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"Bague (L'appui élastique allongée pour disques, particuliè- rement porteaubage de machinesrotatives à admission ra- diale".
La présente invention concerne lesdisques qui sont exposas à des variations de diamètre et d'inclinaison par suite de. variations de température ou d'effort de pression latérale, ainsi que simultanément à des moments de torsion, et elle concerne plus spécialement les porte-aubage de ma- Chines rotatives à admission radiale, particulièrement les turbines à vapeur ou à gaz. Ces disques sont avantageusement fixés par une bague d'appui élastique allongée sur le corps d'appui, soit un arbre ou une enveloppe, afin de permettre les variations de diamètre et d'inclinaison. Pour les disques soumis à des efforts élèves, il se produit ici effectivement
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deux difficultés.
D'une part pour la transmission du moment de torsion qui s'effectue de préférence sans l'intervention, si possible, de la bague d'appui élastique, il faut prévoir la disposition de grandes surfaces radiales qui ne peuvent être disposées que difficilement à côté de la bague d'appui ou qui provoquent à la bague d'appui même des renflements ou entailles désavantageux et provoquent ainsi des tensions locales. D'autre part, par suite des variations de diamètre, il se produit dans la bague d'appui allongée élastique des tensions périphériques qui opposent une résistance à la répar- tition favorable des tensions de flexion et augmentent ainsi cette tension de flexion localement.
Pour se décharger de pareilles tensions périphériques et pour réaliser une meilleure répartition destensiornsde flexion, il a déjà été proposé une formation d'entailles ou fentes dans les bagues allongées.
Cependant, la nécessité de ce que l'appui doit être étanche à l'égard de la pression latérale fit apparaître pareille formation de fentes comme inutilisable.
D'âpres la présente invention il a été reconnu que la disposition d'ensemble est simplifiée et améliorée, par le fait d'utiliser lesfentes qui déchargent la bague d'ap- pui élastique des tensions périphériques comme clavetage pour les clavettes qui transmettent le moment de torsion, qu'on peut appliquer un effet d'étanchéité supplémentaire des fentes par un arbre élastique qui n'a d'autre mission que de rendre étanche et que pareil arbre élastique peut être disposé entre la bague d'appui et le bord du disque très facilement, sans augmenter le besoin d'espace ou les efforts.
L'invention consiste par conséquent dans le fait que des clavettes s'engagent dans les fentes, de façon à transmettre le moment de torsion sur le corps d'appui, les fentes débarrassant la bague d'appui des tensions tangentielles, les clavettes s'étendant sur une section partielle de la longueur axiale mais sur toute l'épaisseur radiale, les
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dites fentes étant rendues/étanches à l'aide d'un arbre élastique qui.forme pont pour l'espace annulaire entre la bague d'appui et le bord du disque. Il se forme ainsi dans les parois latérales des fentes des surfaces radiales de di- mension considérable pour former face d'appui pour les clavet- tes. en vue.de la transmission du moment de torsion.
Les parties de la bague d'appui en forme de poutre qui persistent entre les fentes présentent une élasticité élevée, tout comme des poutres isolées, étant donné que les tensions périphériques sont absentes; elles assurent cependant, tout comme avant, une sécurité complète quant à la position centrale uniforme du disque et du corps d'appui. l'arbre élastique supplémentaire a donc ainsi uniquement pour mission d'assurer l'étanchéité,, Si par un effort excessif ou par des défauts de matière ou d'usinage il devrait se produire une rupture de l'arbre élasti- que, l'on doit uniquement craindre un manque d'étanchéité comme conséquence mais non pas un endommagement mécanique quelconque.
Afin de construire l'arbre élastique de manière effec- tivement élastique et de pouvoir le loger quand même dans l'espace étroit entre la bague d'appui et le bord du disque, il est prévu suivant un autre point de l'invention que l'arbre élastique, qui forme pont dans l'espace annulaire entre la bague d'appui et le bord du disque, est constitué effective- ment de deux pièces cylindriques -de préférence légèrement coniques'!' engagées l'une dans l'autre,
et qui sont rendues so- lidaires de manière étanche à une extrémité -de préférence par soudage- cependant que par l'autre extrémité elles sont fixées au bord du disque ou à la bague d'appui également de manière étanche -de préférence par un joint à tenon-
Les figures du dessin reproduisent l'idée inventive comme appliquée au rotor d'une turbine à vapeur à admission radiale.
La référence 1 désigne le rotor dont on a usiné les bagues de support 2 et 3 par usinage de rainures. Les bagues porteuses
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supportent les aubes 4 et 5. Les bagues 6 et 7 sont des bagues de consolidation qui augmentent la capacité de résistance à l'égard de la pression de vapeur qui agit en direction de la flèche A, Le rotor est construit soi-disant Comme "disque lé- ger", la capacité de résistance à la pression de vapeur repose donc effectivement sur la résistance à la distorsion des bagues de support et de consolidation. Pareils disques doivent par conséquent recevoir un appui tellement élastique qu'ils peu- vent se placer un peu obliquement sous la pression de vapeur.
En outre, ils pourront modifier librement leur diamètre lors des variations de température. L'appui élastique est assuré par la bague d'appui allongée 8 qui est assemblée par une ex- trémité avec la bague de consolidation 7, l'autre extrémité étant frettée par le bourrelet 9 sur l'arbre 10. Le bourrelet 9 est en outre serré solidement par l'écrou 11.
Pour créer des rainures satisfaisantes pour les clavettes 12 qui transmettent le moment de torsion du rotor sur l'arbre 10 et afin d'éviter ici non seulement un affaiblissement de la bague d'appui élastique 8, mais de la débarrasser par con- tre des tensions périphériques défavorables, il est prévu sur la partie principale de la bague d'appui 8 six fentes 13, comme le montre la fig.2 à une échelle plus réduite. Les cla- vettes 12 prennent dans trois de ces fentes. Pour un très grand moment de torsion, il peut évidemment être engagé des clavettes dans toutes les fentes. Le manque d'étanchéité, qui résulte des fentes 13, est éliminé par un arbre élastique qui est constitué de deux pièces cylindriques minces faiblement coniques 14 et 15, lesquelles sont engagées l'une dans l'autre.
Ces deux pièces cylindriques sont assemblées par soudage en 16 et fixées en 17 et 18 au bourrelet non fendu 9 de la bague d'appui 8 et à la bague de consolidation 7, notamment par un joint à tenon. Comme le bourrelet 9 est serré fortement et de manière étanche par l'écrou 11, la vapeur ne paut arriver par
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les fentes du côté verso du rotor. L'écrou 11 absorbe en outre le recul axial directement de la bague de consolidation 7.
Une réalisation semblable peut servir par exemple aussi comme dispositif d'appui du bord extérieur d'un disque con- ducteur stationnaire. L'invention n'est nullement limitée sur l'emploi dans les rotors. On peut d'ailleurs prévoir d'autres emplois de la forme d'arbres élastiques représentée.
Revendications.
1. Bague d'appui élastique allongée pour disquessoumis à des variations de diamètre et d'inclinaison ainsi qu'à des moments de torsion, dont l'une extrémité est reliée au bord du disque et l'autre extrémité au corps d'appui, tel qu'un arbre ou une enveloppe, particulièrement pour porte-aubage de machines rotatives à admission radiale, et spécialement de turbines à vapeur ou à gaz, caractérisée par le fait que des clavettes,transmettant le moment de torsion sur le corps d'appui, s'engagent dans des fentes,de façon à décharger la bague d'appui des tensions tangentielles, ces clavettes s'éten- dant sur une partie de la longueur axiale mais 'sur l'épaisseur radiale totale de ces fentes,
pelles-ci étant rendues étanches par un arbre élastique formant pont pour l'espace annulaire entre la bague d'appui et le bord du disque.