Palier<B>de</B> butée. La présente invention a pour objet -un palier de butée comprenant *un anneau tournant prenant appui sur une couronne de patins non rotative, ces patins étant disposés, par rapport<B>à</B> l'anneau, de manière,<B>à</B> entre tenir, pendant la rotation de l'anneau, un film d'huile entre les surfaces adjacentes de l'anneau et,des patins.
Les paliers de butée connus de ce genre sont utilisés pour supporter des charges très élevées, par exemple des rotors de machines hydro-électriques comprenant une roue de turbine, un arbre et un rotor de générateur pouvant atteindre ensemble plusieurs cen taines de tonnes.
Il est de toute nécessité, dans de telles applications, que la charge soit uniformément répartie sur tous les patins, pour éviter les risques de gTippage ou d'échauffement exa géré #d'un ou plusieurs patins.
On connaît<B>déjà</B> différents moyens per mettant d'obtenir une répartition uniforme de la charge sur les patins, en particulier par des moyens mécaniques qui ne sont pas par faits, car les frottements gênent l'action d'équilibre des organes.
Un autre moyen connu consiste<B>à</B> trans mettre au bâti du palier la charge que fait subir aux patins l'anneau tournant, par l'in termédiaire d'un volume d'huile sous pression. Cette transmission hydraulique de la charge permet donc d'équilibrer de fa#,on parfaite la charge sur chaque patin. En pratique, dans ce dernier cas, la couronne de patins est por tée par au moins un piston susceptible de se déplacer dans un cylindre -dans lequel agit de l'huile sous pression, de manière<B>à</B> permettre aux patins de s'adapter contre la face corres pondante de l'anneau tournant.
Cependant, dans un tel palier, l'huile sous pression servant d'organe de transmis sion de la charge est fournie par une pompe, et toute avarie survenant<B>à</B> cette pompe peut nécessiter l'arrêt de la machine dont fait par tie le palier.
Le palierde butée selon l'invention tend <B>à</B> éviter toute dépendance directe de cette pompe. Il est caractérisé par le fait que le cylindre est en communication avec le film d'huile formé entre au moins l'un des patins et l'anneau tournant, l'alimentation dudit cylindre en huile sous pression étant assurée par<B>le</B> film d'huile lui-même.
<B>-</B> Le dessin annexé représente,<B>à</B> titre d'exemple, -deux formes'-d'exécution du palier de butée selon l'invention.
La fig. <B>1</B> est une coupe axiale de la pre mière forme d#exécution.
La fig. 2 est une coupe cylindrique selon II-II de la fig. <B>1</B> développée.
La fig. <B>3</B> montre une variante de détail. La fig. 4 est une coupe axiale de la se conde forme -d'exécution, et la fig. <B>5</B> est une vue partielle, en plan, d'une couronùe de patins de cette seconde 'forme d'exécution.
La fig. <B>6</B> montre je diagramme des pres sions dans un film d'huile formé entre le pa tin et l'anneau tournant. La fig. <B>7</B> est une coupe cylindrique déve loppée d'une variante de la première forme d'exécution et la fig. <B>8</B> une coupe cylindrique développée encore d'une autre variante.
La première forme d'exécution du palier représentée aux fig. <B>1</B> et<B>2</B> comprend lm anneau tournant<B>1</B> prenant appui sur une couronne de patins 2 non rotative. Chacun des patins 2 comprend un piston<B>3</B> susceptible de se déplacer dans un cylindre 4, de ma nière<B>à</B> permettre au patin 2 de s'adapter contre la face correspondante de l'anneau tournant. Ces cylindres 4 sont formés dan-# unanneau fixe<B>5</B> porté par un bâti<B>6.</B> Comme le montre la fig. 2, les cylindres 4 sont tous en -communication les uns avec les autres par des canaux<B>7.</B>
La charge d'une machine qui doit être supportée par le palier lui est transmise par un arbre<B>8</B> de la machine sur lequel est calé un manchon<B>9</B> prenant appui sur l'anneau<B>1</B> dont il est rendu solidaire en rotation par -des tourillons<B>10.</B>
Pour équilibrer cette charge sur tous les patins 2, les cylindres 4 sont alimentés en huile sous pression. La pressionde l'huile et la surface active<B>11</B> des pistons<B>3</B> sont choi sies de manière que l'huile écarte les pistons <B>3</B> d'épaulements 12 sur lesquels ils pren draient -appui si. aucun fluide sous pression n'était amené dans les cylindres 4.
Une pompe non représentée est destinée<B>-à</B> alimenter les cylindres 4 en. huile, lorsque la machine est<B>à</B> l'arrêt, en vue de sa mise en marche. Par contre, dès que la machine tourne, cette pompe est mise hors service et l'alimentation en huile est assurée alors uni quement par le film d'huile formé entre lun au moins des. patins 2 et l'anneau<B>1. A</B> cet effet, les patins, dans une variante un seul patin, présentent dans leur corps un canal<B>13</B> (fig. 2 et<B>6)</B> débouchant sur la surface active 14,du patin. Ce canal<B>13</B> fait donc communi quer le cylindre correspondant 4 avec le film d'huile formé entre la surface 14 du patin et l'anneau tournant<B>1</B> pendant la mar che de la machine.
La fig. <B>6</B> représente le diagramme de ré partition des pressions dans le film d'huile et sur la longueur d'un patin. La courbe<B>15</B> de ce diagramme montre que la pression maxi mum -dans le film dhuile est ç)btenue sensi blement<B>à</B> un tiers<B>de</B> la longueur active du patinà compter<B>à</B> partir de son arête arrière. Il etdonc avantageux# pour obtenir la plus haute pression possible dans les cylindres 4, de percer les canaux<B>13</B> dans la zone de la surface 14 sur laquelle la plus haute pression est créée dans le film d'huile.
Comme le montrent les fig. <B>1</B> et 2, des seg ments<B>16</B> sont destinés<B>à</B> garantir l'étanchéité des pistons<B>3.</B>
En outre, des moyens sont destinés<B>à</B> li miter la pression d'huiledans les cylindres 4 <B>à</B> la valeur correspondant,<B>à</B> la charge des patins, ces moyens permettant de même de régler simultanément le niveau des patins.
Dans la forme d'exécution représentée aux fig. <B>1</B> et 2, ces moyens sont constitués par un canal d'échappement d'huile<B>17</B> dont la section de passage peut être réglée grâce<B>à</B> un organe d'obturation<B>18</B> en forme de piston.
Un mécanisme -de commande permet d'étrangler plus ou moins le canal<B>17</B> en fai sant monter ou baisser ce piston<B>18.</B>
Celui-ci présente une arête de réglage<B>19</B> coopérant avec une arête correspondante 20 de l'embouchure du canal d'échappement<B>17.</B>
Le mécanisme de commande du piston<B>18</B> comprend une tige 21 susceptible -de coulis ser transv'ersalement dans l'anneau<B>5</B> et reliée au piston<B>18</B> par une biellette 22. Cette tige 21 est munie d'un piston<B>23</B> qui est soumis<B>à</B> la pression -de l'huile se trouvant dans les<B>cy-</B> lindres 4. La pression d'huile a donc ten- ,dance, en agissant sur le piston<B>23, à</B> pou,#- ser la tige 21 vers la gauche, en regardant la fig. <B>1,</B> et ainsi<B>à</B> ramener le piston<B>18</B> dans une position d'ouverture du canal<B>17.</B>
Un dispositif de butée<B>à</B> vis, comprenant une tige filetée 24 vissée dans une pièce<B>25</B> solidaire du bâti, est destiné<B>à</B> -déterminer la position de la tige coulissante 21 et, de ce fait, la positiondu piston<B>18.</B> Un contre-écrou<B>26</B> permet de bloquer la tige 24 une fois le réglage effectué. Un ca puchon<B>27,</B> se vissant sur la pièce<B>25,</B> assure l'étanchéité -du -dispositif.
Les parois<B>28</B> et<B>29</B> limitent, avec le bâti <B>6,</B> une cuve annulaire<B>30</B> remplie d'huile de graissage.
Le fonctionnement du palier décrit ci- dessus est le suivant: Lors de la mise -en marche de la machine, une pompe<B>à</B> huile, non représentée, envoie de l'huile sous pression dans les cylindres 4, de manière<B>à</B> écarter les pistons<B>3</B> des épaule ments 12 et<B>à</B> équilibrer ainsi -la charge sur tous les patins 2. Dès que la machine est en traînée en rotation, un film d'huile se crée entre chaque patin 2 et l'anneau tournant<B>1.</B> Le film d'huile formé sur les patins qui pré sentent un canal<B>13</B> alimente alors les cylin dres 4 en huile sous pression.
La pompe<B>à</B> huile de mise en marche peut donc être mise hors service, car, tant que la machine tour nera, la pression de l'huile -dans les cylindres 4 sera assurée par le film d'huile formé entre les patins 2 et l'anneau.
<B>Il</B> est<B>à</B> noter que, dès que sous l'action clé la pression d'huile, les patins auront atteint le niveau de l'arête<B>19</B> du piston<B>18,</B> le canal d'échappement<B>17</B> sera ouvert et la position de tous les patins se stabilisera au niveau de l'arête<B>19.</B>
En variante, 'dans le cas où un réglage du niveau des patins n'est pas nécessaire, le pis ton<B>18</B> et son mécanisme de commande pour raient être supprimés. Dans ce cas, le canal d'échappement<B>17</B> pourrait être disposé de manière que son ajutage de sortie<B>31</B> se trouve masqué par le bord supérieur du<B>cy-</B> lindre 4 correspondant lorsque la maelline est <B>à</B> l'arrêt. Dès la mise sous pression des cylin dres 4, les pistons<B>3</B> seraient soulevés jusqu'à ce que l'ajutage<B>31</B> soit découvert par le bord du cylindre 4 correspondant, -de manière<B>à</B> laisser échapper un certain débit d'huile.
La fig. <B>3</B> du dessin montre une variante de construetion des pistons<B>3</B> et cylindres 4, dans laquelle les segments d'étanchéité sont remplacés par un joint<B>32</B> en caoutchouc ou autre matière du même genre.
La seconde forme dexécution <B>du</B> palier clé butée représentée aux fig. 4 et<B>5</B> se diffé- rencie, de la première par le fait que tous les patins 2 sont solidaires d'un unique piston annulaire<B>33</B> susceptible<B>de</B> coulisser selon l'axe du palier dans un cylindre annulaire 34. Des joints<B>32</B> -sont destinés<B>à</B> garantir létan- chéité du piston 33dans son cylindre 34.
Comme dans la première forme, d'exécu tion, l'un au moins des patins<B>.</B> 2 présente dans son corps un canal<B>13</B> faisant commu niquer avec le cylindre 34 le film d'huile créé entre la face active du patin et l'an neau<B>1.</B>
En outre, un canal d'échappement<B>17</B> est disposa comme indiqué en variante de la pre mière forme d'exécution, c'est-à-dire de ma nière que son ajutage de sortie<B>31</B> se trouve soit totalement, soit dans sa plus grande par tie, masqué<B>à</B> l'arrêt de la machine par le bord du cylindre 34. Une pompe, non repré sentée, est -destinée<B>à</B> amener de l'huile sous pression dans le cylindre 34 lors clé la miseen marelle de la machine, de manière<B>à</B> équilibrer la -charge sur tous les patins 2.
Le fonctionnement de cette seconde forme d'exécution -du palier de butée est semblable <B>à</B> celui de la première forme dexécution.
Il est<B>à</B> noter que dans cette dernière forme -dexécution, chaque patin 2 est relié au piston<B>33</B> par une colonne<B>35</B> donnant une certaine souplesse<B>à</B> la liaison patin-piston' et permettant que le patin soit appliqué de façon parfaite contre l'anneau tournant<B>1.</B>
En variante, cette seconde forme d'exé cution pourrait aussi être munie des moyens de réglage<B>18 à 27</B> décrits en regard de, la fig. <B>1.</B>
D'autre part, la pompe non représentée ni dans l'une, ni dans l'autre des deux formes d'exécution, et utilisée pour la mise sous pres sion -de l'huile dans les cylindres 4 ou le<B>cy-</B> lindre 34 lors -de la mise en marche de la ma chine, pourrait être supprimée<B>à</B> condition, toutefois, que les pistons<B>3</B> ou<B>33,</B> lorsqu'ils reposent sur les épaulements respectifs 12, ne provoquent pas un déséquilibre trop impor tant des charges sur les patins 2. Un faible déséquilibre n'aurait pas de grave consé quence étant donné que, dès l'entrée en rota tion clé l'anneau<B>1,</B> un film d'huile est formé entre les patins 2 et l'anneau, -et que, de ce fait, ce film alimente immédiatement les<B>cy-</B> lindres 4, respectivement 34, de manière<B>à</B> équilibrer la charge sur les patins.
Les fig. <B>7</B> et<B>8</B> représentent, en coupes<B>cy-</B> lindriques développées, deux variantes de la forme d'exécution représentée aux fig. <B>1</B> et 2.
Sur ces fig. <B>7</B> et<B>8,</B> les organes représentés qui sont semblables<B>à</B> ceux représentés sur les fig. <B>1</B> et<B>3</B> ont été désignés par les mêmes signes de référence.
<B>A</B> la fig. <B>7,</B> la variante représentée com prend un canal annulaire<B>36,</B> formant un col lecteur, et qui passe<B>à</B> proximité de chaque<B>cy-</B> lindre 4. Ceux-ci sont #en communication avec le canal<B>36</B> par un passage<B>37</B> de sectiou <B>ré-</B> duite, faisant office d'amortisseur des mou- vementsd'échanged'huile entre les différents cylindres 4. Ce canal<B>36</B> remplace donc les canaux<B>7</B> de la première forme d'exécution.
Dans l'autre variante représentée<B>à</B> la fig. <B>8,</B> les canaux<B>7</B> ont été conservés. Toub-,- fois, chacun d'eux présente, entre deux cy lindres 4 adjacents, un passage<B>38</B> de section réduite. Comme pour la variante représentée <B>à</B> la fig. <B>7,</B> ces passages<B>38</B> de section réduite, disposés entre les différents cylindres 4, constituent un dispositif amortisseur (les mouvements d'échange d'huile entre les diffé rents cylindres. Dans ces deux variantes, un seul patin 2 présente le canal<B>13</B> assurant l'alimentation en huile sous pression<B>à</B> partir du film dhuile formé entre l'anneau<B>1</B> et la surface active 14 du patin.
Le canal d'écliap- pement <B>17,</B> contrôMé par le dispositif d'obtu ration réglable<B>18 à</B> 22, est exécuté dans ce même patin 2.
Ainsi, dans la variante représentée<B>à</B> la fig. <B>7,</B> les différents cylindres 4 sont alimen tés en huile par le canal<B>13,</B> en parallèle, alors quie, dans la variante représentée<B>à</B> la fig. <B>8,</B> lesdits cylindres 4 sont alimentés en série.