CH629284A5

CH629284A5 - DEVICE FOR FIXING THE STATOR OF A MACHINE ON A BASE COMPRISING A FLUID EXHAUST TUBING, PARTICULARLY FOR FIXING THE STATOR OF A TURBOMACHINE.

Info

Publication number: CH629284A5
Application number: CH1274578A
Authority: CH
Inventors: A Renonce A Etre Mentionne Inventeur
Original assignee: Creusot Loire
Priority date: 1977-12-14
Filing date: 1978-12-14
Publication date: 1982-04-15
Also published as: GB2010412A; GB2010412B; FR2411960B1; FR2411960A1; DE2849957A1; IT7869584A0; DE2849957B2; IT1108391B

Description

La présente invention concerne un dispositif de fixation sur un socle du stator d'une machine comprenant une tubulure d'échappement d'un fluide, notamment pour fixer le stator d'une turbomachine. The present invention relates to a device for fixing to a base of the stator of a machine comprising a fluid exhaust pipe, in particular for fixing the stator of a turbomachine.

Un tel dispositif convient particulièrement à la fixation sur un socle du stator d'une turbine du type turbine à vapeur; il peut également servir à fixer sur un socle le stator d'une machine d'un autre type tel qu'un compresseur, un ventilateur, une pompe véhiculant un fluide chaud, comportant une tubulure conduisant un fluide. Such a device is particularly suitable for fixing to a base of the stator of a turbine of the steam turbine type; it can also be used to fix on a base the stator of a machine of another type such as a compressor, a fan, a pump conveying a hot fluid, comprising a tube carrying a fluid.

Une machine de ce genre comporte un stator dans lequel tourne un rotor, et à l'intérieur duquel sont logés, autour du rotor, des organes du type diaphragmes ou garnitures d'étan-chéité, dont le positionnement présente des exigences particulières. A machine of this kind comprises a stator in which a rotor rotates, and inside which are housed, around the rotor, members of the diaphragm or gasket type, the positioning of which presents special requirements.

Le rotor est supporté à ses extrémités par deux paliers qui déterminent, dans l'espace, la position de son axe. Les positions relatives des diaphragmes, des garnitures et du stator, par rapport au rotor, ne doivent pas subir de variations notables, malgré les différences de température qui provoquent des différences de dilatation. Le mode de fixation du stator sur son socle doit donc éviter des variations de positions relatives trop importantes. Cette fixation doit être d'autant plus soignée que la turbomachine fonctionne à des températures élevées. The rotor is supported at its ends by two bearings which determine, in space, the position of its axis. The relative positions of the diaphragms, the linings and the stator, with respect to the rotor, must not undergo significant variations, despite the temperature differences which cause differences in expansion. The method of fixing the stator on its base must therefore avoid excessive variations in relative positions. This fixing must be all the more careful that the turbomachine operates at high temperatures.

Les stators des machines du genre en question, et en particulier les stators des turbomachines, sont le plus souvent constitués de deux demi-coquilles complémentaires qui sont séparées selon un plan horizontal passant par l'axe de rotation du rotor. Ces demi-coquilles sont boulonnées l'une contre l'autre. The stators of machines of the kind in question, and in particular the stators of turbomachines, most often consist of two complementary half-shells which are separated along a horizontal plane passing through the axis of rotation of the rotor. These half-shells are bolted together.

Le support du stator est généralement assuré par l'intermédiaire de pattes qui s'appuient sur les corps des paliers servant au guidage du rotor. Les surfaces d'appui des pattes sur les paliers sont dans le plan horizontal qui contient l'axe de rotation du rotor de manière à limiter les variations de positions verticales entre l'axe du rotor et l'axe du stator. Les pattes d'appui sont fixées soit sur la demi-coquille inférieure soit sur la demi-coquille supérieure. The support of the stator is generally provided by means of lugs which rest on the bodies of the bearings serving for guiding the rotor. The bearing surfaces of the tabs on the bearings are in the horizontal plane which contains the axis of rotation of the rotor so as to limit the variations in vertical positions between the axis of the rotor and the axis of the stator. The support legs are fixed either on the lower half-shell or on the upper half-shell.

On interpose, entre le stator et les paliers ou le socle, des clavettes qui sont contenues dans le plan vertical de symétrie de l'ensemble et assurent le centrage dudit stator. Seul le mouvement relatif du stator par rapport aux paliers, selon une direction verticale, est possible, le stator se dilatant de part et d'autre du plan vertical de symétrie. Interposed, between the stator and the bearings or the base, keys which are contained in the vertical plane of symmetry of the assembly and ensure the centering of said stator. Only the relative movement of the stator relative to the bearings, in a vertical direction, is possible, the stator expanding on either side of the vertical plane of symmetry.

Dans les dispositifs de fixations classiques, les efforts provoqués par les tuyauteries au cours de leur dilatation et par le couple moteur sont étudiés pour que leur résultante ne puisse ni soulever le stator, ni le faire basculer, ni le faire tourner autour d'un axe vertical. In conventional fastening devices, the forces caused by the pipes during their expansion and by the motor torque are studied so that their result can neither lift the stator, nor tilt it, nor rotate it around an axis vertical.

Les forces et moments maximum dus aux tuyauteries sont généralement définis par une norme. Le respect de cette norme impose au constructeur des tuyauteries de prévoir des dispositifs coûteux (grands développements géométriques ou mise en place de soufflets). The maximum forces and moments due to piping are generally defined by a standard. Compliance with this standard requires the pipe manufacturer to provide expensive devices (large geometric developments or fitting of bellows).

Il est intéressant d'empêcher le soulèvement du stator sous l'action des efforts provoqués par les tuyauteries au cours de leur dilatation et par le couple moteur. Pour empêcher le soulèvement, on utilise généralement des goujons spéciaux qui limitent ce soulèvement àia valeur du jeu sous écrou (en général quelques dixièmes de millimètre) nécessaire pour permettre les déplacements dus aux dilatations. It is advantageous to prevent the stator from being lifted under the action of the forces caused by the pipes during their expansion and by the engine torque. To prevent lifting, special studs are generally used which limit this lifting to the value of the clearance under the nut (generally a few tenths of a millimeter) necessary to allow displacements due to expansion.

L'inconvénient de cette technique est que le stator peut se déplacer par rapport au rotor, ce qui peut entraîner une usure prématurée des garnitures. The disadvantage of this technique is that the stator can move relative to the rotor, which can cause premature wear of the linings.

L'invention a pour but de fournir un dispositif de fixation de stator sur un socle, qui empêche ledit stator de se soulever ou de basculer ou de se déplacer dans un plan horizontal, The object of the invention is to provide a device for attaching a stator to a base, which prevents said stator from lifting or tilting or moving in a horizontal plane,

sous l'effet des efforts dus aux tuyauteries, et qui assure en même temps le blocage longitudinal dudit stator à partir d'un plan perpendiculaire à son axe longitudinal. under the effect of the forces due to the pipes, and which at the same time ensures the longitudinal locking of said stator from a plane perpendicular to its longitudinal axis.

Conformément à l'invention, ce but est atteint par la présence des caractères énoncés dans la revendication indépendante annexée. According to the invention, this object is achieved by the presence of the characters set out in the appended independent claim.

Les revendications dépendantes définissent des formes d'exécution du dispositif qui sont particulièrement avantageuses quant à leur construction, leur facilité de montage et leur aptitude à éliminer les inconvénients susmentionnés de l'art antérieur. On note qu'une forme d'exécution présentant les caractères de l'ensemble des revendications annexées s'avère tout particulièrement avantageuse pour la fixation du stator d'une turbomachine comportant une tubulure d'échappement de son fluide moteur. The dependent claims define embodiments of the device which are particularly advantageous as regards their construction, their ease of assembly and their ability to eliminate the abovementioned drawbacks of the prior art. It is noted that an embodiment having the characteristics of all of the appended claims proves to be very particularly advantageous for fixing the stator of a turbomachine comprising an exhaust pipe for its working fluid.

s s

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3

629284 629284

L'invention va maintenant être décrite avec plus de détails en se référant à une forme d'exécution particulière donnée à titre d'exemple et représentée au dessin. Dans celui-ci: The invention will now be described in more detail with reference to a particular embodiment given by way of example and shown in the drawing. In this one:

La fig. 1 est une vue de dessus d'un stator et du dispositif de fixation dudit stator sur son socle, et La figure 2 montre le détail des organes de la fixation qui empêchent le soulèvement et assurent le blocage longitudinal du stator. Fig. 1 is a top view of a stator and of the device for fixing said stator to its base, and FIG. 2 shows the detail of the fixing members which prevent lifting and ensure the longitudinal blocking of the stator.

Le stator de turbine, repéré 1, enveloppe le rotor associé 5. Ce rotor tourne autour d'un axe de révolution 6 qui constitue l'axe longitudinal du stator. Par l'axe longitudinal passe un plan horizontal fictif qui est repéré 7 sur le dessin. The turbine stator, identified 1, envelops the associated rotor 5. This rotor rotates around an axis of revolution 6 which constitutes the longitudinal axis of the stator. Through the longitudinal axis passes a fictitious horizontal plane which is identified 7 in the drawing.

Le stator comporte vers l'arrière une tubulure 32 servant à l'échappement du fluide moteur, l'axe de la tubulure étant repéré 321. The stator comprises towards the rear a tube 32 serving for the escape of the working fluid, the axis of the tube being marked 321.

Le stator 1 est composé de deux demi-coquilles 2 et 3 qui sont séparées par un joint horizontal contenu dans le plan 7. Ces demi-coquilles sont réunies l'une à l'autre par des boulons verticaux. Le stator pourrait être constitué différemment. The stator 1 is composed of two half-shells 2 and 3 which are separated by a horizontal joint contained in the plane 7. These half-shells are joined to one another by vertical bolts. The stator could be made differently.

Le stator est muni de deux pattes d'appui 22 du côté de la tubulure et de deux pattes d'appui 22 du côté opposé. Les pattes 22 s'étendent horizontalement et longitudinalement, c'est-à-dire parallèlement à l'axe 6. Elles sont disposées symétriquement par rapport au plan vertical passant par l'axe de rotation 6 du rotor. Ces pattes reposent sur le socle 4 qui est composé de deux parties symétriques par rapport au plan vertical passant par l'axe 6. L'appui des pattes 22 sur le socle 4 s'effectue par des surfaces d'appui contenues dans le plan horizontal 7. Ces pattes 22 sont situées au-dessus de ce plan et elles sont solidaires de la demi-coquille supérieure 2. The stator is provided with two support legs 22 on the side of the tubing and two support legs 22 on the opposite side. The legs 22 extend horizontally and longitudinally, that is to say parallel to the axis 6. They are arranged symmetrically with respect to the vertical plane passing through the axis of rotation 6 of the rotor. These legs rest on the base 4 which is composed of two parts symmetrical with respect to the vertical plane passing through the axis 6. The support of the legs 22 on the base 4 is effected by bearing surfaces contained in the horizontal plane 7. These tabs 22 are located above this plane and they are integral with the upper half-shell 2.

Le stator est muni de deux bras 31 qui sont situés au-des-sous du plan horizontal axial 7. Ces bras sont donc solidaires de la demi-coquille inférieure 3 lorsque le stator est en deux parties. Ces bras 31 s'étendent horizontalement et transversalement c'est-à-dire perpendiculairement à l'axe 6. Ils sont symétriques par rapport au plan vertical passant par l'axe 6. Chacun de ces bras présente, vers le haut, une face supérieure d'appui 311 qui est située dans le prolongement du plan horizontal axial 7. D'autre part chaque bras présente une face latérale et verticale 312 qui est située dans un plan perpendiculaire à l'axe 6 et passant soit par l'axe 321 de la tubulure soit à proximité de celui-ci. The stator is provided with two arms 31 which are located below the axial horizontal plane 7. These arms are therefore integral with the lower half-shell 3 when the stator is in two parts. These arms 31 extend horizontally and transversely, that is to say perpendicular to the axis 6. They are symmetrical with respect to the vertical plane passing through the axis 6. Each of these arms has, upwards, a face upper support 311 which is located in the extension of the horizontal axial plane 7. On the other hand each arm has a lateral and vertical face 312 which is located in a plane perpendicular to the axis 6 and passing either through the axis 321 of the tubing is close to it.

Le socle 4 porte, au-dessus du plan horizontal axial 7, deux étriers 41 sous lesquels sont engagés les bras 31. Ces étriers sont montés en porte à faux sur des pièces 42 solidaires du s socle. Ces étriers sont fixés sur ces pièces, par exemple à l'aide de boulons 412. Les bras passent soue les étriers avec un jeu J1 faible, de quelques centièmes de millimètre. Les jeux J2 ou J3 qui sont formés entre chaque bras et le socle ou la pièce 42, respectivement, sont plus importants. Les extrémités en porte io à faux des étriers forment des faces verticales d'appui 411 qui sont situées dans un plan 8, perpendiculaire à l'axe 6 et passant par l'axe de la tubulure ou à proximité de celui-ci. The base 4 carries, above the axial horizontal plane 7, two stirrups 41 under which the arms 31 are engaged. These stirrups are mounted in cantilever on parts 42 integral with the base. These stirrups are fixed on these parts, for example using bolts 412. The arms pass soue the stirrups with a small play J1, a few hundredths of a millimeter. The clearances J2 or J3 which are formed between each arm and the base or the part 42, respectively, are more important. The cantilevered ends of the stirrups form vertical support faces 411 which are located in a plane 8, perpendicular to the axis 6 and passing through or near the axis of the tubing.

Le stator est muni de deux bras 21 qui sont situés au-dessus du plan horizontal axial 7. Ces bras sont donc solidaires de la demi-coquille supérieure 2 lorsque le stator est en deux parties. Ces bras s'étendent horizontalement et transversalement c'est-à-dire perpendiculairement à l'axe 6. Ils sont symétriques par rapport au plan vertical passant par l'axe 6. Chaque 2o bras 21 est adjacent à un étrier 41 et présente latéralement une face verticale d'appui qui est en contact avec la face verticale d'appui 411 d'un étrier, suivant le plan vertical transversal 8. The stator is provided with two arms 21 which are situated above the axial horizontal plane 7. These arms are therefore integral with the upper half-shell 2 when the stator is in two parts. These arms extend horizontally and transversely, that is to say perpendicular to the axis 6. They are symmetrical with respect to the vertical plane passing through the axis 6. Each 2o arm 21 is adjacent to a stirrup 41 and presents laterally a vertical support face which is in contact with the vertical support face 411 of a stirrup, along the transverse vertical plane 8.

Le socle comporte, au-dessous des bras 21 c'est-à-dire au dessous du plan horizontal axial 7, des butées 43. Les butées 2s 43 et les bras 21 s'étendent d'un même côté du plan 8. Chaque butée présente une face latérale d'appui 431 qui est contenue dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation 6 du rotor et tel que le plan 8. Cette face verticale d'appui 431 est en contact avec la face verticale d'appui 312 d'un bras adjacent, 30 soit directement, soit par l'intermédiaire d'une cale de réglage 9. The base comprises, below the arms 21, that is to say below the axial horizontal plane 7, stops 43. The stops 2s 43 and the arms 21 extend on the same side of the plane 8. Each stop has a lateral support face 431 which is contained in a plane perpendicular to the axis of rotation 6 of the rotor and such as the plane 8. This vertical support face 431 is in contact with the vertical support face 312 of an adjacent arm, 30 either directly or via an adjustment shim 9.

Les bras 21 sont décollés des butées 43 par un jeu J4. Les bras 21 pourraient reposer sur les butées de manière à supporter le stator pour compléter ou remplacer les pattes 22. 35 Le blocage du stator, selon une direction horizontale et perpendiculaire à l'axe 6, est assuré de manière usuelle. The arms 21 are detached from the stops 43 by a clearance J4. The arms 21 could rest on the stops so as to support the stator to complete or replace the lugs 22. The stator is blocked in a horizontal direction and perpendicular to the axis 6, is provided in the usual manner.

Les bras 31 sont munis de trous taraudés 313 qui peuvent recevoir des vis destinées à faciliter le réglage en altitude du stator inférieur, lors du montage. The arms 31 are provided with threaded holes 313 which can receive screws intended to facilitate the altitude adjustment of the lower stator, during assembly.

40 La fixation est facile et rapide à mettre en œuvre. L'usinage des surfaces d'appui des bras 31 s'effectue en même temps que l'usinage du joint horizontal. 40 The attachment is easy and quick to install. The machining of the bearing surfaces of the arms 31 is carried out at the same time as the machining of the horizontal joint.

Le réglage du jeu J1 s'obtient par usinage des étriers 41 ou par interposition de clinquants entre 41 et 42. The adjustment of the clearance J1 is obtained by machining the stirrups 41 or by interposing foils between 41 and 42.

B B

1 feuille dessins 1 sheet of drawings

Claims

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1. Device for fixing on a base of the stator of a machine comprising a fluid exhaust pipe, in particular for fixing on a base the stator of a tur-bomachine, in which two arms are engaged, under stirrups integral with said base, characterized in that the stirrups (41) are cantilevered so that the cantilever ends form lateral faces (411) of support and by the fact that the stator (1) comprises two arms (21) which are in contact against said bearing faces (411).

2. Fastening device according to claim 1, characterized in that the bearing faces (411) of the stirrups (41) and the bearing faces of the arms (21) are vertical.

2

3, characterized in that the lateral bearing faces (411) of the stirrups are located in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the stator (6) and passing approximately through the axis (321) of the exhaust manifold of the working fluid and by the fact that the lateral bearing faces (312) of the arms (31) engaged under the stirrups (41) are situated in a plane perpendicular to the longitudinal axis (6) of the stator and passing approximately through the 'axis (321) of the tubing.

3. Fastening device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the arms (31) engaged under the stirrups (41) have lateral bearing faces (312) which are in contact with stops ( 43).

4, characterized by the fact that the arms (31) engaged under the stirrups (41) are situated under the horizontal plane passing through the longitudinal axis (6) of the stator and by the fact that the arms (21) in contact with the vertical faces (411) for supporting the stirrups (41) are situated above this horizontal plane.

4. Fastening device according to one of claims 1 to

5, characterized in that each arm (31) engaged under the stirrups (41) is in contact with a vertical bearing face (431) of the associated stop (43), by means of a wedge (9 ).

5. Fastening device according to one of claims 1 to

6, characterized in that the stator (1) is integral with support lugs (22) resting on the base (4).

8. Fastening device according to one of claims 3 to

6. Fastening device according to one of claims 3 to

7, characterized by a clearance (14) between the arms (21) in contact with the vertical bearing faces (411) of the stirrups (41) and the stops (43) located below.

9. Fastening device according to one of claims 1 to

7. Fastening device according to one of claims 1 to

8, characterized in that the arms (21) in contact with the bearing faces (411) of the stirrups (41) are integral with the upper half-shell (2) of the stator and that the arms (31) engaged under the stirrups (41) are integral with the lower half-shell (3).