CH629284A5 - Dispositif de fixation sur un socle du stator d'une machine comprenant une tubulure d'echappement d'un fluide, notamment pour fixer le stator d'une turbomachine. - Google Patents

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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).

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.

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.

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,

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.

Conformément à l'invention, ce but est atteint par la présence des caractères énoncés dans la revendication indépendante annexée.

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.

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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:

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.

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.

Le stator comporte vers l'arrière une tubulure 32 servant à l'échappement du fluide moteur, l'axe de la tubulure étant repéré 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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Le réglage du jeu J1 s'obtient par usinage des étriers 41 ou par interposition de clinquants entre 41 et 42.

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1. Dispositif de fixation sur un socle du stator d'une machine comportant une tubulure d'échappement d'un fluide, notamment pour fixer sur un socle le stator d'un tur-bomachine, dans lequel deux bras sont engagés, sous des étriers solidaires dudit socle, caractérisé par le fait que les étriers (41) sont montés en porte-à-faux de manière que les extrémités en porte-à-faux forment des faces latérales (411) d'appui et par le fait que le stator (1) comporte deux bras (21) qui sont en contact contre lesdites faces d'appui (411).

2. Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les faces d'appui (411) des étriers (41) et les faces d'appui des bras (21) sont verticales.

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REVENDICATIONS

3, caractérisé par le fait que les faces latérales d'appui (411) des étriers sont situées dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal du stator (6) et passant approximativement par l'axe (321) de la tubulure d'échappement du fluide moteur et par le fait que les faces d'appui latérales (312) des bras (31) engagés sous les étriers (41) sont situées dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal (6) du stator et passant approximativement par l'axe (321) de la tubulure.

3. Dispositif de fixation selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que les bras (31) engagés sous les étriers (41) ont des faces latérales d'appui (312) qui sont en contact avec des butées (43).

4, caractérisé par le fait que les bras (31) engagés sous les étriers (41) sont situés sous le plan horizontal passant par l'axe longitudinal (6) du stator et par le fait que les bras (21) en contact avec les faces verticales (411) d'appui des étriers (41) sont situés au-dessus de ce plan horizontal.

4. Dispositif de fixation selon l'une des revendications 1 à

5, caractérisé par le fait que chaque bras (31) engagé sous les étriers (41) est en contact avec une face verticale d'appui (431) de la butée (43) associée, par l'intermédiaire d'une cale (9).

5. Dispositif de fixation selon l'une des revendications 1 à

6, caractérisé par le fait que le stator (1) est solidaire de pattes d'appui (22) reposant sur le socle (4).

8. Dispositif de fixation selon l'une des revendications 3 à

6. Dispositif de fixation selon l'une des revendications 3 à

7, caractérisé par un jeu (14) entre les bras (21) en contact avec les faces verticales d'appui (411) des étriers (41) et les butées (43) situées au-dessous.

9. Dispositif de fixation selon l'une des revendications 1 à

7. Dispositif de fixation selon l'une des revendications 1 à

8, caractérisé par le fait que les bras (21) au contact des faces d'appui (411) des étriers (41) sont solidaires de la demi-coquille supérieure (2) du stator et que les bras (31) engagés sous les étriers (41) sont solidaires de la demi-coquille inférieure (3).