CH153572A - Palier inférieur pour turbine à axe vertical. - Google Patents

Description

  l'aller inférieur pour     turbine    à axe     -vertical.       L'objet de la présente invention est un  palier inférieur pour turbine à axe ver  tical, dont les surfaces     frottantes    sont  à. l'abri de l'eau. Ce palier est caractérisé en  ce que ses parties frottantes sont séparées  complètement des espaces qui, par la fente  entre la roue et le bâti, communiquent avec  l'espace situé en amont des aubes de la roue,  par au moins une chambre annulaire de sec  tion en forme de gouttière remplie d'un li  quide auxiliaire dans lequel plonge au moins  une cloison annulaire.  



  Le dessin ci-annexé représente, à titre       d'exemple,    quatre formes d'exécution de l'ob  jet de l'invention.  



  La     fig.    1 représente schématiquement une  coupe transversale de     turbine        ù    axe vertical,  par exemple une turbine Kaplan, et corres  pond à la première forme décrite ci-dessous;  La     fig.    2 montre en coupe, à phis grande  échelle, cette première forme d'exécution;  Les     fig.    3 et 4 montrent en coupe des va  riantes concernant le réservoir à mercure, et    la     fig.    5 une variante concernant les voies de  communication du palier avec l'espace exté  rieur à la turbine.  



  L'eau est amenée par la chambre 1 en  forme de spirale autour du distributeur 2 ;     de     là, elle passe dans l'espace 3 7 situé au-dessus  de la roue 3, dans cette roue 3, puis, par l'as  pirateur 4, dans le canal aval 5. L'arbre     t;,     solidaire du moyeu 7 de la roue 3, transmet  le couple     à,    un alternateur, par exemple.  



  Cet arbre est guidé par le palier 11 dont  le coussinet creux forme un carter d'huile 12  qui est rempli normalement jusqu'au ni  veau 13.  



  La bride d'accouplement 14, venue     de     forge avec l'arbre 6, forme     Lin    récipient annu  laire 15. Au corps de palier 11 de la turbine  est fixé un anneau cylindrique 17 dont la  partie inférieure plonge dans le récipient 15  rempli de mercure jusqu'à un certain niveau  et forme     ainsi    un manomètre 18 à deux     bran-          ches    annulaires dont la section est en forme       d'U.    La branche 19 de<B>PU</B> débouche dans la      chambre 20; celle-ci communique avec le car  ter à huile du palier 12 par l'espace compris  entre l'arbre et le coussinet et par les trous  21. La branche 22 débouche dans la cham  bre 23.  



  Lorsque la turbine est arrêtée, la pression  sur le mercure de la branche 19, due à la co  lonne d'huile     la,    est équilibrée par une petite  dénivellation de mercure entre les deux bran  ches (environ 15 fois plus petite que     h).     



  Pendant la marche de la turbine, de l'eau  s'infiltre par la fente assurant le jeu 24 et  par la chicane à labyrinthes 25 dans la  chambre 23; cette eau peut passer dans la  chambre 38, la remplir, et monter jusqu'au  tuyau 26, par lequel elle s'évacue, de sorte  que la chambre 23 est soumise :à une pression  déterminée. Cette pression est juste celle qui  est nécessaire pour évacuer par le tuyau 26  dans le canal aval, le volume d'eau entrant  par la chicane 25. Il se formera donc dans  le récipient annulaire 15 une dénivellation de  mercure     h.i    résultant de la différence de pres  sion régnant entre les chambres 20 et 23.  



  Le dispositif est construit de façon que  le niveau inférieur du mercure n'atteigne ja  mais     l'extrémité    inférieure de l'anneau 17. Il  est alors impossible à l'eau de s'infiltrer dans  l'huile de graissage; de même, il n'y aura  aucune perte d'huile.  



  Un robinet 2 7 placé sur le tuyau 2:6 sert  à réduire au minimum la quantité d'eau  évacuée, lorsqu'on peut admettre que la pres  sion devienne plus forte que celle qui corres  pond à, la hauteur de ce tuyau 26.  



  Lors d'une décharge brusque de la tur  bine, c'est-à-dire lorsqu'on arrête brusque  ment l'admission de l'eau par le distributeur,  il se produit les     @    phénomènes suivants  La pression dans l'espace 37 est brusque  ment mise sous la dépendance de celle qui  règne au-dessous de la roue, laquelle est in  férieure à la pression atmosphérique.  



  Grâce au fait que le tuyau 26 débou  che dans l'atmosphère, la pression dans la  chambre 23 ne s'abaisse pas au-dessous de la  pression     atmosphérique.     



  On peut donc construire le manomètre en    vue de deux limites déterminées dans la  chambre 23, limites entre     lesquelles    doit pou  voir varier la pression, la limite inférieure  étant la pression atmosphérique, et la supé  rieure celle du niveau en amont ou celle qui  correspond à la hauteur du tuyau 26 ou au  réglage de son robinet.  



  Les dénivellations du mercure ne peuvent  se faire que lentement, car elles impliquent  une aspiration ou un refoulement d'huile de  la chambre 20 par l'espace     minime    existant  entre l'arbre et le coussinet du palier.  



  Comme moyen de contrôler l'étanchéité  du palier, deux bornes 28 sont disposées dans  la chambre 20. Si, pour une cause quelconque,  l'eau s'introduit dans la chambre 20, elle for  mera une couche intermédiaire entre le mer  cure et l'huile. Lorsque l'eau atteint les deux  bornes 28 qui sont très rapprochées, le circuit  électrique 29 sera fermé, faisant     fonctionnel     un signal. Par le bouchon 30, on peut alors  extraire la quantité d'eau qui s'est introduite.  



  Pour de plus grandes pressions dans la  chambre 93, par exemple, en vue de fortes  crues du niveau d'aval, la dénivellation de  mercure peut être fractionnée en deux ou  trois parties     (fig.    3). L'espace 31 est alors  rempli d'huile au moyen du tube 32, lequel  est ensuite obturé.  



  Le récipient 33 peut être fixé et l'anneau  34 mobile, comme dans la     fig.    4.  



  Pour de     petites    chutes, le tuyau 26 peut  être remplacé par un tuyau 35 qui relie la  chambre 23 à l'eau située en amont, de sorte  que     cette        chambre    soit constamment     soumise     à la pression qui correspond au niveau 36 de  l'eau à l'amont     (fig.    5).  



  Pour les turbines à hélice à aubes fixes,  la     chambre    23 ne sera soumise à. une     pr#-s-          sion    que vers la fin de l'ouverture du distri  buteur. Pour des ouvertures plus petites, il y  aura, aspiration d'air par le tuyau 26, ce qui  a l'avantage de réduire les risques de     cavita-          tion    à faibles charges     (fig.    1).  



  Pour les turbines à hautes chutes, il     est     nécessaire de remplacer la chicane 25 par un  presse-étoupe avec tuyau d'évacuation pour  réduire la quantité d'eau perdue.

Claims (1)

1. REVENDICATION Palier inférieur pour turbine à axe verti cal, caractérisé en ce que ses parties frottan- tes sont séparées complètement des espaces qui, par la fente entre la roue et le bâti, com muniquent avec l'espace situé en amont des aubes de la roue, par au moins une chambre annulaire de section en forme de gouttière remplie d'un liquide auxiliaire dans lequel plonge au moins une cloison annulaire. SOUS-REVENDICATIONS 1 Palier selon la revendication, caractérisé en ce que le liquide auxiliaire est constitué par du mercure.

   2 Palier selon la revendication et la sous- revendication 1, caractérisé en ce que l'un des niveaux du liquide auxiliaire est sou mis à la pression de l'huile employée pour le graissage dil palier, tandis que l'autre niveau est soumis à la pression de l'eau sortant de la fente susmentionnée.

   3 Palier selon la revendication et la sous- revendication 2, caractérisé en ce que la pression de l'eau sortant de la fente sus mentionnée est diminuée par un joint à la byrinthe, l'espace entre ledit joint et le ni veau du liquide auxiliaire communiquant avec l'atmosphère par un conduit dans le quel est intercalé un robinet d'étrangle ment. 4 Palier selon la revendication et la sous- revendication 2, caractérisé en ce que l'ez#- pace entre la fente et le niveau du liquide auxiliaire est mis en communication avec le canal amont.