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Locomotive à accumulateur de vapeur.
La présente invention se rapporte aux locomotives à accumulateur de vapeur (locomotives sans foyer) sous haute pression dans l'accumulateur, dans lesquelles la pression de la vapeur prélevée au réservoir-accumulateur est abaissée par un dispositif réducteur de la pression, à peu près constante, sous laquelle fonctionnent les cylindres de la locomotive. La vapeur dont la pression a été abaissée est conduite ensuite à un réservoir compensateur auquel les cylindres sont reliés par des dispositifs d'arrêt.
Suivant une proposition antérieure de la demanderesse, le dispositif d'arrêt, qu'on a monté entre le réser-
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voir compensateur et les cylindres, est relié au dispositif de distribution de la locomotive, de telle manière que ce dispositif soit fermé dans la position médiane de la dis- tribution, mais qu'il soit ouvert quand cette dernière est écartée de cette position.
,
Conformément à la présente invention, le dispositif régulateur de haute pression qui abaisse la vapeur de l'ac- cumulateur à la pression de travail et le dispositif d.'ar- rêt (régulateur de basse pression),disposé entre le réservoir compensateur et les cylindres à vapeur, sont reliés l'un à l'autre, par un accouplement, une tringlerie ou d'autres or- ganes analogues, de manière que les deux régulateurs soient déplacés dans le même sens, par exemple dans celui de l'ou- verture. Au regard du mode d'exécution connu précité, cette disposition présente, pour le service, le grand avantage que, lorsqu'on ferme le régulateur de haute pression, le régulateur de basse pression se ferme également, sans que la distribu- tion de la locomotive doive être amenée à la position médiane.
Le service de la locomotive sans foyer ne se distingue'donc d'aucune façon du service des régulateurs et de la distribu- tion des locomotives à foyer, bien que des moyens complète- ment différents de ceux des locomotives à foyer soient em- ployés.
L'accouplement entre le régulateur de haute pression et le régulateur de basse pression est construit de préférence de manière que, lors de la manoeuvre d'ouverture, le régulateur de basse pression commence plus tôt à s'ouvrir et qu'à la ma- noeuvre de fermeture, il se ferme plus tard que le régulateur de haute pression. On exécute l'accouplement de préférence de façon que le régulateur de basse pression soit déjà complète- ment ouvert pour', une fraction (par exemple un quart) de la course du levier régulateur.
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Par cet accouplemènt des deux régulateurs, on obtient le résultat que, d'une part, le régulateur de basse pression s'ouvre déjà largement lorsque la commande des régulateurs est encore peu ouverte, de sorte qu'il ne se produit pas d'abaissement de pression dans ce régulateur et que, d'autre part, il règne toujours une pression de vapeur suffisante dans le réservoir compensateur, ce qui conestitue un grand avantage du point de vue de la technique du fonctionnement pour le démarrage de la locomotive et pour les services auxiliaires.
Suivant l'invention, on pourvoit la tringlerie de commande des deux régulateurs d'un frein à liquide (frein à huile) et d'un frein à frottement. On exécute le frein à huile avec des moyens connus, par exemple un canal de dérivation à soupape de retenue ou un autre dispositif analogue, de manière qu'il n'agisse que lors de 1?ouverture. On obtient ainsi le résultat qu'on ne peut ouvrir que lentement les régulateurs, mais qu'ils peuvent se fermer rapidement. Le frein à frottement empéche un déplacement non désiré des régulateurs, provoqués par exemple par les trépidations dues à la marche.
Pour maintenir le réservoir compensateur sous pression, même en marche à vide ou à l'arrêt, conformément à l'invention, on amène à l'aide d'une soupape auxiliaire déplagable automatiquement ou à la main, de la vapeur dans ce réseryoir compensateur (en évitant de la faire passer par le régulateur de haute pression) suivant les besoins des services auxiliaires ou suivant la pression régnant dans le réservoir compensateur.
Lorsqu'on exécute cette soupape auxiliaire sous la forme d'une soupape automatique de réduction de pression, on règle avec avantage la pression à laquelle la soupape entre en action à une valeur inférieure à la pression maxima admissible dans le réservoir compensateur.
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Lorsqu'on accouple les deux régulateurs conformément à l'invention, on peut d'une façon particulièrement avantageuse employer une soupape automatique de réduction de pression pour toute la vapeur qui s'écoule vers les cylindres. Les avantages d'une telle soupape sont évidents et consistent surtout en ce que la vapeur entre à une pression elevée constante, dans les cylindres, ce qui réduit sensiblement la consommation spécifique de vapeur, et en ce que le conducteur ne doit pas, pendant la marche, régler à la main le régulateur de haute pression suivant la consommation de vapeur, ce qui détournerait son at- tention de la voie. Cet avantage a une grande importance, en particulier pour les locomotives à accumulateurs de pression pour longs trajets, qui sont desservies par un seul homme.
Il n'est pas possible, pour de grandes quantités de vapeur et pour de fortes différences de pression, telles qu'elles se présentent dans les locomotives à accumulateur de vapeur à très haute pression, d'exécuter ces soupapes de réduction de pression de façon qu'elles soient étanches à la vapeur, et on doit compter avec un passage assez appréciable de vapeur à travers ces soupapes de réduction lorsque celles-ci sont dans la position de fermeture. Conformément à l'invention, on dispose cette soupape automatique de réduction de pression après le régulateur de haute pression (dans le sens du déplacement de la vapeur). On réalise ainsi, lorsque le régulateur est fermé, une fermeturetout à fait hermétique par le régulateur de haute pression.
Au démarrage de la locomotive, on ouvre lentement le régulateur et, après peu de temps, la soupape automatique de réduction de pression se charge de réduire le passage de la vapeur de l'accumulateur en fonction de la pression dans le réservoir compensateur.
Les figures 1 à 4 du dessin annexé représentent et expliquent à. titre d'exemples des modes d'exécution de la présente invention.
Sur ce dessin ,
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la figure 1 représente une locomotive dont le débit de vapeur est réglé à la main et qui est pourvue d'une soupape auxiliaire commandée à la main, la figure 2 montre une locomotive à soupape automatique de réduction de pression pour la vapeur de la locomotive et la vapeur auxiliaire. la figure 3 est un mode d'exécution de l'accouplenient du régulateur de haute pression avec le régulateur de basse pression et la figure 4 est un diagramme montrant les courses d'ouverture des tiroirs 3 et 6.
Sur la figure 1, on a désigné par 1 le réservoiraccumulateur de la locomotive, réservoir dont on prélève la vapeur, ce qui y fait baisser la pression. Par un dispositif d'arrêt 2, qui,pendant le fonctionnement, est normalement ouvert et n'est pas misen action et qui ne sert qu'à fermer le réservoir 1 lors des pauses prolongées, la vapeur s'écoule vers un dispositif manuel 3 (régulateur de haute pression) servant à abaisser la pression d'admission à peu près constante de la vapeur dans les cylindres de la locomotive. La vapeur est surchauffée ensuite, à la façon connue, par le contenu du réservoir dans un surchauffeur 4 et parvient dans le réservoir de compensation 5 auquel sont reliés les cylindres à vapeur au moyen d'un dispositif d'arrêt 6 (régulateur de basse pression).
Conformément à l'invention, on accouple mécaniquement le régulateur 3 de haute pression et le régulateur 6 de la basse pression, de manière qu'ils se déplacent dans le même sens. Au regard du mode d'exécution connu suivant lequel le régulateur 6 de la basse pression est déplacé parla distribution de la locomotive, de manière qu'il soit fermé lorsque cette distribution se trouve dans la position médiane et soit ouvert lorsque cette dis-
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tribution s'écarte de cette position, on obtient le grand avan- tage, du point de vue du service, qu'à la fermeture du régula- teur de haute pression, le régulateur de basse pression se ferme immédiatement aussi et que, par suite, l'amenée de la vapeur aux cylindres est arrêtée aussitôt sans que la distribution doivent être amenée à la position médiane.
Cela simplifie extraordinai- rement le service de la locomotive. Les poignées de commande sont les mêmes que pour une locomotive à foyer. Le régulateur 6 de basse pression reçoit de préférence la forme d'une soupape à double siège ou d'un tiroir à piston pour que les forces nécessaires ' pour sa manoeuvre soient plus petites.
Conformément à l'invention, on exécute l'accouplement des deux régulateurs 3 et 6 de manière qu'à l'ouverture, le régulateur de basse pression commence à s'ouvrir plus tôt et soit déjà complètement ouvert après une fraction de la course de la tringlerie, tandis que le régulateur de haute pression ne commence à s'ouvrir que lorsque le régulateur de basse pression est déjà partiellement ou à demi-ouvert. Inversément, lors de la fermeture, le régulateur de basse pression commence à se fermer plus tard et est complètement fermé plus tard que le régulateur de haute pression.
Par ce mode d'exécution de l'accouplement entre le régulateur 3 de haute pression et le régulateur 6 de basse pression, on obtient le résultat qu'en aucune position de la tringlerie de réglage, le régulateur 3 de haute pression soit plus lar- gement ouvert que le régulateur 6 de basse pression ou puisse laisser passer plus de vapeur que ce dernier, ce qui aurait pour conséquence que la pression dans le réservoir compensateur monterait au-dessus de la pression admissible et que les soupapes de sûreté adaptées à ce dernier souffleraient.
Lorsqu'on exécute le régulateur 3 de haute pression à la façon ordinaire des régulateurs de locomotive, c'est à dire sous la forme d'une soupape à siège unique; à soupape de compen-
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sation, on exécute, suivant l'invention, l'accouplement entre le régulateur 3 de haute pression et le régulateur 6 de basse pression de manière que, pendant le soulèvement de cette soupape de compensation du régulateur 3, le régulateur 6 de basse pression s'ouvre et soit déjà ouvert à moitié ou en majeure partie ouvert avant que s'écarte de son siège la soupape du régulateur de haute pression.
Un dispositif auxiliaire extrêmement avantageux du point de vue du fonctionnement consiste dans la disposition d'une soupape 8 de réduction de pression,pour de petits débits de vapeur, soupape qui, lorsque le régulateur de haute pression est fermé, amène de la vapeur au réservoir de compensation, sans la faire passer par ce régulateur et maintient ainsi la pression à une valeur minima déterminée dans ce réservoir. De préférence, on maintient cette pression minima à une valeur beaucoup plus basse que la valeur maxima admissible de la pression; on la maintient par exemple, pour une pression maxima de 17 atmosphères absolues admissible dans le réservoir compensateur à 6 atmosphères absolues par exemple.
Il en résulte que l'alimentation des services auxiliaires de la locomotive tels que le compresseur d'air, le sifflet à vapeur, la machine d'éclairage, etc. est assurée à tout moment, sans que le conducteur de la locomotive doive observer et régler constamment la pression dans le réservoir compensateur.
Les mêmes chiffres de référence de la figure 1 s'appli- quent à la figure 2. Entre le régulateur 3 de haute pression et le surchauffeur 4, on a monté une soupape automatique 7 de réduction de pression. Lorsque la locomotive fonctionne avec de grandes fluctuations de la consommation de vapeur et lorsque cette consommation est élevée, seules les soupap es de réduction de pression à sièges compensés, par exemple des soupapes à double siège ou celles à piston de compensation, peuvent entrer en ligne de compte pour la réduction de la pression. L es soupapes de ce genre lais-
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sent passer, lorsqu'elles sont fermées, des quantités relativement considérables de vapeur, de sorte qu'on ne peut pas les employer telles quelles.
Le montage d'une telle soupape auto- mat ique de réduction de pression, en combinaison avec les ré- gula.teurs accouplés suivant la présente invention, peut se faire avec grand avantage. Lorsque la consommation de vapeur est faible, par exemple au démarrage et à faible charge, on réduit le débit de vapeur de l'accumulateur de vapeur, à la main, au moyen du régulateur 3. Si la consommation de vapeur croît, c'est à dire si la vitesse ou la charge sont plus grandes, on ouvre simplement -davantage ou entièrement la régulateur 3, et la soupape 7 de réduction de pression se charge alors automatiquement de limiter le débit.
De préférence, on régle la pression à laquelle doit résister cette soupapede réduction, de manière qu'elle se trouve au voisinage de la pression maxima admissible dans le réservoir de compensation 5 et, dans ces conditions, la consommation spécifique de vapeur de La locomotive est la plus basse. En cas de défaillance de la soupape automatique de réduction de pression, on peut ouvrir cette soupape par une commande supplémentaire à la main et on peut marcher en réglant le débit uniquement à la main, ce qui permet d'éviter les perturbations qui pourraient se produire de ce fait.
Dans ce mode d'exécution, la soupape auxiliaire 8 est exécutée sous la forme d'une soupape automatique de réduction de pression, qui maintient la pression dansle réservoir compensateur à une valeur minima réglable,aussi longtemps que des quantités de vapeur plus grandes, dépassant la consommation des services auxiliaires, ne sont pas prélevées au réservoir de compensation. La disposition d'un manomètre, ou d'un indicateur de pression mis .en cction par celui-ci, qu'on installe directement à la fenêtre ou au voisinage de la fenêtre par laquelle regarde le conducteur pendant la marche, fournit un dispositif auxiliaire très avantageux pour les locomotives suivant la présente
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invention.
Le conducteur de la locomotive a ainsi toujours devant les yeux la pression qui règne dans le réservoir compensateur et peut la maintenir à la hauteur désirée, sans détourner son attention de la voie. Sans cette disposition, la pression peut facilement atteindre une valeur trop élevée ou trop basse et, dans le premier cas, les soupapes de sûreté du réservoir compensateur soufflent, ce qui entraine des perte de vapeur, tandis que dans le deuxième cas la locomotive fonctionne sous une pression d'admission trop basse aux cylindres et par conséquent d'une façon peu économique.
La figure 3 représente schématiquement un mode d'exécution donné à titre d'exemple, de l'accouplement, suivant l'invention, du régulateur 3 de haute pression avec le régulateur 6 de basse pression. Le régulateur 3 de haute pression est exécuté sous la forme d'une soupape à siège unique avec soupape auxiliaire et il est mis en action par un arbre rotatif 9 et un levier oscillant 10. La commande extérieure a lieu à partir de l'arbre de commande 11 auquel est relié, directement ou au moyen d'autres organes de transmission, par la bielle 13, le ,levier régulateur 12.
De même , le régulateur 6 de basse pression, qui dans le présent mode d'exécution affecte la forme d'un tiroir à piston, est mis en action, au moyen du levier oscillant 14, de l'arbre rotatif 15 et de la bielle 16, par le même arbre de commande 11.
Par la construction suivant la figure 3, des leviers 17 et 18 qui commandent les bielles 13 et 16, on obtient le résultat que, par la mise en action régulière du levier régulateur 12, le régulateur 3 de haute pression s'ouvre d'unemanière constante, tandis que le régulateur 6 de basse pression s'ouvre très rapidement pendant la premère moitié de la course du levier régulateur, de sorte que,. pratiquement, il est complètement ouvert quand s'est effectué ce trajet.
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L'accouplement des régulateurs est représenté dans la position de fermeture; la position de la tringlerie pour la position d'ouverture complète est indiquée en traits mixtes.
La figure 4 est un diagramme montrant l'ouverture des deux tiroirs 3 et 6 comme elle résulte, de l'accouplement des régulateurs représentés p@r la figure3. L'abscisse A indique en degrés l'amplitude de la course des régulateurs et l'ordonnée B la section efficace, exprimée en pourcentage, des régulateurs.
La courbe d'ouverture du régulateur 3 de haute pression est désignée par H et celle du régulateur 6 de basse pression par N.
REVENDICATIONS.
1.- Locomotive à accumulateur de vapeur sous haute pression dans laquelle la pression de la vapeur de l'accumulateur 'est abaissée par un dispositif réducteur, déplacé à la main, à la pression, à peu près constante, sous laquelle fonctionnent les cylindres de locomotives et la vapeur est conduite ensuite à un réservoir compenseteur auquel les cylindres sont reliés pax une conduite susceptible d'être fermée, caractérisée en ce que le dispositif (régulateur de haute pression 3) qui abaisse la vapeur de l'accumulateur à la pression de travail et le dispositif (régulateur de basse pression 6) d'arrêt disposé entre le réservoir compensateur 5 et les cylindres à vapeur sont reliés l'un à l'autre par un accouplement, une tringlerie ou d'autres organes analogues, de manière que les deux régulateurs soient déplacés dans le même sens,
par exemple dans celui de l'ouverture.