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La présente invention se rapporte aux paliers de butée, et con- cerne plus particulièrement les paliers de butée comportant un certain nom- bre de patins supportés par des vérins.
En pratique, on construit couramment les paliers verticaux de butée avec un cqllier de butée supporté sur un certain nombre de patins cour- bés en arc, qui sont eux-mêmes supportés de manière pivotante sur des vérins réglables. En fonctionnement, la totalité du.palier est immergée dans l'hui- le et,, pendant la rotation du collier de butée, un coin d'huile se forme entre les patins et le collier, assurant ainsi une portée très efficace avec une faible perte,par frottement.
@ Dans certaines circonstances, il peut être désirable de contrôler l'affaissement du palier sous différentes charges. Par exemple, quand le palier est destiné à supporter une machine dynamo-électrique verticale ac- couplée à une turbine hydraulique, il peut être désirable que le jeu de marche de la machine soit différent de celui de repos. A cette fin, selon l'invention, l'installation comporte des vérins de calage spéciaux présen- tant une caractéristique non linéaire de poussée en fonction de l'affaisse- ment.
L'invention ressortira mieux de la description suivante d'un tel vérin appliqué à un turbo-générateur vertical. Dans l'application particu- lière décrite ci-dessous, les aubes de la turbine sont réglables de sorte qu'à 1'.arrêt la turbine sert de vanne et arrête l'écoulement de l'eau. Si l'on main-tenait le jeu habituel de marche, il se produirait une fuite con- sidérable au joint. Cependant, lorsque les aubes sont tournées de manière à arrêter l'écoulement de l'eau, la charge verticale augmente considérable- ment. Grâce à la caractéristique non linéaire des vérins, l'augmentation de charge produit une modification brusque mais réglable du jeu, réduisant effectivement la fuite.
Une forme particulière de réalisation de l'invention sera main- tenant décrite, à titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexés, sur lesquels :
La figure 1 est une coupe axiale d'un turbo-générateur vertical;
La figure 2 représente, en coupe, les parties essentielles d'un vérin convenant à la mise en oeuvre de l'invention;
La figure 3 est un graphique d'affaissement, en fonction de la charge, relatif au vérin de la figure 2.
Si l'on considère la figure 1, le turbo-générateur comprend un arbre principal 10 sur lequel sont fixées les aubres 11 de la turbine. Un bâti de support 12, à l'aide duquel le générateur est monté en position de fonctionnement, porte un certain nombre de patins 13 constituant un palier- guide circulaire de l'arbre 10, ainsi qu'un certain nombre de vérins 14 qui, conjointement aux patins 15 correspondants, constituent un palier annulaire de poussée pour l'arbre.
Un prolongement 16 de l'arbre 10 porte le rotor de généiateur, 17, (dont une partie seulement est représentée), l'excitatrice principale 18, et l'excitatrice primaire (non représentée),
Si l'on se réfère maintenant à la figure 2, chaque vérin compor- te un corps tubulaire 19 contenant un organe porteur de charge 20, le corps tubulaire ayant la forme habituelle d'un vérin de ce genre avec un filetage extérieur 21 à l'aide duquel il est monté dans le bâti 12, et une tête he- xagonale 22 permettant de le faire tourner pour régler sa position axiale.
L'organe porteur de charge 20 est supporté dans le corps 19 par une partie extérieurement filetée 23, située à 'son extrémité inférieure qui se visse dans un filetage intérieur correspondant du corps 19, un écrou 24 facilite la rotation de l'organe 20 dans le corps 19. L'extrémité supérieure du corps
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tubulaire présente un alésage plus grand que celui de sa partie inférieure, formant ainsi un épaulement 25 à proximité de son extrémité supérieure.
L'organe porteur de charge présente près de son extrémité supérieure un élargissement correspondant 26 d'un diamètre suffisant pour s'engager sur l'épaulement de l'alésage du corps tubulaire. Une noix creuse 27 est vissée dans l'alésage supérieur agrandi du corps tubulaire et son extrémité infé- rieure s'engage 'sur l'élargissement 26, la noix s'ajuste à glissement faci- le sur le cylindre 28. La tête arrondie 29 de l'organe porteur de charge dé- passe d'une courte distance l'extrémité du corps tubulaire pour entrer en contact et supporter le patin de palier 15 correspondant.
Pour le fonctionnement, on règle la noix 27 de manière à obte- nir un espacement déterminé entre l'élargissement 26 et l'épaulement 250 Puis 'on serre l'écrou 24 .pour obtenir un effort de compression déterminé sur l'organe porteur de charge 20 (et un effort de traction correspondant sur le corps 19) entre l'élargissement 26 et les'parties filetées 23, l'es- pacement et l'effort de compression déterminés produisant la caractéristi- que déplacement en fonction de la charge du vérin. On s'en rendra compte en considérant la figure 3 représentant le graphique charge en fonction du déplacement pour un tel vérin. On suppose que la charge est appliquée à la tête 29 et,que le vérin est supporté par les filets 21; le déplacement est mesuré en tant que déplacement de la tête par rapport au bâti 12 dans le- quel se vissent les filets 21.
On supposera d'abord qu'aucun effort de compression initiale n'est appliqué par l'écrou 24. A mesure de l'augmentation de la charge, l'organe porteur est comprimé suivant la courbe OB jusqu'à ce que l'élargissement touche l'épaulement 25, ceci se produisant à un affaissement particulier indiqué pàr la ligne horizontale en pointillé du graphique. Au-delà de ce point, l'affaissement est de beaucoup inférieur car alors il est nécessaire de comprimer non seulement l'organe porteur de charge mais également le corps tubulaire, et la compression suit la courbe BC.
Si maintenant on applique un effort préalable déterminé, au moyen de l'écrou 24 alorsavec l'augmentation de charge, l'affaissement suit la courbe OD. Au point D, la charge excède l'effort préalable appliqué et l'affaissement suit à,nouveau une courbe approximativement de même pente que la courbe'OB mais décalée de celle-ci, cette nouvelle courbe portant la référence DB'. Quand l'élargissement s'engage sur l'épaulement, l'affais- sement dépend à nouveau de la compression du corps tubulaire ainsi que de l'organe porteur de charge, et la courbe B.C a approximativement la même pente que la courbe BC, mais est décalée par rapport à cette dernière.
Un choix correct de l'effort préalable (écrou 24) et de l'espa- cement (noix 27) entre l'élargissement et l'épaulement, permet d'obtenir la caractéristique désirée. Par exemple, on supposera que la poussée de fonc- tionnement appliquée au palier égale x kg, et que la poussée à l'arrêt égale y kg, supérieur à x on désire, par exemple, obtenir un changement appro- ximatif du jeu entre les conditions de fonctionnement et d'arrêt, de 3k, expression dans laquelle k est une constante, 0,254 mm par exemple, et une caractéristique de vérin correspondant à la courbe BC. On règle l'espace- ment au moyen de la noix 27 à 4k, et on serre l'écrou 24 pour appliquer un effort préalable de p kg supérieur à la poussée de marche de x kg.
Pendant le fonctionnement, la noix 27 et l'élargissement 26 restent en contact du fait de l'application de l'effort préalable, et le jeu désiré est obtenue Quand la charge augmente 5 y kg, poussée d'arrête elle.neutralise l'effort préalable 'et l'élargissement 26 s'engage sur'l'épaulement 25, de sorte que l'affaissement augmenté brusquement à'4k, et la modification du jeu est 3k approximativement. Comme on le remarquera, l'espacement est réglé apro- ximativement pour la modification désirée de jeu,'alors que l'effort préa-
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lable est réglé à une certaine valeur supérieure à la poussée de fonction- nement et inférieure à la poussée d'arrêt.
On peut régler commodément chaque vérin à la caractéristique désirée avant son installation, en le plaçant dans une presse et en mesurant sa caractéristique affaissement-charge. Lors de 1''installation, il suffit de régler les vérins de manière à obtenir le jeu de marche désiré, le jeu d'arrêt voulu' sera obtenu automatiquement. Naturellement, en calculant les modifications de jeu dues à la variation de charge, on devra appliquer des corrections pour la déformation des autres parties de la machine, par exem- ple l'allongement dé l'arbre et la compression de la construction de sup- port du paliero
Bien que l'on ait représenté une forme particulière de vérin, on remarquera que l'on peut apporter aux agencements matériels de nombreu- ses modifications qui restent dans la portée de l'invention.
Il suffit que le vérin ait la caractéristique d'affaissement non linéaire requise. Ce résultat peut être obtenu, par exemple, en inversant les¯positions de l'é- paulement, c'est-à-dire en formant sur l'organe porteur'de charge une paire d'élargissements et sur le corps tubulaire, entre ces derniers, un épaule- ment pouvant s'engager sur ces deux élargissements. Avec'une telle con- struction, il serait .plus pratique de séparer l'organe porteur de charge entre les élargissements aux fins du montage, plut8t que de séparer une partie du corps tubulaire comme le montrent les dessins.