BE473055A

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Publication number: BE473055A
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Description


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  Palier, en particulier pour soufflantes actionnées par turbines à gaz. 



   L'invention concerne une forme de construction spé- ciale des paliers, en particulier pour soufflantes action- nées par des turbines à gaz, dans lesquels le rotor de la turbine accouplé au rotor de la soufflante tourne autour d'un tourillon de portée fixe introduit par le côté froid de la soufflante dans l'enveloppe de la soufflante. 

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  Elle consiste en particulier à construire également le palier à collets intérieur monté contre la turbine, sous forme de palier de butée maintenant l'arbre du rotor des deux côtés dans le sens de son axe. Le tourillon de portée fixe comporte un épaulement servant à absorber la poussée suivant, l'axe s'exerçant dans la direction de la soufflante et pour absorber la poussée s'exerçant dans la direction de la turbine, on introduit à l'intérieur du tourillon de portée fixe, du côté de la turbine, une portion spéciale démontable de palier de butée avec arbre plein ou creux qui y est fixé de façon à absorber la poussée du rotor suivant l'axe s'exerçant dans la direction de la turbine.

   Pour pouvoir introduire cette portion du palier de butée dans le rotor de la soufflante et/ ou de la turbine, dans le tourillon de portée fixe et pouvoir l'en faire sortir, on dispose dans la portion entourant le palier de butée un accouple- ment démontable qui peut être d'un type quelconque à volonté. La portion du palier de butée introduite à l'intérieur du tourillon de portée fixe avec un arbre plein ou creux de guidage, peut être construite sans ou avec la portion de portée fixe, de façon à servir à faire arriver l'huile lubrifiante à l'un ou l'autre ou aux deux emplacements de portée. Cette portion peut également être construite de façon à pouvoir servir à faire arriver l'huile lubrifiante à l'emplacement de portée et aussi 

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 à l'en faire sortir.

   Elle peut aussi servir à faire arriver contre la roue chaude de la turbine un fluide réfrigérant   et/   ou l'en. faire sortir. Elle peut encore être construite de façon à faire arriver ) la fois le lubrifiant à l'emplacement de portée et/ou l'en faire sortir, et à faire arriver le fluide réfrigérant contre la roue de la turbine et/ou l'en faire sortir. Mais elle peut aussi être construite de façon à faire arriver et/ou sortir l'huile lubrifiante ou de refroidissement, en totalité ou en partie, par des trous percés dans la portion fixe de portée. 



   Suivant une autre caractéristique de l'invention, la portion du palier de butée introduite dans le tourillon de portée fixe y est dans une position fixe suivant l'axe, une fois ajustée et ne peut par tourner, Le réglage du jeu du palier de butée qui convient peut être effectué par exemple de l'extérieur sur la portion de portée fixe, par interposition de plaques d'écartement, ou analogues. 



  L'arrivée et/ou le départ de l'huile ou du fluide réfrigérant peuvent s'effectuer au   moyen'd'un   dispositif fixé sur la portionfixe du tourillon de portée ou sur la portion du palier de butée qui y est introduite. De préférence, on prévoit pour l'huile projetée par le dispositif centrifuge des espaces et canaux d'évacuation relativement grands et, autant que possible, ventilés, disposés dans l'enveloppe de la soufflante en dehors de la portion fixe de portée. 

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  Pour monter la portion spéciale du palier de butée, la roue de la turbine est accouplée avec au moins une roue de la soufflante au moyen d'une douille sur laquelle la roue de la soufflante est fixée, et la portion du palier en une seule pièce qui comporte tous les emplace- ments de portée est introduite avec la portion du palier de butée de l'extérieur dans cette fouille avec la portion de palier fixe et par exemple est fixée par un filetage en faisant tourner la roue de la turbine et la portion fixe du palier est solidaire de l'enveloppe de la soufflante et la portion rotative du palier est solidaire de la douille de la roue de la soufflante. 



   Mais une roue au moins de la soufflante peut aussi être clavetée directement sur la portion du palier contenant tous les emplacements de portée, qui peut être accouplé d'une manière quelconque avec la roue de la turbine. Dans cette forme de réalisation, on peut encore disposer entre la portion rotative du palier et la roue de la turbine une pièce intermédiaire spéciale, dimensionnée et construite de façon à ne transmettre qu'une faible quantité de chaleur aux éléments du palier. Pour éviter d'avoir à percer la roue de la turbine, cette pièce intermédiaire peut être maintenue-par un filetage pénétrant dans la roue de la turbine, mais non dans le noyau de son moyeu proprement dit. Bien entendu, tous les assemblages vissés doivent être indesserrables. 

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  Les roues de la soufflante peuvent être maintenues assemblées séparément par ajustage, clavettes et écrous spéciaux. 



   Suivant une autre caractéristique de l'invention, la roue de la turbine comporte une douille, ou une douille   estixée   sur elle, par exemple par soudure, et la roue de la soufflante est clavatée sur cette douille.La portion rotative du palier peut être introduite dans cette douille sous forme de pièce spéciale ne pouvant pas tourner dans la douille de la turbine, ni se déplacer suivant l'axe. 



  Dans ce cas, la roue de la soufflante ainsi que la portion   dualier   peuvent être maintenues suivant l'axe par le même écrou et des collets et clavettes appropriés. 



   Pour empêcher l'huile de lubrification du palier d'arriver dans la roue chaude de la turbine, la portion rotative du palier peut comporter à son extrémité du côté de la turbine un chapeau de fermeture qu'on ferme une fois la portion fixe et démontable du palier de butée introduite. Ce chapeau de fermeture rotatif peut aussi être centré dans la roue de la turbine, en réalisant ainsi un centrage du côté de la turbine de la portion du palier. 



   La portion rotative du palier peut aussi comporter à son extrémité extérieure du côté de la soufflante un dispositif de projection de l'huile. 



   Pour diminuer la quantité d'huile à projeter par le dispositif de projection vers l'emplacement de portée 

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 extérieur, une partie de cette quantité d'huile peut être dirigée à l'extérieur séparément des espaces qui se trouvent autour du palier intérieur et du voisinage de la roue de la turbine en passant par le tourillon fixe de portée. On peut aussi pour faciliter l'expulsion rapide de l'huile faire arriver de l'air atmosphérique ou sous pression de préférence entre les deux emplacements de portée.Un dispositif de cette nature faisant arriver de l'air comprimé sous forme d'air obturateur convient également au dispositif de projection de l'huile, pour l'empêcher d'arriver   à   l'entrée de la soufflante.

   De préférence, la position du palier à collets et de butée intérieur est choisie de façon qu'il se trouve aussi près que possible ou au centre de gravité du rotor de la turbosoufflante et par suite n'exerce qu'une faible pres- sion, c'est-à-dire une pression minimum sur la portée ex- térieure plus grande et chargée, à grande vitesse   périphé-   rique. 



   Sur le dessin ci-joint, qui représente divers exemples de réalisation de l'invention et sur toutes les figures duquel les mêmes pièces sont désignées par les mêmes références : 
La figure 1 est une coupe passant par l'axe d'une soufflante centrifuge horizontale à un étage commandée par une turbine à gaz ; la figure 2 représente également en coupe, par l'axe et à plus grande échelle les éléments importants de la soufflante; 

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 la figure 2a représente une variante de la figure 2; les figures 3 et 4 représentent également en coupe par l'axe les éléments d'une autre forme de réalisation de l'invention ; la figure 5 est une coupe par l'axe d'une soufflante centrifuge verticale actionnée par une turbine à gaz. 



   Sur la figure 1, la roue de la soufflante est désignée par 1 et la roue de la turbine à gaz par 2. Le fluide sous pression est refoulé par la roue de la soufflante 1 dans la chambre collectrice de la soufflante puis à l'extérieur par la tubulure 4. Les gaz pénètrent dans la turbine à gaz par les tubulures 5 et 6 et en sortent par le tuyau 7. Le rotor de la turbosoufflante 1,2 est monté à rotation sur la portion de palier fixe 8 qui est fixée dans l'enveloppe 9 de la soufflante. La portion rotative du palier 10 se visse par un filetage 1 dans une douille 12 solidaire de la roue de la turbine. Au lieu d'être en une seule pièce avec la roue de la turbine, la douille 12 peut aussi être construite sous forme de douille séparée   47,   qui est réunie à la roue de la turbine 23 par des rivets 48.

   La portion rotative 10 du palier et la portion fixe 8 du palier comportent deux emplacements de portée 13 et 14. Suivant l'invention, la portée 14 est construite en même temps sous forme de palier à collets et de palier de butée absorbant la poussée suivant l'axe dans les deux   senso   
La forme de construction du palier de butée 14 est 

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 représentée à plus grande échelle sur la figure 2.11 ressort de cette figure que la poussée suivant l'axe dans ladirection de la roue 1 de la soufflante est absorbée par un épaulement 15 qui fait partie de la portion fixe 8 du palier. Par contre, la poussée suivant l'axe dans la direction de la roue 2 de la turbine est absorbée par une portion 16 du palier de butée.

   Cette portion 16 du palier de butée consiste dans une tête 17 avec surface de poussée 18 et arbre 19 dans lequel passe la portion 16 du palier du butée, dans la portion 8 fixe du palier, et cette portion 16 est maintenue suivant l'axe par l'écrou 20 situé en dehors de la soufflante. Le tourillon du palier de butée est fixé sur la portion fixe du palier de façon à permettre de régler et de rattraper le jeu nécessaire, par exemple par interposition de cales, etc. L'huile lubrifiante venant de l'extérieur par le tuyau 21, arrive en passant par l'intervalle qui se trouve entre l'arbre 19 et la portion 8 du palier aux emplacements de portée 13 et 14 et ensuite dans l'espace 22 situé derrière le moyeu 23 de la roue 2 de la turbine.

   En sortant de l'espace 22 et des portées 14 et 13, l'huile lubrifiante arrive dans un dispositif de projection 24 qui se trouve à l'extrémité du   coté .de   la soufflante et la portion rotative 10 du palier. 



  Ce dispositif de projection 24 de l'huile lubrifiante peut être d'un type quelconque. Pour empêcher l'huile lubrifiante de sortir du côté de l'entrée de la soufflante, on peut faire arriver en un point approprié dans le dispositif de projection 24 de l'air d'obturation provenant de la 

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 soufflante, par exemple de la chambre 3, par une conduite 25. L'huile lubrifiante projetée arrive à l'extérieur par un tuyau 26. La chambre d'évacuation 26 ' peut comporter un tuyau d'échappement d'air 26". Ainsi que l'indique la figure 1, l'huile de refroidissement qui sert à refroidir la roue 2 de la turbine peut être évacuée par le trou 27 qui se trouve dans la portion démontable 16 du palier de butée, c'est-à-dire dans son arbre 19 et par le tuyau 28. 



   Suivant la figure 3, la roue 1 de la soufflante est   clavatée   directement sur la portion rotative 10 du palier. 



  Une pièce cylindrique spéciale 29 est disposée entre cette portion et la roue 2 de la turbine et   èst   fixée au moyen de vis 30 sur la portion 10 du palier. La pièce 29 est fixée sur la roue 2 de la turbine au moyen d'une vis 31 qui se visse dans le moyeu 23 de la roue 2. Un assemblage à clavette 33 est disposé entre la pièce 29 et le tourillon 32 du moyeu. La portion fixe 8 du palier comporte un épaulement 15 absorbant la poussée qui s'exerce dans la direction de la roue 1 de la soufflante.La portion 16 du palier de butée est montée dans cette roue par 1'intermédiaire de l'arbre 19 de sorte que le palier 14 est construit simultanément sous forme de palier à collets et de palier de butée. La poussée exercée dans la direction de la turbine est absorbée par la tête 17 du palier de butée ou la surface de portée 18. 



   L'huile lubrifiante arrive aux emplacements de portée 13 et 14 en passant dans l'intervalle 21 et par les canaux 21' et 21". Puis elle passe dans l'espace 34, par 

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 les canaux 35, dans l'espace 36 et par la portée 13 arrive dans le dispositif de projection 24. Un tuyau d'échappement d'air 37 permet à l'air de s'échapper de l'espace 36. L'air d'obturation du dispositif de projection d'huile 24, venant de la chambre 3 de la soufflante, passe par les canaux 25 et 38 et arrive dans le portion fixe 39 du dispositif de projection d'huile 24. 



   La portion rotative 10 du palier peut aussi être réunie à la roue 2 de la turbine par un   accouplement   démontable, comme l'indique la figure 2. 



     Lafigure   4 représente un dispositif d'assemblage analogue de la portion rotative 10 du palier avec la roue ? de la turbine, à la seule différence   prs   qu'au lieu de l'assemblage vissé 30, la pièce intermédiaire 29 se visse par un filetage 40 sur la portion rotative 10 du palier. 



   Suivant la figure 5, la roue 2 de la turbine est réunie par soudure   à   une douille 41 sur laquelle la roue 1 de la soufflante est clavetée. La portion rotative 10 du palier est enfoncée dans cette douille 42 sous forme de pièce spéciale-. La portion démontable du palier de butée avec son arbre 19 est désignée par 16. Les paliers à collets sont désignés par 13 et 14. Le palier est construit comme précédemment sous forme de palier de butée, du fait que la portion fixe 8 du palier comporte un épaulement 15 et que la portion démontable 16 du palier de butée se trou- ve de l'autre   côté.   La portion rotative 10 du palier de cette forme de réalisation comporte en haut une pièce de 

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 fermeture 42 que l'on pose après avoir introduit la portion 16 du palier de butée.

   Cette pièce de fermeture 42 comporte un téton 43 qui est centré dans le moyeu 23 de la roue 2 de la turbine. 



   Dans cette forme de réalisation, l'huile lubrifiante arrive aux emplacements de portée par l'espace annulaire 21 Mais de là, elle ne peut plus arriver jusqu'à la roue 2 de la turbine car l'espace 44 ne peut pas communiquer avec elle. 



  La totalité de l'huile est donc forcée de s'écouler de haut en bas par l'espace 36. Une portion de cette huile peut s'écouler par un canal spécial 45 dans la portion fixe du palier et le reste de l'huile arrive au palier 13 et de là dans le dispositif de projection 24. l'huile s'évacue par un canal 26 disposé dans la' portion fixe 8 du palier. Mais une partie de l'huile peut aussi être recueillie par d'autres canaux 46 avant d'entrer dans le dispositif de projection 24 et être ainsi évacuée a l'extérieur. 



   De préférence, l'emplacement de portée 14 se trouve au centre de gravité de l'ensemble du dispositif rotatif qui se compose de la roue de la turbine et de la roue de la soufflante et de leur dispositif d'assemblage, y compris la portion rotative du palier et le dispositif de projection d'huile, pour décharger autant que possible le palier 13 qui tourne à grande vitesse périphérique.

Claims

REVENDICATIONS 1. Palier, en particulier pour soufflantes actionnées par des turbines à gaz, dans lequel le rotor de la turbosoufflante est monté à rotation sur un support de palier fixe pénétrant dans le rotor, caractérisé en ce qu'il comporte un palier à collets intérieur, monté du côté de la turbine, et également sous forme de palier de butée maintenant l'arbre du rotor des deux côtés dans le sens de son axe.

2. Palier suivant la revendication 1, oaractérisé en ce que le palier à collets et de butée intérieur se trou- ve au centre de gravité du rotor de la soufflante assemblée.

3. Palier suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le support de palier fixe comporte un épaulement absorbant la poussée suivant l'axe s'exerçant dans la direction de la soufflante, tandis que pour absorber la poussée suivant l'axe s'exerçant dans la direction de la turbine, om introduit du côté de la turbine une portion spéciale démontable de palier de butée, par la portion rotative du palier et le support fixe du palier et on la fixe dans ce support.

4. Palier suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, pour introduire la portion démontable du palier de butée dans la portion rotative et fixe du palier à l'intérieur du rotor de la turbosoufflante, on dispose un accouplement démontable, de façon à pouvoir introduire la portion démontable du palier de butée en démontant le rotor de la turbine de la portion rotative du palier. <Desc/Clms Page number 13>

5. Palier suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la portion rotative du palier est fixée dans la douille qui assemble le rotor de la turbine et au moins une roue de la soufflante.

6. Palier suivant la revendication 1, caractérise en ce que la portion rotative du palier est également main- tenue par le dispositif de fixation d'une roue au moins de la soufflante sur la douille.

7. Palier suivant la revendication 1, earaotérisé en ce quune roue au moins de la soufflante est olavetée di- rectement sur la portion rotative du palier, et pour intro- duire la portion du palier de butée, on dispose un aooouple- mentdémontable au moins entre la portion rotative du palier et le rotor de la turbine,, 8. Palier suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'une pièce intermédiaire axiale spéciale est disposée entre le rotor de la turbine et le corps du palier por- tant au moins une roue de la soufflante et est réunie avec le rotor de la turbine par un dispositif d'assemblage situé, autant que possible, au centre* 9.

Palier suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la portion rotative du palier est montée sous forme de pièce spéciale dans la douille qui réunit le rotor de la turbine avec une roue au moins de la soufflante.

10. Palier suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la portion rotative du palier contenant les empla- cements de portée comporte, du coté du rotor de la turbine, un dispositif de fermeture qui empêche l'huile lubrifiante de sortir des emplacements de portée et d'arriver jusqu'au rotor de la turbine et diminue la transmission de chaleur de ce rotor aux emplacements de portée. <Desc/Clms Page number 14>

11. Palier suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, la portion rotative du palier est maintenue par un téton au centre du rotor de la turbine afin de réaliser un centrage exact du rotor'avec les emplacements de portée, en cas de dilatation calorifique du rotor de la turbine et de la douille qui réunit à ce rotor au moins une roue de la soufflante.

12. Palier suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la portion du palier tournant autour du support du palier et contenant tous les emplaoements de portée est entièrement en métal anti-friction.

13. Palier suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le tourillon fixe du palier est entièrement en métal anti- friction .

14. Palier suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la portion rotative du palier qui contient les emplacements de portée comporte, à son extrémité ouverte, des dispositifs de projection d'huile qui empêchent le lubrifiant de s'échapper de l'espace rempli de lubrifiant se trouvant dans la portion du palier dans l'atmosphère, en dehors du dispositif de portée et vers l'entrée de la souf- flante.

15. Palier suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on dispose dans l'espace qui se trouve entre les portions fixes et rotatives des dispositifs de projection du côté de l'entrée de la soufflante, au moins une conduite par laquelle arrive l'air d'obturation s'opposant à la sortie du lubrifiant projetée 16. Palier suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le trou qui sert à introduire la portion démontable du palier de butée sert aussi à l'arrivée et/ ou à <Desc/Clms Page number 15> l'évaoution de l'huile lubrifiante des paliers.

17. Palier suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu le trou qui sert à introduire la portion démontable du palier de butée sert également à l'arrivée et/ou à l'évacuation de l'huile de refroidissement du moyeu du rotor de la turbine.

18. Palier suivant la revendication 1, caractérisé en ce que des trous sont percés dans la portion fixe du palier pour faire arriver le lubrifiant aux emplacements de portée et l'en faire sortir.

19. Palier suivant la revendication 1, caractérisé en ce que des trous sont percés dans la portion fixe du palier EMI15.1 pour ventiler les espaces entourant les.i)*t