Palier de butée. La présente invention a pour objet un pa lier de butée du type comprenant un anneau tournant prenant appui sur une couronne de patins non rotative, .ces patins étant disposés, par rapport à l'anneau, de manière à créer au moment du démarrage -et à entretenir pen dant 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 son utilises 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 grippage ou d'échauffement exa géré d'un ou plusieurs patins.
On connaît déjà différents moyens per mettant .d'obtenir une répartition uniforme de la charge sur les patins: D'une part, des moyens mécaniques qui ne sont pas parfaits car les frottements, gênent l'action d'équilibre des organes.
D'autre part, on connaît un autre moyen qui, lui, est hydraulique et consiste à trans mettre au bâti du palier la charge que fait subir aux patins l'anneau tournant, par l'intermédiaire d'un volume d'huile sous pression. Cette transmission hydraulique de la charge permet donc d'équilibrer de façon parfaite la charge sur chaque patin. En pra tique, dans ce dernier cas; la couronne de patins est portée par au moins un piston sus ceptible de se déplacer dans un cylindre dans lequel agit de l'huile sous pression, de ma nière à permettre aux patins de s'adapter contre la face correspondante de l'anneau tournant.
Cependant, dans un tel palier, l'huile sous pression servant d'organe de transmission. de la chargé est fournie par une pompe,- et toute 9 avarie survenant à cette pompe peut néces siter l'arrêt de la machine dont fait partie le palier.
Le palier de butée,"selon l'invention est précisément du type dans lequel chaque patin est porté par un. piston susceptible de se dé placer dans un cylindre dans lequel est sus ceptible d'agir, au moins momentanément, de l'huile sous. pression, lesdits cylindres étant en communication les uns avec les autres,. de ; manière à permettre d'obtenir une réparti tion uniforme de. la charge sur tous les pa tins.
Ce palier de butée est caractérisé en ce qu'un -dispositif à coin réglable est placé , entre chaque patin -et la partie du bâti for mant support du palier, ce dispositif étant susceptible de se substituer à l'action de la pression d'huile pour transmettre intégrale ment la charge du patin au bâti en conser vant iine répartition uniforme de la charge sur tous les patins.- Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, quatre formes d'exécution du pa lier de butée selon l'invention.
La fig. 1 est une coupe axiale de la pre mière forme d'exécution.
La fig. 2 est une coupe selon II-II de la fig.1.
La fig.3 est une vue partielle en coupe axiale de la seconde forme d'exécution.
La fig.4 est une coupe selon IV-IV de la fig. 3.
La fig. 5 est une coupe axiale de la troi sième forme d'exécution, et la fig. 6 une vue en coupe axiale de la quatrième forme d'exécution.
La première forme d'exécution du palier de butée représentée aux fig.1 et 2 comprend un anneau tournant 1 prenant appui sur une couronne de patins 2 non rotative. Ces patins 2 sont disposés, par rapport à l'an neau 1, de manière à créer au moment du dé marrage et à entretenir pendant la rotation de l'anneau un film d'huile entre les sur faces adjacentes de l'anneau et des patins.
Chacun des patins 2 est solidaire d'un piston 3 susceptible de se déplacer dans un cylindre 4 de manière à permettre au patin 2 de' s'adapter contre la face correspondante de l'anneau tournant.- Ces cylindres 4 sont formés dans un anneau fixe 5 porté par la partie du bâti 6 formant support. Comme le montre la fig. 2; les cylindres 4 sont tous en communication les uns avec les autres par des canaux 7.
La charge d'une machine qui doit être supportée par le palier lui est transmise par un arbre 8 de la machine sur lequel est calé un manchon 9 prenant appui sur l'anneau 1 dont il est rendu solidaire en rotation par des tourillons 10.
Un dispositif à coin est disposé entre chaque patin 2 et le bâti 6'. Dans cette forme d'exécution, ce dispositif -est situé .entre le piston 3 et le fond du cylindre 4 correspon dant. Ce dispositif à coin comprend un corps solide 11, en l'occurrence une bille d'acier, susceptible -d'être déplacée radialement par rapport à l'axe du palier, entre la face infé- rieure 12 du piston 3 et la face correspon dante 13 du fond du cylindre 4.
Ces deux faces 12 et 13 présentent chacune une pièce rapportée 14, respective ment 15, destinée à entrer en contact avec la bille 11. Comme le montre la fig.2, ces pièces 14 et 15 sont établies en forme de gouttière cylindrique, dont les génératrices respectives convergent vers l'extérieur du pa lier.
La bille 11 est entourée d'une bague 16 à laquelle est reliée une tige filetée 17. Celle- ci traverse la paroi du cylindre 4, et un écrou 18 vissé sur elle permet, d'une part, de déplacer la bille 11 de l'extérieur de l'an neau 5 et, d'autre part, .de fixer la bille 11 dans une position .déterminée.
Des segments 20 sont destinés à garantir l'étanchéité du piston 3.
La mise en service d'une machine munie du palier de butée décrit ci-dessus s'effectue de la manière suivante: Alors que la machine est encore à l'arrêt, on alimente les cylindres 4 en huile sous pression, à l'aide d'une pompe non repré sentée. Cette mise sous pression des cylindres 4 permet .de répartir uniformément la charge sur tous les patins 2. A la suite de cette mise sous pression des cylindres 4, les pistons 3 peuvent se trouver à des niveaux différents les uns -des autres.
Cette différence est consé cutive principalement aux déformations inégales de la partie du bâti formant support sous l'effet de la charge. En manoeuvrant les écrous 18, on déplace les billes 11 de ma nière que celles-ci entrent en contact aussi bien avec les pièces 15 qu'avec des pièces 14, de sorte que la .charge de chaque patin puisse se transmettre au bâti 6 par l'intermédiaire des billes 11.
On peut alors mettre hors ser vice la pompe d'alimentation en huile sous pression. Dès que la pression dhuile baisse dans les cylindres 4, la charge des patins se transmet donc intégralement par les billes 11.
Le palier de butée est ainsi réglé et la machine qu'il équipe peut être mise en marche.
La seconde forme d'exécution du palier dé butée, représentée aux fig.3 et 4, com- prend sensiblement tous les organes de la première. Les seules différences sont les sui vantes: les billes 11 ont été remplacées par des corps 21 -en forme de cylindres dont les deux extrémités sont constituées par des calottes sphériques; les segments 20 ont été remplacés par un joint 22 en caoutchouc ou autre matière sem blable.
Toutefois, cette seconde forme d'exécution se distingue surtout de la première par le fait qu'au moins l'un des patins 2, formant bloc avec un piston 3, présente dans son corps un canal 23 destiné à faire communi quer le film d'huile formé entre la surface active 24 du palier et l'anneau 1 avec le cy lindre 4 correspondant.
Ainsi, une fois le film d'huile formé lors de la marche de la machine, tous les cy lindres 4 sont alimentés en huile sous pression à partir dudit film d'huile.
En outre, ce même patin 2 présente un canal d'échappement 25 permettant,de limiter la pression régnant dans les cylindres 4. Un dispositif de réglage du débit du canal d'échappement comprend un organe d'obtu ration constitué par un piston.26 présentant une arête de réglage 27. Ce piston 26 est sus- ceptible de coulisser dans l'embouchure du canal 25 et son arête 27 coopère avec une arête correspondante 28 située à l'entrée du canal 25.
Un mécanisme permet de régler le niveau de l'arête de réglage 27 par rapport au bâti 6 du palier et, du même coup, le niveau des patins 2 lors de la marche de la machine; ce mécanisme comprend une tige 29 susceptible de coulisser transversalement dans l'anneau 5, et reliée par une biellette 30 au piston 26. Cette tige 29 est solidaire d'im piston 31 tendant toujours, sous l'effet de la pression régnant dans les cylindres, à déplacer la tige 29 vers la gauche en regardant la fig. 3 et, par conséquent, à ramener le piston 26 en position d'ouverture du canal 25.
Un méca nisme de butée 32 (non représenté en détail) agit sur le piston 31 pour déterminer la po- sition du piston 26 et, de ce -fait, la hauteur de l'arête de réglage 27.
La mise en service d'une machine munie du palier de butée selon la seconde forme d'exécution a lieu de la manière suivante: Alors que la machine est à l'arrêt, et comme pour la première forme d'exécution, on alimente les cylindres 4 en huile sous pression à l'aide d'une pompe non représen tée.
Cette mise sous pression des cylindres 4 permet d'obtenir une répartition uniforme de la charge sur tous des patins 2. Les corps 21 sont alors déplacés pour compenser les diffé rences de niveau des pistons 3 par rapport au fond des cylindres 4 de manière que le contact soit établi entre les pistons 3 et le corps 21, d'une part (par l'intermédiaire de la pièce 14), et entre ledit corps 21 et le fond 13, d'autre part (par l'intermédiaire de la pièce 15).
Cette opération terminée, la pompe d'ali mentation en huile sous pression des cy lindres 4 peut être mise hors service ou non, et la machine peut être lancée. Si ladite pompe d'alimentation n'a pas été arrêtée avant la mise en marche de la machine, on la mettra hors service dès que la machine aura atteint sa vitesse normale, car dès l'entrée en rotation de l'anneau 1, . le film d'huile créé entre celui-ci et les patins 2 assure lui- même l'alimentation en huile sous pression des cylindres 4.
L'arête de réglage 27 du pis ton 26 peut alors être amenée à un niveau assurant le maintien du contact entre les pis tons 3 et les corps 21. De préférence, cette arête 27 est réglée à un niveau légèrement supérieur, de manière que tant que la ma chine est en service, les pistons 3 soient écar tés quelqùe peu des corps 21, et qu'ainsi la répartition uniforme de la charge sur tous les patins 2 par la pression de l'huile soit garantie malgré les vibrations, le tassement et éventuellement l'usure des patins 2.
Dans cette forme d'exécution, les corps 21 consti tuent -donc des organes de sécurité garantis sant un fonctionnement normal du palier, même si une baisse de pression se produisait dans les cylindres 4.
Diverses variantes de cette seconde forme d'exécution pourraient être prévues. Elles ne seront toutefois pas décrites en détail ici, car le principe même de l'alimentation par le film d'huile des cylindres 4 a été décrit dans le brevet N 304117, dans lequel plusieurs va riantes ont été décrites qui, toutes, pourraient être combinées avec l'une ou l'autre des deux premières formes d'exécution (fig. 1 à 4).
Les formes d'exécution représentées aux fig. 5 et 6 se distinguent de la première forme d'exécution par le fait que les patins 2, au lieu d'être en une pièce avec leur piston respectif 3, forment deux pièces distinctes. Comme cela est visible aux fig. 5 et 6, chaque patin 2 présente à sa partie -inférieure un bossage 33 par lequel il entre en contact avec la. face extérieure 34 du piston 3 correspon dant. Cet appui 33 laisse donc toute liberté au patin 2 pour épouser de manière parfaite la face inférieure de l'anneau 1.
La construction du corps 11, du cylindre 4 et des moyens de- réglage 16 à 18 de la bille de cette troisième forme d'exécution est sem blable à celle de la première (fig.1). Dans la forme d'exécution représentée à la fig.6, le corps interposé entre le fond 13 dit cylindre 4 et la face inférieure <B>12</B> du pis ton 3 a la forme d'un prisme 35 de section trapézoïdale. Dans ce dernier cas aucune pièce 14 ou 15, n'est rapportée dans le -fond 13 du cylindre 4 ou sur la face inférieure 12 du piston 3.
Le plan du fond 13@ est sensible ment horizontal et le plan de la face 12 con verge vers lui vers l'extérieur du palier.
-En variante des différentes formes d'exé cution représentées, les. moyens de réglage du corps solide 11, 21 ou 36 interposé entre le fond<B>13</B> de chaque cylindre 4 et la face 12 du piston 3 pourraient comprendre un dispo sitif à ressort tendant à pousser radialement le corps solide 11, 21 ou 35. Ces moyens pour raient aussi comprendre un piston différen tiel du même genre que le piston 3.1, tendant à déplacer radialement vers l'extérieur du pa lier le corps 11, 21 ou 3;5.