Palier hydrostatique La présente invention a pour objet un palier hydro- statique, comprenant des tampons de pression disposés symétriquement dans des coussinets, ces tampons étant séparés du rotor par un fluide et les uns des autres par des canaux d'échappement,
et des moyens d'alimentation du fluide sous pression envoyant le fluide à travers un organe d'étranglement de manière que le fluide puisse s'écouler entre la surface du rotor et les tampons de pres sion et dans les canaux d'échappement.
Ce rotor est caractérisé en ce qu'il comprend au moins trois tampons s'étendant chacun dans une direc- tion oblique par rapport à l'axe du palier.
Les tampons peuvent être disposés en hélice, par exemple.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du palier objet de l'invention.
La fig. 1 est une coupe de cette forme d'exécution. La fig. 2 est une vue prise depuis la, gauche de la fig. 1.
La fig. 3 est une coupe selon AO de la fig. 2 pour la partie gauche, et selon BO de la fig. 2 pour la partie droite.
La fig. 4 est une coupe d'organes représentées à la fig. 1.
La fig. 5 est une coupe d'un organe représenté aux fig. 1 à 3, et la fig. 6 est une vue développée d'une surface repré sentée aux fig. 4 et 5.
Le palier hydrostatique 1 représenté comprend un rotor 2 et deux coussinets 3 et 4, le rotor étant entraîné par un tambour 31 actionné par une .turbine. Un sta tor 33, dans lequel sont montés les coussinets 3 et 4, est monté lui-même dans un logement 34 et maintenu dans ce dernier par un capuchon d'extrémité 35.
Des vis 36 et 37 passent à travers le capuchon 35 et dans le stator 33 et le logement 34. II est possible ainsi de reti rer facilement les organes centraux du palier de leur logement.
La sufrace de palier de chaque coussinet est consti- tuée par des tampons de pression 5 (fig. 4 à 6) placés symétriquement autour de la surface de palier et s'éten dant hélicoïdalement sur la longueur de cette surface.
Les tampons 5 sont séparés par des canaux d'échappe ment 6 hélicoidaux et chaque tampon comporte un évi dement 7, la; surface de palier étant telle que le fluide amené sous pression dans l'un des évidements 7 s'écoule sur le tampon de pression 5 et dans un canal d'échappe ment circonférentiel 30.
Le rotor 2 tourne à l'intérieur des coussinets 3 et 4, la surface du rotor étant usinée avec précision pour assurer le jeu de palier nécessaire entre la surface du rotor et chaque tampon de pression 5. On peut n'usiner avec précision que les parties extrêmes 8 du rotor qui comprennent les :surfaces de palier du rotor. Dans ce cas, le rotor peut comporter une partie centrale de plus petit diamètre que les parties extrêmes 8.
Dans une extrémité de chaque évidement 7, cette extrémité étant la même pour chaque évidement dans les deux coussinets, est ménagé un orifice d'entrée 10 à travers lequel passe un écoulement continu de fluide à une pression déterminée,
l'extrémité pourvue de cet ori fice d'entrée 10 étant telle que l'écoulement du fluide le long de l'évidement comporte une composante dans le même sens que la trajectoire vers l'avant du tampon de pression et dans le sens du rotor (fig. 6).
Le fluide entre d'abord dans le logement du palier par une entrée 11. Il passe ensuite au moyen de conduits 12, 13, 14 dans l'un de deux canaux 17 ménagés dans le logement, l'un à proximité du coussinet 3 et l'autre à proximité du coussinet 4,
les canaux étant coaxiaux avec le rotor de façon que le fluide puisse être facilement envoyé depuis ces canaux à chaque évidement 7 des deux coussinets.
C'est en ces zones que l'écoulement du fluide est limité afin d'obtenir une pression précise du fluide entrant dans les évidements 7. Les évidements 7 utilisés pour réduire l'écoulement du fluide constituent en fait des dispositifs de commande, un tel dispositif étant utilisé pour chaque coussinet. Chaque canal 17 comprend un certain nombre d'aires 18, ce nombre dépendant du nombre d'évidements 7 prévus dans la surface de palier du coussinet 3.
Chaque aire comprend une surface qui est fraisée pour laisser un petit jeu entre cette surface et la surface adjacente du logement. Des passages 19 sont en outre connectés par des conduits 20 et 21 aux évi dements 7. Il est possible ainsi que le fluide s'écoule des canaux 17 sur la surface de chaque aire 18 vers le pas sage 19 et passe ainsi dans l'un des évidements 7.
La dimension du jeu entre chaque aire et la surface adja cente du logement est déterminée de façon que l'écou lement du fluide soit limité dans une mesure définie.
Il peut être avantageux, toutefois, de prévoir des aires qui comprennent des plateaux ou des anneaux réglables afin que le jeu puisse être ajusté, permettant de régler le débit d'écoulement pour répondre à toute exigence par- ticulière.
Un avantage de cette forme de dispositif est que le pourtour de chaque aire 18 agit comme un filtre. Le jeu peut être le même que le jeu du palier ou plus petit et ainsi les particules qui pourraient autrement endomma ger le palier sont retenues. Un autre avantage est que l'écoulement du fluide vers chaque évidement peut être rendu égal aux autres. Ce facteur est très avantageux par le fait qu'il assure une position centrale au rotor rela tivement au coussinet et qu'il est ainsi possible d'utiliser des jeux plus petits
dans le palier. Ces jeux plus petits augmentent à leur tour la rigidité du palier, c'est-à-dire qu'une charge plus forte est nécessaire pour dévier le rotor d'une quantité donnée.
Au cours du fonctionnement, le fluide passant le long des évidements produit une traînée par viscosité sur le rotor. Les tampons de pression s'étendant hélicoïdale ment sur toute la, longueur du coussinet, la traînée com prend des composantes à la fois tangentielle et axiale.
Si le sens de l'hélice et la position de l'orifice d'entrée 10 sont ceux représentés à la fig. 6, la composante tangen tielle de la traînée peut être utilisée pour faire tourner le rotor, et ainsi si le sens de rotation du rotor est celui représenté par la flèche A à la fig. 6,
il se produit une réduction de la. traînée du fluide quand le rotor est entraîné. Cette réduction de la traînée permet d'obtenir des vitesses plus élevées et réduit la puissance d'entrée pour une vitesse de rotation donnée. On peut concevoir que la grandeur de cette composante tangentielle dépend de l'angle de l'hélice.
Hydrostatic bearing The present invention relates to a hydrostatic bearing, comprising pressure buffers arranged symmetrically in bearings, these buffers being separated from the rotor by a fluid and from each other by exhaust channels,
and means for supplying the pressurized fluid sending the fluid through a throttle member so that the fluid can flow between the surface of the rotor and the pressure pads and into the exhaust channels.
This rotor is characterized in that it comprises at least three buffers each extending in an oblique direction with respect to the axis of the bearing.
The buffers can be arranged in a helix, for example.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the bearing which is the subject of the invention.
Fig. 1 is a section of this embodiment. Fig. 2 is a view taken from the left of FIG. 1.
Fig. 3 is a section along AO of FIG. 2 for the left part, and according to BO of FIG. 2 for the right part.
Fig. 4 is a sectional view of the organs shown in FIG. 1.
Fig. 5 is a sectional view of a member shown in FIGS. 1 to 3, and fig. 6 is a developed view of a surface shown in FIGS. 4 and 5.
The hydrostatic bearing 1 shown comprises a rotor 2 and two bearings 3 and 4, the rotor being driven by a drum 31 actuated by a turbine. A sta tor 33, in which the bearings 3 and 4 are mounted, is itself mounted in a housing 34 and held in the latter by an end cap 35.
Screws 36 and 37 pass through the cap 35 and into the stator 33 and the housing 34. It is thus possible to easily remove the central members of the bearing from their housing.
The bearing surface of each bearing is formed by pressure pads 5 (Figs. 4 to 6) placed symmetrically around the bearing surface and extending helically over the length of that surface.
The buffers 5 are separated by spiral escape channels 6 and each buffer has a recess 7, la; bearing surface being such that the fluid supplied under pressure in one of the recesses 7 flows over the pressure pad 5 and into a circumferential escape channel 30.
Rotor 2 rotates inside bearings 3 and 4 with the rotor surface being precision machined to provide the necessary bearing clearance between the rotor surface and each pressure pad 5. Only the rotor surfaces can be precision machined. end parts 8 of the rotor which include the: rotor bearing surfaces. In this case, the rotor may have a central part of smaller diameter than the end parts 8.
In one end of each recess 7, this end being the same for each recess in the two bearings, an inlet orifice 10 is formed through which passes a continuous flow of fluid at a determined pressure,
the end provided with this inlet port 10 being such that the flow of the fluid along the recess has a component in the same direction as the forward path of the pressure pad and in the direction of the rotor (fig. 6).
The fluid first enters the housing of the bearing through an inlet 11. It then passes through conduits 12, 13, 14 into one of two channels 17 formed in the housing, one near the bearing 3 and the other near the bearing 4,
the channels being coaxial with the rotor so that the fluid can be easily sent from these channels to each recess 7 of the two bearings.
It is in these zones that the flow of the fluid is limited in order to obtain a precise pressure of the fluid entering the recesses 7. The recesses 7 used to reduce the flow of the fluid constitute in fact control devices, such as device being used for each pad. Each channel 17 comprises a certain number of areas 18, this number depending on the number of recesses 7 provided in the bearing surface of the bearing 3.
Each area includes a surface which is milled to leave a small gap between this surface and the adjacent surface of the housing. Passages 19 are further connected by conduits 20 and 21 to the recesses 7. It is thus possible that the fluid flows from the channels 17 on the surface of each area 18 towards the step 19 and thus passes into one. recesses 7.
The dimension of the clearance between each area and the adjacent surface of the housing is determined so that the flow of the fluid is limited to a defined extent.
It may be advantageous, however, to provide areas which include adjustable trays or rings so that the clearance can be adjusted, allowing the flow rate to be adjusted to meet any particular requirement.
An advantage of this form of device is that the perimeter of each area 18 acts as a filter. The clearance can be the same as the clearance of the bearing or smaller and so particles which might otherwise damage the bearing are retained. Another advantage is that the flow of fluid to each recess can be made equal to the others. This factor is very advantageous in that it ensures a central position of the rotor relative to the bearing and that it is thus possible to use smaller clearances.
in the landing. These smaller clearances in turn increase the stiffness of the bearing, i.e. more load is required to deflect the rotor by a given amount.
During operation, fluid passing along the recesses produces viscous drag on the rotor. With the pressure pads helically extending the full length of the bearing, the drag has both tangential and axial components.
If the direction of the propeller and the position of the inlet port 10 are those shown in fig. 6, the tangential component of the drag can be used to rotate the rotor, and thus if the direction of rotation of the rotor is that shown by arrow A in FIG. 6,
there is a reduction in the. fluid drag when the rotor is driven. This reduction in drag results in higher speeds and reduces input power for a given rotational speed. It is conceivable that the magnitude of this tangential component depends on the angle of the helix.