CH297118A - Palier à fluide. - Google Patents

Description

  Palier à fluide.    On connaît un procédé pour assurer la  sustentation par fluide d'un corps mobile par  rapport à un corps fixe, dans lequel un palier  assure le flottement intégral de l'arbre sup  porté dans ce palier et ceci même à l'arrêt,  ce flottement étant assuré par une nappe       fluide    interposée entre une partie au moins  de la surface de cet arbre et la surface por  tante du palier.  



  Dans ce procédé connu, il est prévu d'uti  liser comme fluide, destiné à former la nappe  précitée, un liquide ou un gaz. L'arbre est  supporté dans son palier au moyen du fluide  réparti dans un certain nombre de zones de  pression     périphériques    constituées par des  chambres alimentées en fluide sous pression  et séparées par des rainures longitudinales  servant à l'évacuation du fluide.  



  On a constaté que ce procédé donnait des  résultats excellents lorsque le fluide d'alimen  tation était un liquide, c'est-à-dire un fluide  ayant une compressibilité très réduite. On a  constaté en particulier que, même avec des  chambres de profondeur relativement impor  tante     et,    recevant de ce fait un     volume    de  liquide considérable, l'arbre était supporté       sans        donner    lieu à des vibrations entretenues,  même à des vitesses très grandes et même s'il  était soumis à une charge considérable.  



  On a, par contre, remarqué qu'avec les dis  positions précitées, on notait des vibrations  entretenues importantes si le     fluide    d'alimen  tation était un gaz comprimé et, notamment,    de l'air comprimé, c'est-à-dire un fluide forte  ment compressible.  



  On a remarqué, en particulier, que ces vi  brations devenaient excessivement gênantes à  mesure     qu'augmentait    la. charge sur les pa  liers.  



  La présente invention a pour objet un  palier destiné à assurer la sustentation d'un  corps     par    un fluide réparti dans des zones  de pression épousant la surface     portante    du  palier, dans laquelle sont. prévues des rai  nures     longitudinales    d'évacuation, palier ca  ractérisé par des réseaux de gorges creusées  dans ladite surface, chaque réseau étant ali  menté séparément en fluide et le distribuant  sur une portion de ladite surface, portion dé  limitée par deux desdites rainures     longittidi-          nales    successives, de manière à. créer une des  dites zones de pression.  



  On a constaté qu'avec un tel palier, la  pression du fluide d'alimentation est répartie       uniformément    sur toute l'étendue des zones  de     pression,    le fluide formant ainsi un film  propre à supporter l'arbre sans donner lieu  à des     vibrations    entretenues, même si cet  arbre est soumis à une charge considérable  donnant lieu à des pressions importantes.  



  Le dessin annexé représente, à titre  d'exemple, quelques     formes    d'exécution de  ]-'objet de l'invention.  



  Sur ce dessin  Les     fig.    1 et 2 représentent en coupe un  palier à fluide, la     fig.1.    étant une coupe trans-      versale par le plan passant par l'axe 1-1 de  la fig. 2, celle-ci représentant une coupe axiale  par le plan passant par l'axe 2-2 de la fig. 1.  



  La fig. 3 montre le développement de la  surface portante du palier des fig. 1 et 2.  La fig. 4 montre une courbe de la pres  sion dans une zone de pression.  



  Les fig. 5 à 9 montrent différentes dispo  sitions de gorges de distribution.  



  La fig. 10 est une vue moitié en coupe et  moitié en élévation d'un palier vertical, et  les fig. 11 et 12 montrent un palier des  tiné à supporter un arbre, lequel repose sur  le palier au lieu d'être entouré par celui-ci.  Le palier représenté aux fig. 1 à 3 com  prend un corps de palier 1 dont la surface  portante présente cinq zones de pression 2.1  à 2E, alimentées en fluide sous pression par  des canaux 3, et des rainures longitudinales  d'évacuation 4a à 4e. Du fluide sous pression  est admis dans le palier en 5 et pénètre tout  d'abord dans une chambre annulaire 6 dans  laquelle est monté un filtre cylindrique 7.

    Les zones de pression 2A à 2E sont délimitées  par lesdites rainures longitudinales d'évacua  tion et     présentent    chacune un réseau de gor  ges de distribution 15 de faible section, les       gorges    d'un même réseau étant disposées sui  vant un rectangle, une gorge intermédiaire  transversale 15a reliant les deux gorges oppo  sées correspondant aux grands côtés     dudit     rectangle; chaque réseau est alimenté sépa  rément en fluide par un canal 3 d'alimenta  tion débouchant au milieu de cette gorge 15a.

    Dans cette forme d'exécution il est prévu, en  plus de la chambre annulaire 6, une série de  chambres annulaires I, II, III, IV, la cham  bre II communiquant directement avec la  chambre annulaire 6 précitée, lesdites cham  bres assurant la communication entre certai  nes zones de pression et rainures d'évacua  tion par l'intermédiaire des canaux 3, comme  décrit plus loin de faon plus détaillée. L'ar  bre qui tourillonne dans le palier 1 est repré  senté en 17.  



  Sur la fig. 3, on voit le développement de  la surface portante du palier. Les bandes lon  gitudinales, en trait interrompu, numérotées    de I à IV, représentent les chambres annu  laires précitées. Les zones de pression infé  rieures A et B, qui doivent assurer la compen  sation des efforts de pesanteur de l'arbre  17, doivent être alimentées à une pression plus  forte que les autres zones. A cet effet, ces  deux zones A et B communiquent en paral  lèle avec la chambre annulaire II alimentée  directement par la chambre 6; les autres zones  de pression ne sont alimentées qu'après les  dites zones A et B et en série avec celles-ci.

    Cette alimentation en série est obtenue de la  manière suivante: Le fluide évacué de la zone  de pression A de part et d'autre de celle-ci, par  les rainures c et d, est amené, respectivement,  dans les zones de pression<I>C et D</I> par l'inter  médiaire des chambres     annulaires    I et     111,     ces zones C et D étant diamétralement oppo  sées aux rainures c, respectivement d. Dîme  manière analogue, le fluide évacué de la zone  B par les rainures d et     e    est amené, respecti  vement, dans les zones D et E par l'intermé  diaire des chambres annulaires III et. IV, ces  zones<I>D</I> et<I>L'</I> étant diamétralement opposées  aux rainures cl, respectivement e.  



  L'évacuation du fluide sous pression, à  partir de la zone C, s'effectue par la rainure        ;    l'évacuation du fluide provenant de la  zone E s'effectue par la rainure     U;    enfin,  l'évacuation du fluide     provenant    de la. zone D  s'effectue simultanément par les rainures a.  et     v,    ces dernières débouchant directement à ,  l'extérieur en<B>18</B> et 1.9, respectivement.  



  Comme on voit sur la     fig.    2, l'arbre porte  une collerette 21, de telle sorte que le fluide  de fuite des bords des zones de pression forme  entre l'extrémité du palier et la collerette 21 ,  un     film    s'opposant au contact direct de la col  lerette avec le palier, la. pression dans cette  zone annulaire augmentant automatiquement  lorsque le jeu diminue.  



  En distribuant le fluide au moyen     dcs    s  gorges 1.5, l'allure de la pression dans une  zone de pression est,     d'après    des essais, telle  que représentée sur la     fig.    4; cette pression  est constante sur presque toute l'étendue de  la zone, ce qui donne une bonne stabilité à s  l'arbre 17.      La disposition des gorges 15 dans chaque  zone de pression peut être modifiée, comme  représenté aux fig. 5 à 9 montrant des va  riantes du palier correspondant aux fig. 1 à 3.  



  Dans la variante de la fig. 5, chaque zone  de pression présente un réseau de gorges 15  disposées suivant un rectangle, le canal d'ali  mentation 3 correspondant débouchant au  centre de ce rectangle. Avec cette disposition,  le gaz comprimé se répand en nappe autour  du canal 3 dans l'espace délimite par le rec  tangle d'où il s'échappe ensuite en se déten  dant vers les rainures longitudinales d'éva  cuation.  



  Sur la fig. 6, les gorges 15 de chaque ré  seau sont disposées en croix suivant les dia  gonales de chaque portion rectangulaire de  surface portante, délimitée par deux rainures  d'évacuation; ces gorges se rétrécissent vers  leurs extrémités.  



  Sur la fig. 7, les gorges 15 sont encore  disposées en croix, mais suivant les médianes  de ladite portion de surface portante.  



  Sur la fig. 8, les gorges 15 sont encore dis  posées en croix de la même manière que sur  la fig. 6, les extrémités de gorges étant reliées  deux à deux par des gorges 15b.  



  Enfin, sur la fig. 9, les gorges de chaque  réseau sont disposées suivant un rectangle,  les deux gorges opposées correspondant aux  petits côtés du rectangle étant reliées par une  gorge médiane longitudinale 15a.  



  Sur la fig. 10, on peut voir un palier à       fluide    utilisé comme palier de butée destiné  à porter un rotor vertical 17. Dans cet exem  ple, comme on peut le voir sur la moitié de  gauche de la figure, les gorges 15 sont dispo  sées suivant les diagonales des zones de pres  sion, mais sur la surface externe d'un pivot  creux 1 et non plus sur la surface interne du  palier, comme précédemment. L'arrivée du  fluide sous pression, représentée par la flèche  F, s'effectue à travers l'intérieur du pivot 1,  et son évacuation s'effectue suivant la flèche  F' par chaque rainure longitudinale d'évacua  tion 4. Le flottement axial du rotor est assuré  par un film sous pression 21 interposé entre  la face terminale du pivot 1 et le fond du    rotor 17. Ce film est entretenu par le fluide  qui s'écoule à travers un étranglement 22.

   On  peut, afin d'améliorer l'efficacité du disposi  tif de sustentation axiale, ménager, dans     l'une     ou l'autre des surfaces planes qui limitent le  film 21, un réseau de gorges analogue à ceux  qui ont été précédemment décrits.  



  Dans la forme d'exécution représentée sur  les     fig.    11 et 12, l'arbre 17, au lieu d'être  entouré par le palier 1, repose sur celui-ci par  une partie de sa périphérie seulement. Les  gorges 15 sont, dans cette variante, disposées  sur le palier, en croix et suivant les diagonales  des zones de pression; ces gorges sont alimen  tées par des étranglements 3, eux-mêmes ali  mentés par une canalisation 20 sur laquelle  est raccordée, en 5, la     tubulure    d'amenée du  fluide sous pression. Enfin, on petit voir en 4  une rainure longitudinale d'évacuation du  fluide sous pression. Grâce à cette disposition  particulière des zones de pression, la résul  tante des forces extérieures agissant sur l'ar  bre 17, et, en particulier, la force de la pe  santeur, se trouvent parfaitement équilibrées.

Claims (1)

1. REVENDICATION Palier destiné à assurer la sustentation d'un corps par un fluide réparti dans des zones de pression épousant la surface portante du palier, dans laquelle sont prévues des rai nures longitudinales d'évacuation, palier ca ractérisé par des réseaux de gorges creusées dans ladite surface, chaque réseau étant ali menté séparément. en fluide et le-distribuant sur une portion de ladite surface, portion déli mitée par deux desdites rainures longitudi nales successives, de manière à créer une des- dites zones de pression. SOUS-R.EVENDICATIONS 1.

   Palier suivant la revendication, carac térisé en ce que les gorges de chaque réseau sont disposées suivant un rectangle, deux gor ges opposées étant reliées par une gorge inter médiaire. 2. Palier suivant la revendication, carac térisé en ce que les gorges de chaque réseau sont disposées en croix. 3. Palier suivant la revendication, carac térisé en ce qu'il ne présente des réseaux de gorges que sur la partie de sa surface contre laquelle le corps supporté cherche à venir s'appliquer sous l'action de sa pesanteur. 4. Palier suivant la revendication, carac térisé en ce qu'il présente des réseaux de gorges sur toute sa surface, les réseaux de la partie de cette surface, contre laquelle cher che à venir s'appliquer le corps supporté.

   étant alimentés à une pression plus grande que les autres réseaux, de manière à équili brer la pesanteur du corps. 5. Palier suivant la revendication et la sous-revendication 4, caractérisé en ce que les zones de pression sont alimentées au voisi nage de leur centre. 6. Palier suivant la revendication et les sous-revendications 4 et 5, caractérisé en ce que les gorges sont alimentées à partir d'une source de fluide sous pression par un étran glement. 7. Palier suivant la revendication, carac térisé en ce que les réseaux de certaines zones de pression communiquent avec des rainures longitudinales d'évacuation diamétralement opposées auxdites zones de pression et appar tenant à d'autres zones de pression, afin d'être alimentés depuis ces dernières zones. 8.

   Palier suivant la revendication, carac térisé en ce qu'il comprend un corps cylindri que creux entourant le corps à supporter qui est un arbre. 9. Palier suivant la revendication, carac térisé en ce que le palier est agencé pour sup porter le corps qui est un arbre seulement Stir une partie de- 1a péi-ipliérie (le ce dernier.