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Transformation de locomotives à distribution par tiroir ---------------------------------------------------roir cylindrique en locomotives à distribution par soupapes.
La présente invention se rapporte à des dispositifs applicables aux*locomotives, qui permettent de transformer d'anciennes locomotives pourvues de distributions par ti- ' roirs, par les moyens les plus simples et sans changement notable des pièces principales de la machine, en locomotives à distribution par soupapes, ce qui permet l'emploi de vapeur fortement surchauffée, augmente le caractère économique du fonctionnement de la locomotive et élève la sécurité de fonctionnement.
Il est vrai qu'on a déjà proposé de remplacer le tiroir cylindrique enlevé par des soupapes de distribution. Tou- tefois, les propositions faites jusqu'à présent n'étaient pas utilisables en pratique vu que la commande pour les soupapes vient se placer à l'intérieur de l'alésage du tiroir cylindrique, que les soupapes ne peuvent par conséquent pas avoir une section transversale suffisamment grande et que par conséquent il devait se produire un étranglement de la vapeur. En outre, les ressorts de fermeture des soupapes sont exposés à la vapeur chaude de sorte que les forces des
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ressorts laissent à désirer déjà après peu de temps et que les ressorts doivent être remplacés, ce qui rend nécessaire un démontage complet de la distribution.
Les inconvénients des constructions connues jusqutà présent sont évités par.la transformation suivant la pré- sente invention. Cette transformation se fait par l'emploi de groupes de distribution conformés d'une manière particu- lière qui sont insérés après démontage préalable du tiroir cylindrique, dans l'alésage du tiroir cylindrique aux deux côtés frontaux de la pièce coulée du cylindre.
Chacun des groupes de distribution comprend une soupape d'admission et une soupape d'échappement déchargées, à double siège, à tiges supportées l'une dans l'autre et dirigées vers l;intérieur, tiges qui reçoivent leur guidage au moyen d'un croisillon inséré 'dans l'alésage du tiroir cylindrique et sont mises sous la pression de vapeur à partir de celui-ci, tan- dis que la commande des soupapes est logée dans un couver- cle creux qui ferme l'alésage du tiroir cylindrique. Dans cette transformation, les conduites d'échappement restent mintenues à leurs places. Avec la constitution, esquis- sée ci-dessus, des groupes de distribution, presque toute la section transversale de l'alésage du tiroir est rendue utilisable jour le passage de la vapeur.
On produit donc de grades sections de passage pour la vapeur et on évite par conséquent tout étranglement nuisible de la vapeur surtout que les soupapes à double siège utilisées donnent lune section d'ouverture double de celle d'un tiroir cy- lindrique.
Une autre caractéristique de l'invention consiste en ce que les pièces de commande pour le soulèvement des sou- papes sont logées de façon facilement démontable dans un
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soustraites à l'influence de la vapeur chaude. Par le fait qu'on fait passer les surfaces de levée, agissant à la ma- nière de leviers à roulement, de la came oscillante à travers son axe d'oscillation on produit cet effet que les soupapes se posent sans choc sur leur siège. Malgré cela elles sont ouvertes et fermées rapidement toutefois par la disposition des leviers à roulement intermédiaires dont les bras de levier.actifse modifient en coopération avec la surface de levée de la came de commande, de sorte qu'elles libèrent toujours rapidement la pleine section transversale d'ouverture.
Par la transformation suivant la présente invention, on peut atteindre, comme on l'a démontré, une économie de charbon allant jusqu'à 20% lorsqu'on utilise en même temps une surchauffe élevée rendue possible par les soupapes.
Tous ces avantages sont obtenus sans que la locomotive doive être mise hors de service pendant longtemps vu que le démontage du tiroir cylindrique et le montage des ' groupes de distribution peuvent s'exécuter en quelques heures de travail, c'est à dire en un temps très court, toutes les autres pièces de la locomotive, telles nue les cylindres, les tuyauteries, la commande extérieure, la tuyère d'échappement, restant complètement sans changement.
On peut par conséquent effectuer la transformation de la locomotive à tiroir en une-locomotive à soupapes sans que les grands approvisionnements de réserve pour les locomotives à tiroir, qui sont emmagasinés dans les différents ateliers de locomotives, deviennent inutilisables. On favorise ainsi notablement la construction régulière recherchée pour l'établissement de locomotives surtout que les groupes de distribution restent identiques pour la plupart des brandeurs de locomotives.
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Four représenter la présente invention, on a montré sur le dessin annexé à la fige 1 une coupe {.'un cylindre de locomotive à distribution par tiroir.
La fig. la contre le dispositif de compensation de . pression de @arche à vide, placé latéralement au cylindre.
Le. fige 2 neutre le même cylindre à vapeur en coupe avec la distribution par soupapes mise en place.
La fig. 3 montre le groupe de distribution à introduire, à plus @@nde pour indiquer la constitution spéciale des ties de soupape supportées l'une dans l'autre.
On a désigné par 1 le cylindre à vapeur d'une locomotive, .vec lequel est venu de fonte à la partie supérieure le logement 2 de répartition de vapeur et de distribution.
Dans le cylindre se meut le piston 5 avec la tige de piston 4. Le logement 2 comprend un alésage 5 s'étendant de part en part, dans lequel le tiroir de distribution 6 avec ses monchons de glissement 7 est introduit par l'intermédiaire de pièces 8. Sur ces pièces intermédiaires sont disposées des tubulures latérales qui sont raccordées aux conduites d'échappement aboutissant à la tuyère d'échappement, La .tige 10 du tiroir cylindrique est ensuite encore guidée dans les couvercles 11 et 12, la partie de la tige guidée dans le couvercle 12 est raccordée à une distribution 13 à coulisse ou à bielle. Pour compléter la locomotive à tiroir, il y a encore les conduites de graissage 14, les soupapes de sûreté 15 montées sur le cylindre, le dispositif de marche à vide 16 et la soupape d'aspiration d'air 17.
Four transformer cette locomotive fortement démodée, arriérée, fonctionnant par conséquent de façon peu économique, en une locomotive de grande valeur pour vapeur
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12. En outre, les pièces 14,15, 16 et 17 deviennent superflues et les ouvertures sont fermées autant que c'est nécessaire par des brides pleines..
Après le démontage de ces parties on introduit dans chaque extrémité de cylindre un groupe de distribution qui est établi de la manière suivante.
Ce groupe de distribution consiste en une pièce rapportée 18 qui contient la soupape d'admission 19 et est @ain- tenue par les pièces intermédiaires 8. La pièce intermédiaire 8 elle-même contient une pièce rapportée 20 qui contient la soupape d'échappement 2I. Le montage des soupapes est tel que de larges canaux de vapeur sonttoujours formés et que l'écoulement de la vapeur s'effectue d'une manière régulière sans de nombreux coudes. Chacune des pièces intermédiaires 8 est fermée par un couvercle creux dans lequel est logée la commande pour les soupapes d'admission et d'échappement d'un côté du cylindre.
La commande pour un groupe semblable consiste en un sabot 24 monté sur un arbre de distribution 23 et dont la surface de levée passe par l'axe d'oscillation. De ce fait le soulèvement et le dépôt des soupapes sur leurs sièges se fait toujours avec une vitesse nulle. Les sièges de soupape sont par conséquent exempts d'usure. Le sabot de distribution 24 est disposé de façon interchangeable. On peut par conséquent employer la même distribution pour une ma- chine à marche lente ou à marche rapide et il suffit de monter le sabot de distribution correspondant- 24.
Le mouvement d'oscillation.de la came de distribution est transmis par des leviers intermédiaires 25, 26 à la soupape d'admission et d'échappement. 'Sur le côté du couvercle creux, l'arbre de distribution de chaque côté du cylindre porte un bras. Les deux bras sont reliés ensemble
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par une tige de commande 27 qui transmet la pression de fer- meture des soupapes d'un des côtés du cylindre par la com- mande aux soupapes de l'autre côté du cylindre et favorise ainsi l'ouverture des soupapes de ce côté du cylindre.
L'ouverture des soupapes se fait à partir de la came de commande 24, la fermeture au contraire par la pression de vapeur qui agit sur les tiges de soupape. Dans ce but, les 'tiges de soupape ont reçu la constitution particulière suivante.
Dans la pièce rapportée 20 est supportée une tige de poussée cylindrique creuse qui s'appuie par son extrémité externe contre le levier intermédiaire 26 et par son extrémité interne au moyen d'une surface d'étanchéité 28a contre la soupape d'échappement 2I. La tige creuse 29 de la sou- pape d'échappement 2I est montée de façon à coulisser d'une part dans la tige de poussée creuse 28 et d'autre part dans un trou 30 de la pièce rapportée 18. La tige de poussée 28 et la tige creuse 29 sont traversées par la tige 3I de la soupape d'admission 19 qui porte à une extrémité un sabot
3Ia qui coopère avec le levier intermédiaire 25.
L'autre extr@@ité interne, en forme de piston, de la tige d'admis- sion 3I s'engage dans un trou 32 d'un croisillon 33 qui est introduit dans l'alésage 5. Les trous de ces croisillons son@ @@cord@s une conduite de vapeur par laquelle les ch@@bres 32 @euvent être '.'.lises sous une pression qui agit sur les tiges des souples d'admission et tend à faire pus- ser toujours les soupapes d'admission dans la position de fermeture.
Par des trous pratiqués dans la tige 3I de la soupape d'admission, la pression de vapeur agit également . dans la chambre 30 sur la tige de la soupape d'échappement
2I de sorte que cette dernière également tend à passer sous l'effet de la pression de vapeur dans la position de ferme-
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maintenues seulement par la pression de vapeur dans leur position de fermeture, elles agissent également comme soupapes de sûreté contre les coups d'eau, etc., et remplacent les soupapes de sûreté nécessaires jusqu'à présent, disposées sur le cylindre, mais elles sont beaucoup plus parfaites que ces dernières dans leur action car elles entrent en activité immédiatement, sans retard, et elles libèrent une section transversale beaucoup plus grande.
Le dispositif décrit sert également de dispositif de marche à vide. Il suffit seulement à cet effet de fermer l'arrivée de vapeur au moyen d'une'soupape non représentée.
Toutes les soupapes restent alors dans la position ouverte et l'on produit ainsi un équilibrage de vapeur couplet des deux côtés du cylindre.
Le même dispositif peut également être employé pour le graissage des tiges de soupape. Dans ce but au moyen d'une conduite d'huile se trouvant sous pression, de l'huile est envoyée goutte à goutte à la vapeur et parvient avec la vapeur par les trous jusqu'aux guidages des tiges pour graisser ceux-ci.
La vapeur fortement surchauffée est amenée par une tubulure 35 disposée au milieu du logement 2, parvient par la soupape d'admission ouverte 19, dans le cylindre 1 devant le piston 3. La vapeur détendue au contraire s'échappe par la soupape d'échappement ouverte 2I dans les tubulures intermédiaires 8 auxquelles le tuyau de vapeur d'échappement est raccordé.
Une transformation, effectuée de cette manière, d'une machine à vapeur ancienne de locomotive, à distribution par tiroir cylindrique en une machine à distribution par soupapes qui satisfait à toutes les conditions d'un fonctionnement moderne, à vapeur chaude, peut être exécutée sans aucun changement des modèles des cylindres, des tuyauteries, en
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conservant le changement de marche en construction régulière, en peu de temps et à peu de frais. La locomotive doit seulement être mise hors .de service pendant quelques jours ,
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le te:.:.::ps ô-t --:.iobißisa tion est par conséquent raccourci fortement et les frais pour la transformation deviennent très minimes.