FR2502718A1 - Dispositif pour l'equilibrage de corps tournants - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LES CONSTRUCTIONS MECANIQUES. LE DISPOSITIF D'EQUILIBRAGE CONFORME A L'INVENTION EST CARACTERISE NOTAMMENT EN CE QUE LES EXTREMITES 10, 11 DES CANAUX DE SORTIE 6, 7 SONT SITUEES A L'INTERIEUR DE LA CHAMBRE DE DISTRIBUTION 4, A DES DISTANCES RESPECTIVES DIFFERENTES DE LA BASE INFERIEURE 12 DE CETTE CHAMBRE, LA DISTANCE ENTRE CES EXTREMITES ET L'AXE GEOMETRIQUE 13 DU CORPS TOURNANT 1, AINSI QUE L'ANGLE ENTRE LES DEUX PLANS 15 ET 17 OU 16 ET 17 PASSANT PAR L'AXE GEOMETRIQUE DU CORPS TOURNANT ET DANS LESQUELS SE TROUVENT RESPECTIVEMENT L'EXTREMITE 10 OU 11 DU CANAL DE SORTIE 6 OU 7 ET LE RESERVOIR D'EQUILIBRAGE 3 RELIE A CE CANAL 6 OU 7 SONT DETERMINES PAR L'ANGLE FORME ENTRE, D'UNE PART, LE PLAN 14 D'INCLINAISON DU NIVEAU DU LIQUIDE DANS LA CHAMBRE DE DISTRIBUTION 4 ET, D'AUTRE PART, L'AXE GEOMETRIQUE 13 DU CORPS TOURNANT. L'INVENTION PEUT ETRE UTILISEE NOTAMMENT POUR SUPPRIMER LE DESEQUILIBRE DES CORPS TOURNANTS DE DIVERS MECANISMES DANS L'INDUSTRIE ELECTRIQUE, CHIMIQUE, METALLURGIQUE, ETC.

Description

La présente invention concerne les constructions mécaniques et a notamment pour objet un dispositif pour ltéquilibrage de corps tournants.

L'invention trouve des application notamment dans l'industrie électrique, chimique, métallurgique, pour supprimer le déséquilibre des corps tournants de divers mécanismes marchant à diversesyltesses de rotation.

Dans les constructions mécaniques modernes, le problème de la diminution des vibrations provoquées par le déséquilibre des corps tournants a une très grande importance.

Le procédé le plus efficace de diminution des vibrations des machines est l'équilibrage des corps tournants. Dans les machines telles que les centrifuges, les machines à laver, les rectifieuses, ltéquilibrage des organes tournants (rotors, tambours, extracteurs, meules) doit entre effectué pendant l'utilisation, car la variation du désdquilibre des corps tournants est provoquée par le processus de fonctionnement lui-mbme.

Selon le rapport des fréquences de ses propres oscillations et de sa fréquence ou vitesse de rotation, le corps tournant peut tourner à des vitesses sous-critiques critiques et surcritiques. Par suite du frottement (intérieur et extérieur) du corps tournant, à chacune desdites vitesses de rotation correspond un angle déterminé de retard de la direction danslaquelle l'arbre du corps tournant fléchit sous l'effet du déséquilibre. Cet angle est déterminé par les propriétés du système élastique tournant et varie de O à 1800 quand on passe des vitesses sous-critiques aux vitesses surcritiques.C'est pourquoi les dispositifs pour l'équilibrage des corps tournants doivent amener la masse d'équilibrage non pas à un point opposé à la flexion de l'arbre du corps tournant, provoquée par le déséquilibre, mais à un point décalé, par rapport à ladite position, d'un certain angle déterminé par la vitesse de rotation du corps tournant à l'instant considéré.

On connais bien un dispositif pour l'équilibrage de corps tournants, comprenant des réservoirs d'équilibrage montés à la périphérie du corps tournant, et une chambre de distribution centrale alimentée en liquide par une source de liquide. La chambre de distribution a des prises ou canaux de sortie dont les extrémités se trouvent à l'intérieur de la chambre de distribution et sont équidis- tantes de l'axe géométrique du corps tourant. Lesdites prises sont reliées aux réservoirs d'équilibrage par des conduites radiales. L'extrémités de chacune des prises se trouve dans un plan passant par l'axe géométrique du corps tournant et formant un angle nul avec le plan passant par ce même axe géométrique et dans lequel se trouve le réservoir d'équilibrage relié hydrauliquement à cette prise.

Un tel dispositif permet de supprimer le déséquilibre statique du corps tourant aux vitesses de rotation surcritiques, ctest-d-dire quand la fréquence propre des oscillations du corps tournant est plus basse que sa fréquence de rotation.

Toutefois, ce dispositif ne supprime pas le déséquilibre statique aux vitesses de rotation sous-critiques or ceci est souhaitable pour que le passage de la vitesse critique, c'est-à-dire de la vitesse à laquelle la fréquence propre des oscillations du corps tournant coincide' avec la fréquence de rotation, se fasse dans de meilleures conditions.

On connatt bien,aussi,un dispositif pour l'équilibrage de corps tournants, assurant l'équilibrage du corps tournant à l'une des vitesses de rotation sous-critiques, à laquelle la fréquence propre des oscillations du corps tournant est plus élevée que sa fréquence ou vitesse de rotation, et à l'une des vitesses de rotation surcritique, à laquelle la fréquence propre des oscillations du corps tournant est plus basse que la fréquence de rotation.Ce dispositif comprend des réservoirs d'équilibrage situé à la péripherie du corps touinant, chacun de ces réservoirs étant raccordé par deux conduites (une conduite supérieure et une conduite inférieure) à un ensemble distributeur. L'e trémité de la conduite inférieure connectée à l'ensemble distributeur se trouve dans un plan passant par l'axe géométrique du corps tournant et faisant avec le plan passant par ce meme axe géométrique et dans lequel se trouve le réservoir d'équilibrage relié hydrauliquement à cette #conduite, un angle de 1200 mesuré à partir du plan dans lequel se trouve le réservoir d'équilibrage, dans le sens coïncidant avec le sens de rotation du corps tournant.

L'extrémité de la conduite supérieure reliée à l'en- semble distributeur se trouve dans un plan passant par l'axe géométrique du corps tournant et faisant avec le plan passant par ce même axe géométrique et dans lequel se trouve le réservoir d'équilibrage relié hydrauliquement à cette conduite, un angle de 600, mesuré à partir du plan dans lequel se trouve le réservoir d'équilibrage, dans le sens coïncidant avec le sens de rotation du corps tournant.

L'ensemble distributeur du dispositif considéré comprend un disque distributeur divisé par des cloisons en secteurs à orifices d'entrée et de sortie. En regard de l'orifice de sortie, à une certaine distance de cet orifice, sont montées dans le disque ditributeur les conduites supérieure et inférieure reliant hydrauliquement le disque distributeur aux réservoirs d'équilibrage. A la partie inférieure du disque distributeur, du côté des orifices d'entrée, il y a un élément annulaire ou anneau d'alimentation serré contre le disque distributeur. #La distance entre le bord extérieur des orifices d'entrée et le centre du disque distributeur est à peu près égale au plus petit rayon de la gorge circulaire de l'anneau par laquelle est amené le liquide venant de la source de liquide.La manoeuvre du dispositif lorsque le corps tournant passe d'une vitesse sous-critique à une vitesse surcritique est assurée par la chute du liquide s'écoulant par gravité à travers l'orifice de sortie du disque distributeur.

Le dispositif qui vient d'être décrit est de conception compliquée, insuffisamment sensible aux variations de la vitesse de rotation du rotor, et n'assure pas la précision nécessaire de l'équilibrage, étant donné que l'anneau d'alimentation doit assurer la fermeture des orifices d'entrée quand le rotor est équilibré et en présence de frottement entrele disque distributeur et l'anneau d'alimentation.

On connaît aussi un dispositif pour l'équilibrage de corps tournants, comprenant des réservoirs d'équilibrage situés dans la partie périphérique du corps tournant, et une chambre de distribution disposée coaxialement au corps tourment et alimentée en liquide par une source de liquide.

La chambre de distribution comporte des prises ou canaux de sortie situés dans sa paroi latérale et reliés hydrauliquement aux réservoirs d'équilibrage par des conduites.

L'extrémité de chacune des prises se trouve dans un plan passant par l'axe géométrique du corps tournant et faisant un angle de i800 avec le plan passant par ce m & e axe géométrique et dans lequel se trouve le réservoir d'équl-- librage relié hydrauliquement à cette prise.

Ce dispositif permet de supprimer le déséquilibre statique du corps tournant aux vitesses de rotation souscritiques. Toutefois, il ne supprime pas le déséquilibre du rotor aux vitesse surcritiques.

On s'est donc proposé de créer un dispositif pour l'équilibrage de corps tournants, dans lequel la répartition des extrémités des canaux de sortie à I'int#riur de la chambre de distribution serait telle qu'elle permettrait d'accroitre la précision et la fiabilité de l'équilibrage des corps tournants à des vitesses déterminées comprises dans une plage s'étendant des vitesses sous-critique aux vitesses surcritiques.

Ce problème est résolu du fait que le dispositif pour l'équilibrage de corps tournants à axe de rotation vertical, du type comprenant des réservoirs d'équilibrage situés dans la partie périphérique du corps tournant à equili- brer, une chambre de distribution montée axialement audit corps tournant et alimentée en liquide par une source de liquide, cette chambre de distribution comportant des canaux de sortie situés dans sa paroi latérale et reliés par des conduites respectives à ceux des réservoirs d'équilibrage qui sont situés dans l'un des plans passant par l'axe géométrique du corps tournant et faisant un angle de O à 1800 avec le plan passant lui aussi par l'axe géométrique du corps tourant et dans lequel se trouve l'ex- trémité du canal de sortie correspondant, est caractérisé, d'après l'invention, en ce quelesextrémitésdes canaux de sortie sont situées à l'intérieur de la chambre de distribution, à différentes distances de la base inférieure de cette chambre, la distance entre ces extrémités et l'axe géométrique du corps tournant, ainsi que l'angle entre les deux plans passant par l'axe géométrique du corps tournant et dans lesquels se trouvent respectivement l'extrémité du canal de sortie et le réservoir d'équilibrage relié à ce canal, sont déterminés par l'angle formé entre le plan d'inclinaison du niveau du. liquide dans la chambre de distribution et l'axe géométrique du corps tournant et correspondant à la vitesse prescrite de rotation du corps tournant, l'angle de O à 1800 entre le plan dans lequel se trouve le réservoir d'équilibrage et le plan dans lequel se trouve le canal de sortie qui lui est raccordé étant déterminé dans le sens coïncidant avec le sens de rotation du corps tournant.

Il est avantageux, dans le dispositif pour l'équili- brage de corps tournants, que les canaux de sortie soient disposés en groupes comportant chacun au moins trois canaux situés dans des plans perpendiculaires à l'axe géométrique du corps tournant et dont les extrémités sont équidistantes de l'axe géométrique du corps tournant et sont séparées de cet axe par une distance allant en croissant du groupe inférieur au groupe supérieur de canaux de sortie, de telle façon que la surface formée par les extrémités de tous les canaux de sortie soit convexe, l'angle entre les deux plans passant par l'axe géométrique du corps tournant et dans lesquels se trouvent respec tivement l'extrémité du canal de sortie et le réservoir d'équilibrage qui lui est relié, allant en décroissant du groupe inférieur au groupe supérieur.

Il est avantageux, afin d'exclure le déséquilibre du corps tournant lors du passage d'une vitesse de rotation à une autre, de réaliser dans la paroi latérale de la chambre de distribution un groupe supplémentaire de canaux de sortie pour l'évacuation du liquide d'équilibrage à l'atmosphère, disposés dans un plan perpendiculaire à l'axe géométrique du corps tournant, et dont les extrémités sont équidistantes dudit axe géométrique, la distance entre les extrémités des canaux de sortie dudit groupe supplémen taire et l'axe géométrique du corps tournant étant, en fonction de la position du plan dans lequel se trouvent les canaux de sortie du groupe suuplémentaire par rapport aux plans dans lesquels se trouvent les canaux de sortie des autres groupes (ou groupes principaux), plus grande que la distance des extrémités des canaux de sortie du groupe principal sous-Jacer.t et plus petite que celle des extrémités des canaux de sortie du groupe principal sus-jacent.

Il est utile, afin d'assurer l'équilibrage continu du corps tournant dans toute la plage de vitesses de rotation, que les canaux de sortie soient disposés en un groupe d'au moins trois canaux de sortie situés dans un plan perpendiculaire à l'axe géométrique du corps tournant, et ayant chacun une extrémité en forme de chenal dont le fond est orienté vers la surface latérale de la chambre de distribution, ce chenal étant courbé suivant une ligne en hélice descendant dans le sens de rotation du corps tournant et dont le rayon décroît du point supérieur de l'hélice à son point inférieur, ladite ligne en hélice embrassant un secteur de la chambre de distribution de 10 à 1800, l'angle entre les deux planspassant par l'axe géométrique du corps tournant et dans lesquels se trouvent respectivement le canal de sortie et le réservoir d'équilibrage qui lui est relié étant de O à 1700, et la somme de l'angle du secteur de la chambre de distribution embrassé par le chenal et de l'angle entre les plans indiqués étant de 10 à 1800.

L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaitront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de différents modes de réalisation donnés uniquement à titre dtexemples non limitatifs, avec références aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels
- la figure 1 représente un dispositif pour l'équilibrage de corps tournants conforme à l'invention (coupe longitudianale)
- la figure 2 représente le dispositif pour l'équili- brage de corps tournants conforme à l'invention (vue suivant la flèche A, avec arrachement partiel)
- la figure 3 représente une seconde variante de réalisation du dispositif pour l'équilibrage de corps tournants conforme à l'invention (coupe longitudinale)
- la figure 4 représente la seconde variante de réalisation du dispositif pour l'équilibrage de corps tournants conforme à l'invention (vue suivant la flèche B, avec arrachement partiel)
- la figure 5 représente une vue d'ensemble d'une troisième variante de réalisation du dispositif pour l'équilibrage de corps tournants conforme à l'invention (vue isométrique, en coupe et avec arrachement partiel de la paroi de la chambre de distribution)
- la figure E représente la troisième variante de réalisation du dispositif pour l'équilibrage de corps tournants conforme à l'invention (vue de coté, avec arrachement partiel du rotor)
- la figure 7 représente la troisième variante de réalisation du dispositif pour l'équilibrage de corps tournants conforme à l'invention (vue de dessus, avec arrachement partiel du rotor)
- la figure 8 représente une quatrième variante de réalisation du dispositif pour l'équlibrage de corps tournants-conforme à l'invention (vue de cté, avec arrachement partiel du rotor)
- la figure 9 r#eprésente la quatrième variante de réalisation du dispositif pour l'équilibrage de corps tournants conforme à l'invention (vue de dessus avec arrachement partiel).

Le dispositif pour l'équilibrage de corps tournants conforme à l'invention se monte coaxialement au corps tournant, en l'occurrence, au rotor 1 (figure 1) à axe de rotation vertical. L'arbre 2 du rotor 1 est fixé à une suspension élastique (non représentée). Pour assurer la rotation du rotor 1, l'arbre 2 est relié à un système d'entratnement (non représenté).

Le dispositif pour l'équilibrage du corps tournant 1 comprend des réservoirs d'équilibrage 3 et une chambre de distribution 4 montée coaxialement au rotor 1 et alimentée en liquide par une source de liquide 5. La chambre de distribution 4 comporte des canaux de sortie 6, 7 situés dans sa paroi latérale et reliés par des conduites 8, 9 aux réservoirs d'équilibrage 3. Les extrémités 10, Il des canaux de sortie 6, 7 sont situées à l'intérieur de la chambre de distribution 4 et à differenbt distances respectives de la base inférieure 12 de la chambre de distribution 4.

La distance entre les extrémités 10, 11 des canaux de sortie 6, 7 et l'axe géométrique 13 du rotor 1 est déterminée par l'angle formé entre le plan d'inclinaison du niveau 14 du liquide dans la chambrede distribution 4 et l'axe géométrique 13 du rotor 1 et correspondant à une vitesse déterminée de rotation du rotor 1, pour-desdimen- sions données de la chambre 4 et des distances prédéterminées entre les extrémités 10, Il des canaux de sortie et la base inférieure 12.

La distance entre, d'une partthaque extrémité 10 des lé mes canaux de sortie 6 qui est située plus haut que l'extrémité Il des (i-1)èmeS canaux de sortie -7, et d'autre part, l'axe géométrique 13 du rotor 1, peut être déterminée avec une précision suffisante par la formule
Si = Si~1 + (hi hi--l)' tg dans laquelle

Si~1 étant la distance entre l'axe géométrique 13 et
l'extrémité 11 du (i-1)eme canal 7 hi-1 , la distance entre l'extrémité il du (i-1)ème canal
7 et la base inférieure 12 h1 , la distance entre l'extrémité 10 du ieme canal 6 et
la base inférieure 12 l1angle entre le plan d'inclinaison du niveau 14
du liquide dans la chambre de distribution 4 et
l'axe géométrique 13 à la vitesse de rotation du rotor
1 correspondant à l'entrée en fonction de l'extrémité
10 du ième canal 6 situé à la hauteur hi au-dessus
de la base inférieure 12 xi s la vitesse de rotation du rotor 1 correspondant à ème
l'entrée en fonction de l'extrémité 10 du i canal
6 situé à la hauteur hi au dessus de la base inférieure
12 ; g , l'accélération en chute libre.

Les canaux de sortie 6 (figure 2) ont leurs extrémités 10 situées dans des plans 15 passant par l'axe géométrique 13 du rotor 1. Les canaux de sortie 7 ont leurs extrémités 11 situées dans des plans 16 passant par l'axe géométrique 13 du rotor 1. Les réservoirs d'équilibrage 3 sont situés dans des plans 17 passant par l'axe géométrique 13 du rotor 1.Les angles entre, d'une part, les plans 15, 16 passant par l'axe géométrique 13 du rotor 1 et dans lesquels se trouvent les extrémités respectives 10, Il des canaux 6, 7, et d'autre part, les plans 17 passant par l'axe géométrique 13 du rotor 1 et dans lesquels se trouvent les réservoirs d'équilibrage 3 reliés à ces extrémités 10, 11 des canaux 6, 7, sont mesurés à partir du plan 17 dans lequel se trouvent les réservoirs d'équilibrage 3, dans le sens correspondant au sens de rotation du rotor 1.

Ces angles sont aussi déterminés par l'angle d'inclî- naison du niveau 14 du liquide dans la chambre de distribution 4 aux vitesses prescrites de rotation du rotor 1.

L'angle entre le plan 17 passant par l'axe géométrique 13 du rotor 1 et dans lequel se trouve le réservoir d'équilibrage 3, et le plan 15 passant par l'axe géométrique 13 du rotor 1 et dans lequel se trouve l'extrémité 10 du ème i canal 6, peut petre déterminé par la formule

(degrés),
étant le coefficient de résistance due au frottement
extérieur du rotor 1 dans le milieu ambiant m , la masse du rotor 1 et de tous les éléments qui en
sont solidaires
W0, la vitesse angulaire critique du rotor 1.

L'anglelfi varie de O à 1800 en fonction du régime de rotation du rotor 1, en passant par la valeur 900 à la vitesse de rotation critique du rotor 1.

Si l'angle entre les plans 16 et 17 est choisi supérieur à 18Q", la précision du dispositif baisse ; si l'angle entre les plans 16, 17 est choisi supérieur à 2700, le dispositif introduit un déséquilibre supplémentaire quand l'angle d'inclinaison du niveau 14 du liquide dans la chambre de distribution 4 correspond à la vitesse de rotation du rotor 1 pour laquelle l'angle entre les plans 16, 17 doit être de 1800.

Si l'angle entre les plans 15 et 17 est choisi inférieur à 00, c'est-à-dire négatif, la précision du dispositif baisse quand l'angle d'inclinaison du niveau 14 du liquide dans la chambre de distribution correspond à la vitesse de rotation du rotor I pour laquelle l'angle entre les plans 15, 17 doit entre nul. Si l'angle entre ces plans 15, 17 à ladite vitesse de rotation du rotor I est inférieur à 900, le dispositif introduit un déséquilibre supplémentaire.

Le dispositif pour l'équilibrage du corps tournant 1
(figure 1) comporte, par exemple, quatre réservoirs d'équilibrage# 3 situés à la périphérie du rotor 1. Les quatre canaux de sortie 6, constitués par des tubes, forment un groupe de canaux supérieur 18 dans lequel toutes les extrémités 10 sont situées dans un plan 19 perpendiculaire à l'axe géométrique 13 du rotor 1. Les quatre canaux 7, constitués eux aussi par des tubes, forment un groupe de canaux inférieur 20, dans lequel toutes les extrémités 11 des canaux 7 sont situées dans un plan 21 perpendiculaire à l'axe géométrique 13 du rotor 1. Les extrémités 10 des canaux 6 du groupe supérieur 18 sont équidistantes de l'axe géométrique 13 du rotor 1 et situées à l'intérieur de la chambre de distribution 4.

Les extrémités 11 des canaux 7 du groupe inférieur 20 sont équidistantes de l'axe géométrique 13 du rotor 1 et situées elles aussi à l'intérieur de la chambre de distribution 4. D'autre part, les extrémités 10 des canaux 6 sont séparées de l'axe géométrique 13 du rotor 1 par une distance plus grande que les extrémités 11 des canaux 7.

La différence entre ces distances est déterminéepar l'équation
Sss - SH = (hw - h#.tgoC0 [ m) dans laquelle

hH étant la distance entre les extrémités 11 des canaux
7 et la base inférieure 12 de la chambre de distri
bution 4 la ,ladistance entre les extrémités 10 des canaux 6
et la base inférieure 12 de la chambre de distri
bution 4
SH w la distance entre les extrémités 11 des canaux 7 et
l'axe géométrique 13 du rotor 1 la la la distance entre les extrémités 10 des canaux 6
et l'axe géométrique 13 du rotor 1 l'angle d'inclinaison du niveau 14 du liquide dans
la chambre de distribution 4 à la vitesse de rotation
critique du rotori; la , lavitesse angulaire critique de rotation.

L'extrémité 10 de chacun descaELx 6(figure 2) est située dans un plan 15 passant par l'axe géométrique 13 du rotor 1 et formant un angle de 0 avec le plan 17 passant par l'axe géométrique 13 du rotor 1 et dans lequel se trouve le réservoir d'équilibrage 3 raccordé à ce canal 6 par la conduite 8.

L'angle entre les plans 15, 17 est choisi égal à Oa de façon à assurer ltéquilibrage du rotor 1 aux vitesses de rotation surcritiques.

Tout écart de la valeur de cet angle dans un sens ou dans l'autre entrain une baisse de la précision de l'équilibrage pour une même vitesse de rotation surcritique donnée du rotor 1.

L'extrémité 11 de chaque canal 7 est située dans un plan 16 passant par l'axe géométrique 13 du rotor 1 et formant un angle de 1800 avec le plan 17 passant par ce même axe géométrique et dans lequel se trouve le réservoir d'équilibrage 3 relié à ce canal 7 par la conduite 9.

L'angle entre les plans 16, 17 est choisi égal à 1800 de façon à assurer l'équilibrage du rotor 1 à une vitesse de rotation sous-critique trois fois inférieure à la vitesse de rotation critique du rotor 1. Tout écart de la valeur de cet angle dans un sens ou dans l'autre entrasse une baisse de la précision de l'équilibrage pour une même vitesse de rotation sous-critique donnée du rotor 1.

La chambre de distribution 4 a un trou central 22, pratiqué dans sa base inférieure 12. Une embouchure ou analogue fixe 23 est engagée à l'intérieur de la chambre 4 à travers le trou 22. L'orifice de sortie 24 de lte3- bouchure 23 est orienté vers le bord du trou central 22.

L'embouchure 23 est raccordée hydrauliquement à la source de liquide 5 via une valve 25. Le rayon du trou central 22 est de 10 à 20 microns plus grand que la distance entre le bord extérieur de l'orifice de sortie 24 et l'axe géométrique 13 du rotor 1.

Le rayon du trou central 22 est plus petit que la distance entre les extrémités Il des canaux 7 et l'axe géométrique du rotor 1, d'une valeur déterminée par la formule SH - Ro =hH . tg H
H dans laquelle

Ro étant le rayon du trou central 22 la ~ lavitesse de rotation sous-critique, trois fois
inférieure à la vitesse de rotation critique du
rotor I l'angle d'inclinaison du niveau 14 du liquide dans
la chambre de distribution 4 à la vitesse de rotation
sous-critique du rotor 1.

Dans chaque réservoir d'équilibrage 3 il y a un orifice d'évacuation 26 assurant l'évacuation de l'excès de liquide arrivant dans ce réservoir 3 à partir de la chambre 4.

Les réservoirs d'équilibrage 3 sont situés plus haut que les extrémités 10 des canaux supérieurs 6 de la chambre de distribution 4, ce qui permet d'évacuer le liquide des réservoirs d'équilibrage 3 après l'arrêt du rotor 1.

Une seconde variante de réalisation du dispositif pour l'équilibrage de corps tournants est représentée sur la figure 3. Cette variante prévoit l'équilibrage du rotor 1 à la vitesse de rotation critique.

La chambre de distribution 4 comporte un groupe 27 de quatre canaux de sortie 28 constitués par des tubes montés entre le groupe supérieur 18 et le groupe inférieur 20 de canaux 6 et 7. Les extrémités 29 des quatre canaux 28 sont situées à l'intérieur de la chambre de distribution 4, sont équidistantes de l'axe géométrique 13 du rotor 1 et situées dans un plan 30 perpendiculaire à l'axe géométrique 13 du rotor 1.

La distance entre les extrémités 29descanaux et l'axe géométrique 13 du rotor 1 est plus grande que celle entre les extrémités Il des canaux 7 et ce même axe géométrique 13, d'une valeur déterminée par la formule
SD SH = (hD - hH) . tg 0 & Cm, 1 dans laquelle

hD étant la distance entre les extrémités 29 des canaux
28 et la base inférieure 12 de la chambre de dis
distribution 4 hH s la distance entre les extrémités Il des canaux 7 et
la base inférieure 12 de la chambre de distribution
4;; SD F la distance entre les extrémités 29 des canaux 28
et l'axe géométrique 13 du rotor 1 SH k, la distance entre les extrémités Il des canaux 7
et l'axe géométrique 13 du rotor 1 l'angle d'inclinaison du niveau 14 du liquide dans
la chambre de distribution 4 à la vitesse XD de
rotation du rotor 1,
WD W la vitesse anglulaire critique du rotor 1 proche
de la vitesse critique et correspondant à l'entrée
en fonction des canaux 28.

La distance entre les extrémités 29 des canaux 28 et l'axe géométrique 13 est plus petite que la distance entre les extrémitésî0descwlax6 et cet axe, d'une valeur déterminée par la formule -:
SB - SD =(hB - hD). tg OC B [m] dans laquelle

étant étant la vitesse angulaire de rotation du rotor 1,
proche de la vitesse critique et correspondant à
l'entrée en fonction des canaux 6.

l'angle d'inclinaison du niveau 14 du liquide dans
la chambre de distribution 4 à la vitesse Oss de
rotation du rotor 1.

Dans le groupe 27,le nombre de canaux 28 est aussi égal au nombre de réservoirs d'équilibrage 3 auxquels ces canaux sont reliés par des conduites 31.

L'extrémité 29 de chaque canal 28 est située dans un plan 32 (figure 4) passant par l'axe géométrique 13 du rotor 1 et faisant un angle de 900 avec le plan 17, dans lequel se trouve le réservoir d'équilibrage 3 relié à ce canal par la conduite 31. L'angle entre les plans 32 et 17 est mesuré à partir du plan 17, dans le sens coïncidant avec le sens de rotation du rotor 1. Cet angle est choisi de façon à assurer l'équilibrage du rotor 1 à la vitesse de rotation critique. Si l'angle entre les plans 32 et 17 est choisi plus grand ou plus petit que 900, et que la vitesse de rotation du rotor 1 au moment de l'équilibrage correspondant à la vitesse critique, la précision de l'équilibrage du rotor 1 baisse.

Les extrémités 10, 11, 29 des canaux 6, 7, 28 sont séparées de l'axe géométrique 13 du rotor 1 par des distances allant en croissant du groupe sous-jacent 20 ou 27 de canaux 7 ou 28 au groupe sus-jacent 27 ou 18 de canaux 28 ou 6. De plus, la surface formée par les extrémités 10, 11, 29 des canaux 6, 7, 28 est convexe. Une telle forme de ladite surface s'explique par le fait que la distance entre les extrémités 10, 11 > 29 et l'axe géométrique 13 du rotor 1 dépend de la tangente de l'angle d'inclinaison du niveau 14 du liquide dans la chambre de distribution 4, dont la valeur décroit plusvitequela valeur de cet angle.

Pour exclure le déséquilibre du corps tournant 1 lors du passage d'une vitesse de rotation à une autre, le dispositif d'équilibrage comporte un gourpe supplémentaire 33 (figure 3) de canaux de sortie 34 mises en communication avec l'atmosphère. Les extrémités 35 des canaux 34 sont situées à l'intérieur de la chambre de distribution 4 et équidistantes de l'axe géométrique 13 du rotor 1.

Les extrémités 35 des canaux 34 du groupe supplémentaire 33 sont situées dans unplan ffi perpendiculaire à l'axe géométrique 13 du rotor 1. Le plan 36 se trouve entre les plans 19 et 30, dans lesquels se trouvent respectivement les extrémités 10 des canaux 6 du groupe supérieur 18 et les extrémités 29 des canaux 28 du groupe 27. Le nombre de canaux 34 est égal à quatre et les extrémités 35 de ces canaux sont réparties uniformément dans la paroi latérale de la chambre de distribution 4.La distance entre les extrémités 35 des canaux 34 et l'axe géométrique 13 est plus grande que la distance entrer les extrémités 29 des canaux 28 et ce même axe, d'une valeur déterminée par la formule
SA -SD = (hA - D). [m] dans laquelle

hA étant la distance entre les extrémités 35 des canaux
34 et la base inférieure 12 de la chambre de distri
bution 4
SA s la distance entre les extrémités 35 des canaux 34 et
l'axe géométrique 13 du rotor 1 hD , la distance des extrémités 29 des canaux 28 à la
base inférieure 12 de la chambre de distribution 4 la , la distance entre les extrémités 29 des canaux 28
et l'axe géométrique 13 du rotor 1 la ~ lavitesse angulaire de rotation du rotor 1, corres
pondant à l'entrée en fonction des canaux 34
NA ~ l'angle d'inclinaison du niveau 14 du liquide dans la
chambre de distrubtion 4 à la vitesse angulaire WA
de rotation du rotor 1.

La distance entre les extrémités 35 des canaux 34 et l'axe géométrique 13 du rotor 1 est plus petite que la distance entre les extrémités 10 des canaux et ce même axe, d'une valeur déterminée par la formule
SB = SA = (hss- hA) tg dans laquelle

Un dispositif conforme à l'invention, assurant l'équi- librage du corps tournant dans toute la plage stétendanW des vitesses de rotation sous-critiques aux vitesses surcritiques est représenté sur la figure 5.

Le dispositif pour l'équilibrage du corps tournant 1 est monté sur la base supérieure 37 du rotor 1. Le rotor 1 est lié à un arbre 2 par un arceau 38 et comporte un alésage central 39 permettant l'accès du liquide à la base inférieure 12 de la chambre de distribution 4, pourvue d'un trou central 22.

Les réservoirs d'équilibrage 3 sont raccordés par des conduites 40 à des canaux de sortie 41 situés dans un plan42 (figure 6) perpendiculaire à l'axe géométrique 13 du rotor 1 et formant un groupe 43.

Chacun des canaux 41 est situé dans un plan 44 (figure 7) passant par l'axe géométrique 13 du rotor 1. Le plan 44 forme un angle de 0 avec le plan 17 passant par l'axe géométrique 13 du rotor I et dans lequel se trouve le réservoir d'équilibrage 3 relié hydrauliquement au canal 41. Cet angle est choisi de façon que le dispositif puisse fonctionner à des vitesses de rotation surcritiques deux fois plus élevées que la vitesse de rotation critique du rotor 1. En cas d'écart de l'angle entre les plans 44 et 17 dans un sens ou dans l'autre, la précision de l'équilibrage, pour une même vitesse de rotation surcritique donnée du rotor 1, baisse.

Les canaux 41 ont leurs extrémités 45 situées à l'intérieur de la chambre de distribution 4, chacune de ces extrémités étant réalisée sous la forme d'un chenal,auge ou analogue 46 dont le fond 47 est orienté vers la surface latérale de la chambre de distribution 4. Le chenal 46 (figure 5) est courbé suivant une ligne en hélice descendant dans le sens coïncidant avec le sens de rotation du rotor 1.

Le rayon 48 (figure 7) de ladite ligne en hélice décroît progressivement dans le sens allant du point supérieur de l'hélice à son point inférieur.

Pour chaque portion considérée du chenal 46, le rayon 48 de l'hélice peut être déterminé par la formule
R. = Ri- (hi - hui~1) tg dans laquelle

R. étant le rayon 48 du chenal 46 dans la zone de la ième
portion du chenal 46; ème Ri#î# le rayon 48 du chenal 46 dans la zone de la (i-1)ème
portion du chenal 4, située plus bas que la ieme
zone hi-1, la distance entre la (i-1)eme portion du chenal 46 et
la base inférieure 12 de la chambre de distribution
4; hi , la distance entre la ferme portion du chenal 46 et la
base inférieure 12 de la chambre de distribution 4 la ~ lavitesse angulaire eu rotor 1 à laquelle la ième
portion du chenal 46 entre en fonction l'angle d'inclinaison du niveau 14 du liquide dans
la chambre de distribution 4 quand la vitesse angu
laire du rotor 1 est fagale à
Dans ce dispositif, le rayon 48 minimal de ligne en hélice décrite par le chenal 46 est plus grand que le rayon du trou central 22 de la base inférieure 12 de la chambre de distribution 4, d'une valeur déterminée par la formule Ri min - Ro hi min ~ tg α i min dans laquelle

Ri min étant le rayon 48 minimal de la ligne en hélice
de la portion inférieure (imin) du chenal 46
Ro , le rayon du trou central 22 de la base inférieure
12 de la chambre de distribution 4 hi min' la distance entre la portion inférieure (imin) du
chenal 46 et la base inférieure 12 de la chambre
de distribution 4 min' la vitesse angulaire minimale du rotor 1, à laquelle
la portion inférieure du chenal 46 entre en
fonction o < i min S l'angle minimal d'inclinaison du niveau 14 du
liquide dans la chambre de distribution 4 à la
vitesse angulaire minimale du rotor 1, égale
à wi min
Chaque portion du chenal 46 est tournée autour de l'axe géométrique 13 du rotor 1, à partir du plan 44 passant par l'axe géométrique 13 du rotor 1 et dans lequel se trouve le canal 41, d'un angle déterminé par la formule

L'angleS3i, pour chaque portion sous-jacente du chenal 4t, s est mesuré à partir du plan 17 passant par l'axe géométrique 13 du rotor 1 et dans lequel se trouve le réservoir d'équilibrage 3 relié hydrauliquement à ce chenal, dans le sens coincidant avec le sens de rotation du rotor 1.

Les chenaux 46 de tous les canaux 41 sont identiques et chacun d'eux embrasse un secteur de 1800 de la chambre de distribution 4.

Quand le secteur de la chambre de distribution 4 embrassé par chacun des chenaux 46 est inférieur à 1800, la plage de fonctionnement efficace du dispositif diminue.

Quand le secteur de la chambre de distribution 4 embrassé par chacun des chenaux 46 est plus grand que 1800, la précision de l'équilibrage du rotor 1 diminue.

Pour l'évacuation du liquide de chaque réservoir d'équilibrage 3 (figure 5),celui-ci comporte un trou d'évacuation 49.

Une autre variante du dispositif conforme à l'invention, assurant l'équilibrage dans une plage plus étroite de vitesses de rotation du rotor 1, est représentée sur la figure 8.

Dans ce dispositif, sont placés dans la chambre de distribution 4 des chenaux 50 dont chacun se présente sous la forme d'une partie du chenal 46 et embrasse un secteur de la chambre de distribution 4 égal à 909.

Chaque canal de sortie 51, dont l'extrémité 52 est constituée par un chenal 50, est située dans un plan 53 (figure 9) passant par l'axe géométrique 13 du rotor 7 et faisant un angle de 450 avec le plan 17 passant nar ce même axe géométrique 13 et dans lequel se trouve le réservoir d'équilibrage 3 relié hydrauliquement à ce canal par une conduite 54. Cet angle est mesuré à partir du plan 17, dans le sens coïncidant avec le sens de rotation du rotor 1. Les canaux 51 sont situés dans un mbme plan 56 (figure 8),perpendiculaire à l'axe géométrique 13 du rotor 1.

L'angle entre les plans 53 et 17 est choisi égal à 450, de façon que le dispositif fonctionne à une vitesse de rotation surcritique de 1,3 fois plus élevée que la vitesse de rotation critique du rotor 1.

Etant donné que le chenal 50 embrasse un secteur de la chambre de distribution 4 égal à 90 , la vitesse de rotation initiale du rotor 1, à laquelle le dispositif assure l'équilibrage du rotor 1 avec une grande précision, est de 1,3 plus petite que la vitesse de rotation critique du rotor 1.

Chaque chenal 50, de méme que les chenaux dr de la variante de réalisation du dispositif décrite plus haut, est courbé suivant une ligne en hélice descendant dans le sens correspondant au sens de rotation du rotor 1, et son fond 57 est orienté vers la surface latérale de la chambre de distribution 4. De même que le rayon des chenaux 46, celui des chenaux 50 décroit progressivement du point supérieur de ladite ligne en hélice à son point inférieur.

Le chenal 50 peut embrasser un secteur de la chambre de distribution 4 d'une valeur minimale de 700. Le choi: de cette valeur minimale de 100 est dt au fait qu'aux valeurs inférieures à 100 le dispositif supprime le déséquilibre du rotor 1 pratiquement avec la même précision.

Dans l'autre cas limite, les chenaux 50 peuvent embrasser chacun un secteur de la chambre de distribution 4 de 1800. Le dispositif assure alors l'dquilibrage du rotor dans toute la plage des vitesses de rotation souscritiques et surcritiques du rotor 1.

L'angle entre le plan 53 passant par l'axe géométrique 13 du rotor 1 et dans lequel est situ l'un des canaux 51, et le plan 17 passant par ce même axe géométrique 13 et dans lequel se trouve le réservoir d'équilibrage 3 relié hydrauliquement à ce canal, peut être de O à 1700. La somme de l'angle entre les plans 53 et 17 et de l'angle du secteur de la chambre de distribution 4 embrassé par le chenal 50 se situe dans l'intervalle de 10 à 1800.

Le dispositif pour l'équilibrage de corps tournants fonctionne de la façon suivante.

Le rotor 1 (figure 1) est mis en rotation par son système d'e#rainement (non représenté). il tourne sur l'arbre 2, qui est fixé à unesuspension élastique (non représentée), d'abord à une vitesse sous-critique trois fois inférieure à la vitesse de rotation critique.

Quand le rotor 1 commence à tourner, la valve 25 s'ouvre et le liquide d'équilibrage fourni par la source 5 arrive dans le dispositif à travers l'embouchure fixe 23. Comme l'orifice de sortie 24 de l'embouchure 23 est orienté vers le trou 22 de la base inférieure 12 de la chambre de distribution 4, le liquide, quand l'axe de rotation en mouvement vient coïncider avec l'axe géométrique 13, s'échappe à l'extérieur sans passer par la chambre de distribution 4. En cas de déséquilibre aux vitesses de rotation sous-critiques du rotor 1, l'axe de rotation de celui-ci se déplace par rapport à son axe géométrique 13. il s'ensuit un décalage du trou 22 par rapport à l'embouchure fixe 23. Le liquide s'écoulant par le trou de sortie 24 de l'embouchure 23 tombe alors sur le bord du trou 22 pratiqué dans la base inférieure 12 et arrive dans la chambre de distribution 4.Dans cette chambre, le liquide se répartit en forme d'anneau, sous un certain angle d'inclinaison de son niveau 14 par rapport à l'axe de rotation du rotor 1. Ceci est du à 1'action isfucesoshHffl4ps et de pesanteur sur le liquide. Au fur et à mesure que la chambre de distribution 4 se remplit, le liquide s'écoule dans le sens correspondant à la flexion de l'arbre 2 du rotor 1 est atteint les extrémitésMd~ différents canaux 7 du groupe inférieur 20. Par les canaux 7, ainsi atteints par le liquide du groupe inférieur 20 situé dans le plan 21 perpendiculaire à l'axe géométrique 13, le liquide arrive dans les conduites 9 qui l'antènent aux réservoirs d'équilibrage 3.Etant donné que chaque extrémité il des canaux 7 se trouve dans le plan 16 (figure 2) passant par l'axe géométrique 13 du rotor 1, que le réservoir d'équilibrage 3 qui est relié hydrauliquement à ladite extrémité se trouve dans le plan 7 passant par ce meme axe géométrique 13, et que les plans 17 et 16 forment entre eux un angle de 1800, le liquide s'écoule de la chambre de distribution 4 vers le réservoir d'équilibrage 3 dans le opposé à celui de la flexion de l'arbre 2.

Comme la vitesse de rotation du rotor1 est souscritique à ce moment, le remplissage des réservoirs 3 par le liquide assure l'équilibrage du rotor 1. Les extrémités 10 des canaux 6 (figure 1) du groupe supérieur 18 reliés aux conduites 8 sont situées plus haut que le niveau 14 du liquide dans la chambre de distribution 4. En conséquence,
les canaux 6 ne sont pas atteints par le liquide et ne participent pas à l'équilibrage.

Ensuite on augmente la vitesse de rotation du rotor 1
Jusqu'à la vitesse surcritique dépassant de deux fois sa vitesse de rotation critique. L'angle d'inclinaison du niveau 14 du liquide dans la chambre de distribution 4, par rapport à l'axe de rotation du rotor 1, change. Les extrémités Il des canaux 7 se trouvent alors au-dessus du niveau 14 du liquide dans la chambre de distribution 4.

Quand le liquide est amené dans la chambre de distribution 4 à travers l'embouchure 23, il atteint les extrémités 10 des canaux 6 situés dans le plan 19 perpendiculaire à l'axe géométrique 13 du rotor 1. Le liquide se déplace alors dans la chambre de distribution 4 dans le sens correspondant à celui de la flexion de l'arbre 2. Le liquide qui entre dans les canaux 6 est transmis aux réservoirs d'équilibrage 3 par les conduites 8.

Comme l'extrémité 10 (figure 2) de chacun des canaux 6 se trouve dans le plan 15 passant par l'axe géométrique 13 du rotor 1 et faisant un angle de 0 avec le plan 17 passant par ce même axe 13 et dans lequel se trouve le réservoir d'équilibrage 3 relié à ce canal 6, le liquide s'écoule de la chambre de distribution 4 vers le réservoir d'équilibrage 3 dans le sens correspondant à celui de la flexion de l'arbre 2 du rotor 1. La vitesse de rotation du rotor 1 étant surcritique, le remplissage de ces réservoirs 3 assure l'équilibrage du rotor.

Après obtention de l'équilibrage du rotor I avec le degré de précision prescrit, le liquide sortant de l'em buchure 23 (figure 1) n'arrive plus dans la chambre de distribution 4 et s'échappe librement à travers le trou 22 de la base inférieure 12 de la chambre de distribution 4. Quand un nouveau déséquilibre du rotor 1 apparat, le liquide sortant de l'embouchure 23 arrive de nouveau dans la chambre de distribution 4 et est transmis d'une manière appropriée aux réservoirs d'équilibrage 3. Si le volume du réservoir d'équilibrage 3 est tel qu'après son remplissage par le liquide le rotor 1 reste déséquilibré, le liquide s'échappe des réservoirs d'équilibrage 3 à travers les trous d'évacuation 26, en n'introduisant aucun déséquilibre supplémentaire.

Une fois l'équilibre obtenu, la soupape 25 se ferme.

Quand le rotor 1 s'arrête, le liquide des réservoirs d'équilibrage 3 s'écoule par les conduites 8 et 9 vers la chambre de distribution 4 d'où, en passant à travers le trou 22 de la base inférieure 12 de la chambre de distribution 4, il s'échappe à l'extérieur du dispositif.

Le dispositif pour L'équilibrage de corps tournants représenté sur la figure 3 prévoit l'équilibrage du rotor 1 à une vitesse de rotation sous-critique, à la vitesse critique et à une vitesse surcritique.

Dans ce cas aussi, le rotor 1 est mis en rotation par un système d'entratnement (non représenté).

Quand le rotor 1 commence à tourner, la valve 25 s'ouvre, et le liquide venant dela source 5 s'échappe à l'extérieur à travers l'embouchure fixe 23, sans toucher le bord du trou 22 de la base inférieure 12 de la chambre de distribution 4. Quand le rotor 1 se déplace par rapport à l'embouchure 23 sous l'effet d'un déséquilibre, le liquide s'écoulant par l'orifice d'évacuation 24 de l'embouchure 23 tombe sur la base inférieure 12 et arrive dans la chambre de distribution 4. Sous l'effet des forces centrifuges et de pesanteur, le liquide se répartit en forme d'anneau dans la chambre de distribution 4 et son niveau 14 s'incline sous un certain angle par rapport à l'axe de rotation du rotor 1.

Quand le rotor 1 tourne aux vitesses sous-critiques, l'angle d'inclinaison du niveau 14 du liquide est tel que le liquide ne peut entrer que dans les extrémités Il des canaux 7 du groupe inférieur 20. Les extrémités 10, 29 des canaux 6 et 28, respectivement, se trouvent alors plus haut que le niveau 14 du liquide dans la chambre de distribution 4.

Le liquide se trouvant dans la chambre de distribution 4 se déplace dans le sens correspondant à celui de la flexion de l'arbre 2, et atteint les extrémités Il de certains canaux 7. Le liquide entrant dans ces canaux 7 est transmis par les conduites 9 aux réservoirs d'équi brage 3. L'écoulement du liquide de la chambre de distribution 4 vers les réservoirs d'équilibrage 3 s'e- fectue alors dans le sens opposé à celui de la flexion de l'arbre 2 du rotor 1. Ceci assure l'équilibrage du rotor I à une vitesse de rotation sous-critique trois fois inférieure A B vitesse de rotation critique.

Ensuite le rotor 1 est accéléré par le système d'en tratnement Jusqu'à des vitesses de rotation plus élevées.

Le liquide se trouvant dans la chambre 4 prend alors une nouvelle position, avec un nouvel angle d'inclinaison de son niveau 14 par rapport à l'axe de rotation du rotor I.

La position du niveau 14 du liquide dans la chambre de distribution 4 devient telle que les extrémités 10 et Il des canaux 6 et 7, respectivement, se trouvent plus haut que le niveau 14 du liquide, et le liquide ne peut entrer que dans les extrémités 29 des canaux 28 du groupe 27 qui sont situées dans le plan 30 perpendiculaire à l'axe géométrique 13 du rotor 1.

S'il y a un déséquilibre dans le domaine des vitesses de rotation procÎ#es de la vitesse de rotation critique du rotor 1, le liquide se trouvant dans la chambre de distribution 4 se déplace dans le sens correspondant à celui de la flexion de l'arbre 2, et y baigne les extrémités 29 de certains des canaux 28. Le liquide entrant dans les canaux 28 est transmis par les conduites 31 aux réservoirs d'équilibrage 3.

Etant donné que l'extémité 29 (figure 4) de chacun des canaux 28 est située dans le plan 32 passant par l'axe géométrique 13 du rotor I et formant avec le plan 17 dans lequel se trouve le réservoir d'équilibrage 3 relié hydrauliquement à ce canal 28, un angle de 900 mesuré à partir du plan 17 dans le sens correspondant au sens de rotation du rotor 1, le rotor 1 se trouve de nouveau équilibré aux vitesses de rotation critiques. Malgré la faible puissance du système d'entralnement, le rotor 1 passe alors par la vitesse de rotation critique et atteint les vitesses de rotation prescrites.

Quand la vitesse de rotation du rotor prend une valeur deux fois plus élevée que la vitesse crtique, le niveau 14 du liquide dans la chambre de distribution 4 change.

Les extrémités 11 et 29 (figure 3) des canaux 7 et 28, respectivement, se trouvent alors au-dessus du niveau 14 du liquide dans la chambre de distribution 4. A ces vitesses de rotation, le liquide ne peut entrer que dans les extrémités 10 des canaux 6. C'est pourquoi le fonctionnement du dispositif pour l'équilibrage du corps tournant 1 se déroule ensuite comme décrit plus haut.

Une autre variante de réalisation du dispositif, représentée sur la figure 3, prévoit la suppression du déséquilibre du rotor 1 lors de son passage d'une vitesse de rotation, à laquelle était effectué l'équilibrage, à une autre.

Dans ce cas aussi, le rotor 1 est mis en rotation par un système d'entrainement (non représenté). Quand le rotor 1 commence à tourner, la valve 25 s'ouvre et le liquide fourni par la source 5 passe à travers l'embouchure 23 et s'écoule à l'extérieur du dispositif sans toucher le bord du trou 22 de la base inférieure 12 de la chambre de distribution 4.

Quand, sous l'effet du déséquilibre, le rotor 1 se déplace par rapport à l'embouchure 23, le liquide de s'écoulant par l'orifice d'évacuation 24 de l'embouchure 23 tombe sur la base inférieure 12 et, sous l'effet des forces centrifuges, arrive dans la chambre de distribution 4.

Dans cette chambre, le liquide se répartit en forme d'anneau et avec un certain angle d'inclinaison de son niveau 14 par rapport à l'axe de rotation du rotor 1, sous l'effet des forces centrifuges et de pesanteur.

Aux vitesses de rotation sous-critiques du rotor 1, l'angle d'inclinaison du niveau 14 du liquide est tel que le liquide ne peut entrer que dans les extrémités 11 des canaux 7 du groupe inférieur 20. Les extrémités 10, 35 et 29 des canaux 6, 34 et 28, respectivement, se trouvent alors plus haut que le niveau 14 du liquide dans la chambre de distribution 4. Dans cette chambre, le liquide se déplace vers le côté correspondant au sens de la flexion de l'arbre 2 du rotor 1 et y baigne les extrémités Il des canaux 7 du groupe 20. Le liquide entrant dans les canaux 7 est transmis par les conduites 9 aux réservoirs d'équilibrage 3, l'écoulement du liquide de la chambre de distribution 4 vers les réservoirs d'équilibrage 3 s'effectuant alors dans le sens opposé à celui de la flexion de l'arbre 2 du rotor 1.Ceci assure ltéquilibrage du rotor 1 à une vitesse de rotation sous-critique trois fois inférieure à sa vitesse de rotation critique.

Ensuite le rotor 1 est accéléré par le système d'entraînement Jusqu'à des vitesses plus élevées, surcritiques, mais plus faibles que le double de la vitesse de rotation critique. Alors l'angle d'inclinaison du niveau 14 du liquide dans la chambre de distribution 4 par rapport à l'axe de rotation diminue et les extrémités 11 des canaux 7 se trouvent au-dessus du niveau 14 du liquide. Les extrémités 29 des canaux 28 du groupe 27 se trouvent alors elles aussi au-dessus du niveau 14 du liquide dans la chambre de distribution 4, car la vitesse de rotation du rotor est plus élevée que la vitesse critique, mais inférieure au double de sa vitesse de rotation critique.Les extrémités 10 des canaux 6 du groupe supérieur 18 sont elles aussi au-dessus du niveau 14 du liquide dans la chambre de distribution 4, car la vitesse de rotation du rotor 1 n'a pas atteint une valeur double de la vitesse de rotation sur critique.

Dans ce cas, selon la direction de la flexion de l'arbre 2 provoquée par le déséquilibre du rotor 1, le liquide atteint les extrémités 35 de certains canaux 34 du groupe supplémentaire 33, situées dans le plan 36 perpendiculaire à l'axe géométrique 13 du rotor 1. Etant donné que ces canaux 34 sont en communication avec l'atmosphère, le liquide de la chambre de distribution 4 entrant dans les canaux 34 est reJeté à ltextérieur et ne va pas aux réservoirs d'équilibrage 3. Ceci exclut le déséquilibrage du rotor lors de son passage d'un régime de rotation à un autre.

Avec l'augmentation de la vitesse de rotation du rotor 1 varie aussi la position du niveau 14 du liquide dans la chambre de distribution 4. Quand la vitesse de rotation du rotor 1 atteint une valeur double de sa vitesse de rotation surcritique, les extrémités 35 des canaux 34 se trouvent elles aussi au-dessus du niveau du liquide dans la chambre de distribution 4. En mtme temps, le liquide commence à entrer dans les extrémités 10 de certains canaux 6 du groupe supérieur 18. Le dispositif pour l'équilibrage du corps tournant fonctionne ensuite comme décrit plus haut.

Le dispositif assurant un équilibrage efficace du rotor 1 dans toute la plage des vitesses de rotation souscritiques et surcritiques, représenté sur la figure 5, fonctionne de la façon suivante.

Le rotor 1 est mis en rotation par un système d'entrainement (non représenté) qui attaque l'arbre 2 accouplé au rotor 1 par un arceau 38. Quand le rotor 1 commence à tourner, la valve 25 s'ouvre. Le liquide fourni par la source 5 passe à travers l'embouchure 23 et s'échappe à l'extérieur du dispositif sans toucher le bord du trou 22 pratiqué dans la base inférieure 12 de la chambre de distribution 4, ni le bord de l'élésage central 39 du rotor 1. L'alésage central 39 du rotor 1 assure l'accès libre au trou 22 de la base inférieure 12 de la chambre de distribution 4.

Quand le rotor 1 se déplace par rapport à l'embouchure 23 sous l'effet d'un déséquilibre, le liquide s'écoulant par l'orifice d'évacuation 24 de l'embouchure 23 tombe sur la base inférieure 12 et, sous l'effet des forces centrifuges, est proJeté vers la surface latérale de la chambre de distribution 4. Dans la chambre de distribution 4, le liquide se répartit en forme d'anneau et avec un certain angle d'inclinaison de son niveau 14 (figure 6) par rapport à l'axe de rotation du rotor 1, sous l'effet des forces centrifuges et de pesanteur. L'angle d'inclinaison du niveau 14 du liquide dans la chambre de distribution 4 varie en fonction de la vitesse de rotation du rotor 1.L'augmentation de la vitesse de rotation du rotor 1 s'accompagne d'une diminution de l'angle d'inclinaison du niveau 14 du liquide par rapport à l'axe de rotation du rotor 1.

A une vitesse de rotation sous-critique du rotor 1 trois fois inférieure à sa vitesse critique, l'angle d'incli- naison du niveau 14 du liquide dans la chambre de distri solution 4 est tel que les points inférieurs des chenaux #E se trouvent au-dessous du niveau du liquide. Ceci resulte du fait que les chenaux 46 sort courbés suivant une ligne en hélice descendante à rayon 48 (figure 7) décroissant.

Le liquide se trouvant dans la chambre de distribution 4 se déplace vers le côté correspondant au sens de la feion de l'arbre 2 du rotor 1, et tous les points inférieurs des différents chenaux 46 (figure 5) sont atteints par le liquide.

Comme les chenaux 46 constituent les extrémités 45 des canaux 41 formant le groupe 43 et situés dans le plan 42 (figure 6) perpendiculaire à l'axe géométrique 13 du rotor 1, le liquide entrant dans les chenaux 46 et appliqué contre leur fond 47 (figure 7) par les forces centrifuges est transmis par ces chenaux aux canaux 41. Ensuite, le liquide arrivant dans les canaux 41 est transmis par les conduites 40 aux réservoirs d'équilibrage 3. Le liquide s'écoule alors de la chambre de distribution 4 vers les réservoirs d'équilibrage 3 dans le sens opposé à celui de la flexion de l'arbre 2. Ceci résulte du fait que l'angle du secteur de la chambre de distribution 4 embrassé par le chenal 46 (figure 7) est de 1800, et que chaque canal 41 se trouve dans le plan 44 passant par l'axe géométrique 13 du rotor 1.

L'augmentation de la vitesse de rotation du rotor 1 s'accompagne d'un diminution de l'angle d'inclinaison du niveau 14 (figure 6) du liquide dans la chambre de distribution 4, et une autre portion sus-Jacente du chenal 46 se trouve au-dessous du niveau 14 du liquide. Le liquide entrant dans le chenal 46 (figure 7) s'écoule alors vers le canal 41 dont l'extrémité 45 est constituée par ce chenal 46, en parcourant un arc de chenal plus petit, correspondant à un secteur de la chambre de distribution 4, dont l'angle mesuré à partir du plan 44 passant par l'axe géométrique 13 du rotor 1 dans le sens correspondant au sens de rotation du rotot 1, est plus petit.Le liquide arrivant dans le canal 41 (figure 5) arrive par la conduite 40 dans le réservoir d'équilibrage 3 situé du ctté opposé au sens de déséquilibre. Le remplissage de ce réservoir d'équilibrage 3 par le liquide assure donc l'équilibrage du rotor I à la vitesse de rotation considérée.

Le processus qui vient d'être décrit se répète à chaque changement quelconque de la vitesse de rotation du rotor 1 et du niveau 14 correspondant du liquide dans la chambre de distribution 4. A chaque changement, de nouvelles portions des chenaux 46 se trouvent au-dessous du niveau du liquide dans la chambre de distribution 4. Chaque fois, le liquide des canaux 41 immergés va aux réservoirs d'équilibrage 3 dans le sens opposé à celui du déséquilibre.

De la sorte, le dispositif d'équilibrage assure l'équilibrage du rotor 1 dans toute la plage des vitesses de rotation sous-critiques et surcritiques.

Après accélération du rotor Jusqu'à une vitesse de rotation surcritique deux fois plus élevée que la vitesse critique, toutes les portions des chenaux 4 se trouvent au-dessus du niveau 14 (figure 6) du liquide dans la chambre de distribution 4, sauf les portions des chenaux 46 (figure 7) qui sont dans des plans coïncidant avec les plans 44 passant par l'axe géométrique 13 du rotor 1 et dans lesquels sont situés les canaux 41. Le dispositif d'équilibrage fonctionne alors de la même manière que celle décrite plus haut. Après arrêt du rotor 1 (figure 5), la vidange des réservoirs d'équilibrage 3 s'effectue à travers les trous de vidange 49.

Une autre variante du dispositif assurant ltéquili- brage du rotor 1 dans une plage prédéterminée de vitesses de rotation surcritiques et sous-critiques est représentée sur la figure 8.

Dans cette variante, lerotor, mis en rotation par son système d'entratnement (non représenté), est accéléré jusqu'à une vitesse de rotation sous-critique inférieure de 1,3 fois à la vitesse critique. La valve 25 s'ouvre et le liquide de la source 5 arrive dans l'embouchure 23, d'où il s'échappe à l'extérieur du dispositif sans toucher le bord du trou 22 pratiqué dans la base inférieure 12, si le rotor 1 est équilibré.

Quand le rotor 1 se déplace par rapport à l'embouchure fixe 23 sous l'effet d'un déséquilibre, le liquide tombe sur la base inférieure 12 et est projeté par les forces centrifuges vers la surface latérale de la chambre de distribution 4. Selon la vitesse de rotation du rotor 1, le liquide se répartit en forme d'anneau dans la chambre de distribution 4, avec un angle déterminé d'inclinaison de son niveau 14 par rapport à l'axe de rotation du rotor 1, la valeur de cet angle dépendant de la valeur des forces centrifuges et des forces de pesanteur. La position du niveau 14 du liquide dans la chambre de distribution 4 est alors telle que le liquide peut entrer dans les portions inférieures des chenaux 50. Par suite de la flexion de l'arbre 2 du rotor 1; les portions inférieures de plus faibles rayon des chenaux 50 correspondants se trouvent immergées.Le liquide se trouvant dans la chambre de distribution 4 se déplace vers le côté correspondant au sens de la flexion de l'arbre 2 du rotor 1, et les portions inférieures des chenaux 50 se trouvent immergées. Dans les chenaux 50 ayant une portion immergée, le liquide appliqué par les forces centrifuges contre le fond 57 (figure 9) parcourt un arc de 900 et arrive dans les canaux 51 dont les extrémités 52 sont constituées par ces chenaux 50.

Ensuite le liquide arrivant dans les canaux 51 (figure 8) formant le groupe 55 et se trouvant dans le plan 56 perpen dicuXire à l'axe géométrique 13 du rotor I, est transmis par les conduites 54 aux réservoirs d'équilibrage 3.

Etant donné que les canaux 51 (figure 9) se trouvent dans le plan 53 passant par l'axe géométrique 13 du rotor 1 et que les réservoirs d'équilibrage 3 qui leur sont reliés sont situés dans le plan 17 passant par ce meme axe géométrique 13 et faisant avec le plan 53 un angle de 450,le liquide va aux réservoirs d'équilibrage 3 situés du côté opposé au sens du déséquilibre. L'accumulation du liquide dans ces réservoirs d'équilibrage 3 assure l'équilibrage du rotor 1.

Le changement de la vitesse de rotation du rotor 1 (figure 8) s'accompagne d'un changement de l'angle d'inclinaison du niveau 14 du liquide dans la chambre de distribution 4. Il en résulte qu'aux vitesses de rotation plus élevées du rotor 1, ce sont les portion des chenaux 50 qui sont situées plus haut qui se trouvent au-dessous du niveau 14 du liquide. Le liquide qui entre alors dans les chenaux 50 va aux réservoirs d'équilibrage 3 situés du cbté opposé au sens du déséquilibre du rotor 1. L'accuiru- lation du liquide dans ces réservoirs d'équilibrage 3 assure l'équilibrage du rotor I aux vitesses de rotation plus élevées.

Quand le rotor 1 atteint des vitesses de rotation surcritiques supérieures de 1,2 fois à la vitesse critique, on coupe l'admission du liquide à l'embouchure 23 à partir de la source 5 si le rotor doit être accéléré jusqu'a des vitesses de rotation plus élevées.

Si le rotor doit continuer à tourner à la vI.te##e surcritique indiquée, on ne ferme pas la valve 2#, car, lorsque le rotor 1 est équilibré, le liquide s'écoulant par l'orifice de sortie 24 de l'embouchure 23 n'rive plus dans la chambre de distribution 4 et est remet à
L'extérieur à travers le trou 22 de la base lnférieu:'e 12 de la chambre de distribution 4.

Un tel régime, le dispositif pour I 'équilibrage du corps tournant 1 est capable d'éliminer un déséquilibre correspondant au volume des réservoirs d'équilibrage 3.

Si le déséquilibre est supérieur à la capacité du dispositif, l'excès de liquide s'échappe à l'extérieur du dispositif à travers les trous d'évacuation 49, sans provoquer une augmentation supplémentaire du déséquilibre dn rctor 1.

Après la fermeture de la valve 25 et l'interruption de l'admission du liquide à la chambre de distribution 4, on arrête le rotor. Le liquide se trouant dans les réser- voirs d'équilibrage 3 s'échappe alors à l'extérieur du dispositif par les trous de sortie 49, et celui se trouvant dans la chambre de distribution 4 s'en C-ci#rppc- par le trou 22 de sa base inférieure 12.

De la sorte, le dispositif conforme à l'invention permet de supprimer avec une grande précision et d'une manière fiable le déséquilibre d'un corps tournant à des vitesses de rotation prédéterminées, tout en assurant l'équilibrage du corps tournant dans toute la plagc des vitesses de rotation. Un avantage notable du dispositif conforme à l'invention consiste en ce qu'il est capable de supprimer un déséquilibre éventuel du corps tournant lors de son passage d'une vitesse de rotation à une autre.

Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrtis, ainsi que leurs combinaisons, si cellesci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiquée.

Claims (4)

R E v E N D I C A T I C tb S

1. Dispositif pour l'équilibrage de corps tournants à axe de rotation vertical, du type comprenant des réservoirs d'équilibrage situés dans la partie périphérique du corps tournant à équilibrer ,une chambre de distribution montée coaxialement audit corps tournant, alimentée en liquide par une source de liquide et comportant des canaux de sortie situés dans sa paroi latérale et raccordés par des conduites respectives à ceux des réservoirs d'équilibrage qui sont situés dans des plans respectifs passant par l'axe géométrique du corps tournant et formant un angle de O à 1800 avec un autre plan passant lui aussi par l'axe géométrique du corps tournant et dans lequel se trouve l'extrémité du canal de sortie qui est relié au réservoir d'équilibrage correspondant, caractérisé en ce que les extrémités (10, 11) des canaux de sortie (6, 7) sont situées à l'intérieur de la chambre de distribution (4), à des distances respectives différentes de la base inférieure (12) de cette chambre, la distance entre ces extrémités et l'axe géométrique (13) du corps tournant (1), ainsi que l'angle entre les deux plans (15 et 17) ou (16 et 17) passant par l'axe géométrique du corps tournant et dans lesquels se trouvent respectivement l'extrémité (10 ou 11) du canal de sortie (6 ou 7) et le réservoir d'équilibrage (3) relié à ce canal (6 ou 7), sont déterminés par l'angle formé entre, d'une part, le plan (14) d'inclinaison du niveau du liquide dans la chambre de distribution (4) et, d'autre part, l'axe géométrique (13)du corps tournant, et correspondant à une vitesse donnée de rotation dudit corps, l'angle de O à 1800 entre le plan (17) dans lequel se trouve le réservoir d'équilibrage (3) et le plan (15) dans lequel se trouve le canal de sortie (6 ou 7) raccordé à celui-ci étant déterminé dans le sens correspondant au sens de rotation du corps tournant (1).

2. Dispositif pour l'équilibrage de corps tournants selon la revendication 1, caractérisé en ce que les canaux de sortie (E, 7, 28) sont disposés en groupes (18, 20, 27) constitués chacun d'au moins trois canaux de sortie (6, 7, 26) situés dans des plans (19, 21, 30) perpendiculaires à l'axe géométrique (13) du corps tournant, et dont les extrémités (10, 11, 29), dans chacun desdits groupes, sont équidistantes de l'axe géométrique (13) du corps tournant et sont séparées de cet axe par une distance allant en croissant-du groupe inférieur (20, 27) au groupe supérieur (27, 18),de telle façon que la surface formée par les extrémités (10, 11, 29) de tous les canaux de sortie (6, 7, 28) soit convexe, l'angle entre les deux plans (îs et 17) ou (1 et 17) ou (32 et 17) passant par l'axe géométrique (13) du corps tournant et dans lesquels se trouvent respectivement l'extrémité (10, Il ou 29) du canal de sortie (6, 7 ou 28) et le réservoir d'équilibrage (3) relié à ce dernier allant en décroissant du groupe inférieur (20, 27) au groupe supérieur (27, 18).

3. Dispositif pour l'équilibrage de corps tournants selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que dans la paroi latérale de la chambre de distribution (4) est réalisé un groupe supplémentaire(33)de canaux de sortie (34) pour l'évacuation du liquide d'équilibrage à 1'atmosphère, situés dans un plan (36) perpendiculaire à l'axe géométrique (13) du corps tournant, et dont les extrémités (35) sont équidistantes dudit axe géométrique, la distance entre les extrémités (35) des canaux de sortie (34) dudit groupe supplémentaire (33) et l'axe géométrique (13) du corps tournant étant plus grande que la distance entre les extrémités (29) des canaux de sortie (28) du groupe principal sous-jacent (27) et plus petite que la distance entre les extrémités (10) des canaux de sortie (6) du groupe principal sus-jacent (18), en fonction de la position du plan (36) dans lequel se trouvent les canaux de sortie (34) dudit groupe supplémentaire (33) par rapport aux plans (19, 21, 30) dans lesquels se trouvent les canaux de sortie (6, 7, 28) des groupes principaux (18, 20, 17).

4. Dispositif pour l'équilibrage de corps tournants selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les canaux de sortie (41)disposés en un groupe (43) d'au moins trois canaux de sortie (41) situés dans un plan (42) perpendiculaire à l'axe géométrique (15) du corps tournant, et ayant chacune une extrémité (45) réalisée sous forme d'un chenal (46) dont le fond (47) est orienté vers la surface latérale de la chambre de distribution (4) et courbé suivant une ligne en hélice descendant dans le sens de rotation du corps tournant et dont le rayon (4) décroît du point supérieurdeladite ligne en hélice à son point inférieur, ladite ligne en hélice embrassant un secteur de la chambre de distribution de 10 à 1800, l'angle entre les deux plans (44 et 17) passant par l'axe géom6- trique (13) du corps tournant et dans lesquels se trouvent respectivement le canal de sortie (41) et le réservoir d'équilibrage (3) qui lui est relié, étant de O à 1700, et la somme de l'angle du secteur de la chambre de distributeur (4) embrassé par le chenal (46) et de l'angle entre lesdits plans (44 et 17) étant de 10 à 1800.