appui radial 9, 13 de la couronne 4-5 et- E'#ventuellemeitt -la surface 11 pourraient .avoir une conicité assurant une pression radiale initiale dirigée de l'extérieur vers le centre plus forte que l'effort centri- frige exercé sur L'aube de façon à éviter une dislocation de l'emboîtement une fois la. roue en marche.
La. forme fl,exécui-ioit ci-dessus est d'un usinage plus simple que les dispositifs de fixation des dent t@-pes connus:
L'usinage soit du disque, soit ales aubes petit être effec tué entièrement du nième eôté, sans qu'il soit nécessaire de retourner les pièces pour les travailler; la, surface -d'usinage, ainsi que le nombre des pièces sont réduit.: à un mhtimum.
Les surfaces d'appui radial de l'emboîte ment, au lieu d*être tronconiques, peuvent être cylindriques. Si l'on ménage du jeu en tre les aube,-. successives, les efforts c.ircon- férentiels sont ititiquement transmis<B>au</B> dis que 1 par les clavettes ott chevilles 19.
La conicité des surfaces 9, 13, éventuellement 11, peut provoquer entre les surfaces d'appui radial de l'emboîtement un frottement suf fisant pour transmettre l'effort tangentiel de l'aube ait disque sans l'emploi de clavettes ou chevilles. Plusieurs aubes peuvent être réunies par groupes sous forme -de segments montés à la suite l'un de l'autre sur le dis que. Toutes les aubes d'une roue peuvent aussi être D-unies sous forme d'une couronne emboîtée axialc,nient sur toute la, périphérie du disque.
Device for fixing blades for turbine wheels. The object of the invention is a device for securing blades for turbine wheels which can be used mainly for Pelton wheels.
Two main types can be distinguished -in the most well-known blade fasteners: The blades are fixed astride the disc by parallel tabs and held radially by tight bolts.
2nd The vanes are interlocked and pressed against or on the disc by one or two rings bearing tenon grooves and interconnected by loose bolts.
The first type has the advantage of allowing the assembly and disassembly of the blades in isolation; on the other hand, it has the defect of making the bolts work in shear.
The second type has the advantage of unloading the bolts and of transferring the centrifugal force to the ring or rings; on the other hand, it has the disadvantage of not allowing the dismantling of the blades in isolation and of being costly and delicate to machine.
The fixing device according to the invention combines the advantages of the two types indicated; moreover it reduces the number of parts and simplifies machining.
It is characterized for this purpose in that it has a double S-shaped interlocking arranged at the periphery -du -disc of the wheel and serving to transmit symmetrically to the latter the forces us to the trifugal central force acting on the vanes, that is to say to hold radially in place the latter which are held in the axial direction by bolts.
The accompanying drawing shows, by way of example, an embodiment of the device, adapted to a Pelton wheel.
Fig. 1 is an axial section of such an independent impeller, in which the vanes are fixed by a form -d'écu tion -du device according to the invention; Fig. 2: is a front view of this wheel, part in section; Fig. 3 shows in partial axial section the wheel and a blade separated from each other; Fig. 4 shows an isolated blade seen from the left to the right of FIG. 3.
The disk 1 of the wheel, symmetrical with respect to the plane A-A, carries at its periphery a crown 4-5 -dissymmetric with respect to. this median plane AA and having, on one side thereof, a circular projecting part 4, on the other a circular lateral projection 5. In part 4 is formed a circular groove 8 opening: on the side of the plane A- A. Views in axial section (fig. 3) the surfaces 9, 10, 11, 1 ?, 13 of the crown 1-5 have the general shape of a <B> $; </B> the surfaces 9, 13 are frustoconical and are located at the same distance from said median plane <I> AA. </I>
Each blade is provided with a tab 6-7 having a projection 6 in the form of an arc of a circle which is housed in the groove 8, as well as a hook 7 ,. also in the form of an arc of a circle, coming clearly taken with the projection 5. Viewed in axial section, the surfaces 14, 15, 16, 17, 18 of the tab 6-7 have the general shape of a <B > $ </B> corresponding to that of the, crown of the disk. In the tab is provided an empty space 24 intended to lighten it.
A bolt 3 passes through the tab 6-7 (each blade 2 and part 4 of the crown of the disc; it is not fitted into the corresponding holes. Keys or dowels 19, on the other hand, exactly fitted in the holes? Ii of the .disc 1 and between the blades 2 trans put the tangential force exerted on the blades -directly to the disc and -from one blade to the other. In this way, the friction of the blades on the disc does not come into line account for the transmission of this force The keys are held in place by known means not shown such as nuts, riveting.
For assembly, we take the blades 2 individually, bring them axially from right to left (fig. 3) against the disc 1, so due to their tenon 6 lobes in the groove 8 and the hook 7 is placed under the tenon 5, we introduce the plugs 19 in the corresponding holes and we finally put in place the bolts 3 which are tightened.
The centrifugal forces acting on the blades are thus transmitted to the disc 1 by a double shaped interlocking, of $. As the surfaces 9, 13 are equidistant from the median plane A-.1 of this disc, these forces are distributed equally on either side of this plane, so that their resultant falls into said plane. co inie if the fastening device shown was symmetrical.
The radial bearing surfaces 9, 13 of the crown 4-5 and- E '# ventuellemeitt -the surface 11 could have a taper ensuring an initial radial pressure directed from the outside towards the center greater than the centri - frige exerted on the vane so as to avoid dislocation of the interlocking once there. wheel running.
The. Form fl, execu-ioit above is easier to machine than the known t @ -pes tooth fasteners:
The machining either of the disc or of the blades can be carried out entirely from the nth side, without it being necessary to turn the parts over to work them; the machining area and the number of parts are reduced to a minimum.
The radial bearing surfaces of the socket, instead of being frustoconical, may be cylindrical. If we keep some play between the dawn, -. successive, the circumferential c-forces are ititically transmitted <B> to the </B> say 1 by the keys ott ankles 19.
The taper of the surfaces 9, 13, optionally 11, can cause sufficient friction between the radial bearing surfaces of the fitting to transmit the tangential force of the blade to the disc without the use of keys or dowels. Several vanes can be assembled in groups in the form of segments mounted one after the other on the disk. All the vanes of a wheel can also be united in the form of an axial nested ring gear, over the entire periphery of the disc.