CH255205A

CH255205A - Turbine hydraulique double.

Info

Publication number: CH255205A
Authority: CH
Inventors: Pingoud Paul; Ateliers Des Charmilles S A
Original assignee: Pingoud Paul; Charmilles Sa Ateliers
Priority date: 1946-10-03
Filing date: 1946-10-03
Publication date: 1948-06-15

Description


  Turbine hydraulique double.    Il existe déjà des turbines hydraulique  doubles à roues radiales, hui type Francis,  dans lesquelles deux roues, symétriques     acco-          lees    sont alimentées par une bâche et un dis  tributeur communs.  



  Ces turbines ont sur les turbines simples  de même puissance les avantages:  1  de tourner plus vite avec le même     reu-          dement,     2  de supprimer pratiquement la poussée  axiale cue à la réaction hydraulique agissant  sur la roue, Mie poussée étant théoriquement  équilibrée avec deux roues pareilles à éva  cuation symétrique.  



  part ces avantages, cette disposition  permet d'obtenir un encombrement plus fai  ble des groupes hydroéleetriques, c'est-à-dire  une économie sensible dans les frais d'instal  lation tant au point (le vue machines que  bâtiment.  



  Ces mêmes avantages se trouvent réalisés  avec la turbine double, selon l'invention, la  quelle comporte deux roues axiales, dont  l'aubage peut être fixe ou réglable, ayant  chacune son distributeur propre, lesquels,  accolés l'un à l'autre, peuvent être alimentés  par exemple par une bâche ou une chambre  d'eau commune et sont raccordés chacun au       moyeu    de     leur    roue par une pièce de guidage  creuse fixe, de préférence comme prévu dans  les turbines à une seule roue de même type  de construction connue.  



  Les distributeurs de cette turbine double  pourraient être à directrices mobiles on fixes.    Dans le premier cas, ils peuvent être sépa  rés par une cloison annulaire plane, solidaire  par exemple de la bâche, prévue dans le plan  médian de celle-ci, cloison qui supporterait,  d'une part, les deux pièces de guidage raccor  dées au moyeu de chaque roue, d'autre part,  les tourillons intérieurs des aubes des distri  buteurs.  



  Dans le second cas, constituant de     préfé     ronce une couronne d'entretoises de la bâche,  les distributeurs peuvent être soit du type dit  cylindrique, comme ceux du premier cas, soit  <B>dit</B> type dit conique avec flasques intérieurs  reliés rigidement par leur bord extérieur et  raccordés chacun au moyeu de -chaque roue  par une pièce de guidage fixe.  



  Le dessin annexé montre, à. titre d'exem  ple, en coupe axiale, une forme d'exécution de  la. turbine selon l'invention, à axe vertical  comportant des roues à cubage réglable du  type Kaplan, les pales des roues étant sup  posées actionnées de la façon connue par un  servomoteur non figuré sur le dessin.  



  7 et 19 sont les deux roues de la turbine  disposées symétriquement par rapport au  plan médian     I-I    d'une bâche spirale 33 de  section circulaire, munie d'une couronne d'en  tretoises 30. divisée en deux dans le plan       I-I    par un anneau     2?8    solidaire des entre  toises. 8 est un arbre creux reliant les deux  roues et venu de-fonte avec leur moyeu. 6 est  un couvercle qui ferme la chambre du moyeu  (le la roue 7, contenant un mécanisme de ma-           n#uvre    de ses aubes, de construction connue,  et qui sert de plateau d'accouplement à l'ar  bre moteur 2 de la turbine;

   cet arbre est tra  versé axialement ainsi que l'arbre 8 par une  tige de réglage 1, reliant les mécanismes de       man#uvre    des aubes des deux roues à un  servomoteur non figuré. 20 est un couvercle  qui ferme la chambre du moyeu de la roue 19  contenant un mécanisme de     man#uvre    de ses  aubes et qui porte un tourillon 21 servant de  guidage inférieur à la partie tournante de  la turbine.  



  12 sont     les    directrices mobiles du distri  buteur de la roue 7, 15 celles du distributeur  de la roue 19. Ces deux distributeurs sont  séparés par une cloison annulaire 35 fixée à  l'intérieur de l'anneau 28 par une bride 29  et raccordée au moyeu de chaque roue par  une pièce de guidage 9, comme prévu par  exemple pour les turbines Kaplan simples de  construction connue. 10 est un fond du dis  tributeur de la roue 7, fixé sur la bâche 33  par une bride 31 et raccordée dans le plan  médian II-II de cette roue par une bride  34 à un coude de sortie 5, amovible. Ce der  nier, partagé en deux dans son plan de symé  trie, est raccordé par une bride 37 dans un  plan parallèle à l'axe de la turbine à     un     coude 38 scellé dans la maçonnerie.  



  17 est un fond du distributeur de la roue  19, fixé dans la bâche par une bride 27 et  raccordé par une bride 18 à un coude de sortie  24-26,     partagé    suivant     l'axe    de la turbine  dans un plan perpendiculaire à son plan de       symétrie,    la partie aval 26 étant scellée dans  la maçonnerie et la partie amont 24 rendue  amovible après libération des brides 18-25.  Le canal de fuite de la     turbine,    non figuré,  est supposé raccordé aux coudes 26 et 38 dans  le plan médian     I-I    de la. bâche par deux  conduites obliques 39, ce canal pouvant être       constitué    par une conduite     sous    pression.  



  L'arbre moteur 2, à sa     sortie        dit        coude    5,  est guidé par un palier 4 à graissage sous  pression et rendu étanche     vers    l'extérieur par  un     presse-étoupes    3.

   Le tourillon inférieur 21       est        guidé    par un palier noyé 22,à graissage  sous pression, logé à l'intérieur du coude de  
EMI0002.0020     
  
    sortie <SEP> 26-24 <SEP> dans <SEP> un <SEP> corps <SEP> creux <SEP> 23, <SEP> rende
<tb>  solidaire <SEP> des <SEP> deux <SEP> parties <SEP> de <SEP> ce <SEP> coude <SEP> par <SEP> de,
<tb>  nervures <SEP> radiales. <SEP> Ce <SEP> corps <SEP> creux, <SEP> de <SEP> forint
<tb>  générale <SEP> .conique <SEP> avec <SEP> axe <SEP> cintré <SEP> suivant <SEP> 1c
<tb>  rayon <SEP> du <SEP> coude, <SEP> est. <SEP> raccordé <SEP> avec <SEP> du <SEP> jeu <SEP> ai
<tb>  moyeu <SEP> de <SEP> la <SEP> roue <SEP> 19 <SEP> comme <SEP> cela <SEP> a.

   <SEP> lieu <SEP> dan<B>,</B>
<tb>  les <SEP> turbines <SEP> Kaplan <SEP> de <SEP> construction <SEP> connue
<tb>  Un <SEP> corps <SEP> creux <SEP> semblable <SEP> 36, <SEP> traversé <SEP> pal
<tb>  l'arbre <SEP> moteur <SEP> 2, <SEP> est <SEP> également <SEP> prévu <SEP> à <SEP> l'in  térieur <SEP> du <SEP> coude <SEP> de <SEP> sortie <SEP> 5.

   <SEP> Ces <SEP> corps <SEP> creux
<tb>  sont <SEP> naturellement <SEP> partagés <SEP> en <SEP> deux <SEP> dans <SEP> 1t
<tb>  même <SEP> plan <SEP> que <SEP> leur <SEP> coude.
<tb>  32 <SEP> est <SEP> un <SEP> cercle <SEP> de <SEP> vannage, <SEP> actionné <SEP> pal
<tb>  des <SEP> moyens <SEP> non <SEP> figurés, <SEP> qui <SEP> commande <SEP> de <SEP> la
<tb>  façon <SEP> connue, <SEP> par <SEP> leviers <SEP> et <SEP> bielles, <SEP> le <SEP> tou  rillon <SEP> supérieur <SEP> 11 <SEP> des <SEP> directrices <SEP> 12 <SEP> du <SEP> dis  tributeur <SEP> de <SEP> la. <SEP> roue <SEP> 7. <SEP> Le <SEP> tourillon <SEP> inférieur
<tb>  13 <SEP> de <SEP> ces <SEP> directrices <SEP> et <SEP> le <SEP> tourillon <SEP> supérieur
<tb>  14 <SEP> des <SEP> directrices <SEP> du <SEP> distributeur <SEP> de <SEP> la.

   <SEP> roue
<tb>  19 <SEP> sont <SEP> emboîtés <SEP> l'un <SEP> dans <SEP> l'autre <SEP> de <SEP> façon
<tb>  assurer <SEP> la <SEP> transmission <SEP> des <SEP> efforts <SEP> de <SEP> réo-lagc
<tb>  des <SEP> directrices <SEP> 12 <SEP> aux <SEP> directrices <SEP> 15 <SEP> à <SEP> travers
<tb>  la <SEP> cloison <SEP> 35 <SEP> qui <SEP> leur <SEP> sert <SEP> de <SEP> guidage <SEP> coni.
<tb>  mugi. <SEP> 16 <SEP> est <SEP> le <SEP> tourillon <SEP> inférieur <SEP> des <SEP> direc.
<tb>  traces <SEP> 15, <SEP> guidé <SEP> dans <SEP> le <SEP> fond <SEP> 17.
<tb>  Les <SEP> fonds <SEP> 10 <SEP> et <SEP> 17 <SEP> ainsi <SEP> que <SEP> la <SEP> cloison <SEP> '3:

  _
<tb>  sont <SEP> prévus <SEP> en <SEP> deux <SEP> parties, <SEP> assemblées <SEP> dan>
<tb>  un <SEP> plan <SEP> axial <SEP> comme <SEP> figuré <SEP> dans <SEP> la. <SEP> demi.
<tb>  coupe <SEP> de <SEP> droite <SEP> du <SEP> dessin, <SEP> ce <SEP> partage <SEP> étant
<tb>  nécessaire <SEP> pour <SEP> permettre <SEP> le <SEP> montage <SEP> de <SEP> ce,
<tb>  pièces <SEP> entre <SEP> les <SEP> deux <SEP> roues. <SEP> Pour <SEP> permettra
<tb>  leur <SEP> mise <SEP> en <SEP> place <SEP> dans <SEP> la. <SEP> bâche, <SEP> ces <SEP> pièce
<tb>  sont, <SEP> en <SEP> outre, <SEP> prévales <SEP> de <SEP> diamètre <SEP> extér <SEP> ie <SEP> u;

  
<tb>  allant <SEP> en <SEP> décroissant <SEP> de <SEP> façon <SEP> que <SEP> la, <SEP> brid < 
<tb>  27, <SEP> du <SEP> fond <SEP> inférieur <SEP> 17, <SEP> passe <SEP> à <SEP> travers
<tb>  l'alésage <SEP> de <SEP> l'anneau <SEP> 28 <SEP> servant <SEP> d'appui
<tb>  la. <SEP> bride <SEP> 29 <SEP> de <SEP> la <SEP> cloison <SEP> 35, <SEP> et <SEP> que <SEP> la <SEP> brid(
<tb>  29 <SEP> de <SEP> cette <SEP> cloison, <SEP> à. <SEP> son <SEP> tour, <SEP> passe <SEP> à <SEP> tri
<tb>  vers <SEP> l'alésage <SEP> de <SEP> la <SEP> bâche <SEP> servant <SEP> d'appu
<tb>  à <SEP> la.

   <SEP> bride <SEP> 31 <SEP> du <SEP> fond <SEP> supérieur <SEP> 10.
<tb>  La <SEP> turbine <SEP> double <SEP> selon <SEP> l'invention
<tb>  pourrait <SEP> également <SEP> être <SEP> à <SEP> axe <SEP> horizontal
<tb>  dans <SEP> ce <SEP> cas, <SEP> le <SEP> coude <SEP> 5 <SEP> pourrait <SEP> être <SEP> partag
<tb>  dans <SEP> le <SEP> même <SEP> plan <SEP> axial <SEP> que <SEP> le <SEP> coude <SEP> 24-2C
<tb>  L'arbre <SEP> 8 <SEP> reliant <SEP> les <SEP> deux <SEP> roues <SEP> pourrai
<tb>  être <SEP> porté <SEP> par <SEP> un <SEP> ou <SEP> deux <SEP> paliers, <SEP> fixé:
<tb>  l'intérieur <SEP> des <SEP> pièces <SEP> de <SEP> guidage <SEP> creuse:

           lu palier 22 étant reporté à l'extérieur du  coude 24-26 comme te palier 4; ce dernier  pourrait être supprimé et la commande des  aubes des roues reportée du côté opposé à  l'arbre moteur 2, le servo-moteur et ses or  ganes de distribution d'huile étant alors  montés à l'extrémité du tourillon 21,     pro-          lonné    à l'extérieur et prévu creux.  



  Un palier de butée pourrait être prévu  en bout d'arbre du côté opposé à l'arbre       moteur.     



  La bâche pourrait, avec la disposition à  axe Horizontal, être partage dans le même  plan que les coudes de sortie, de façon à per  mettre nu démontage des roues sans déplace  ment lateral du coude de sortie 24-26. Ce  dernier pourrait, dans ce cas, être fixé sur  un coude-socle 38 comme le coude 5.

    
EMI0003.0004     
  
    Les <SEP> roue; <SEP> pourraient <SEP> -être <SEP> à <SEP> aubes <SEP> fixes
<tb>  dit <SEP> 1v <SEP> le <SEP> hélice <SEP> et <SEP> l'arbre <SEP> reliant <SEP> leur <SEP> moyeu
<tb>  liourra,ït <SEP> être <SEP> rapporté <SEP> par <SEP> des <SEP> brides <SEP> de <SEP> la
<tb>  inarrii-rc= <SEP> habituelle.
<tb>  Les <SEP> ilistrilniteurs <SEP> pourraient <SEP> être <SEP> à <SEP> di  ieetr'iees <SEP> fixes, <SEP> du <SEP> type <SEP> cylindrique <SEP> ou <SEP> du
<tb>  1vpi# <SEP> conidue <SEP> de <SEP> construction <SEP> connue.
<tb>  1ae,# <SEP> directrices <SEP> mobiles <SEP> 1? <SEP> et <SEP> 15 <SEP> des <SEP> dis  ;

   <SEP> ri <SEP> buti@urs, <SEP> au <SEP> lieu <SEP> d'être <SEP> accouplées <SEP> par <SEP> leurs
<tb>  lourillons <SEP> intérieurs <SEP> 13 <SEP> et <SEP> 14, <SEP> pourraient <SEP> être
<tb>  ,lécali@e@ <SEP> 1'iui(@ <SEP> par <SEP> rapport <SEP> à <SEP> l'autre <SEP> et <SEP> leurs
<tb>  I <SEP> oiiri <SEP> Mons <SEP> e=:téri(_,urs <SEP> 11 <SEP> et <SEP> 1.6 <SEP> être <SEP> manmuvrés
<tb>  r);ir <SEP> deux <SEP> mécanismes <SEP> pareils, <SEP> solidaires <SEP> ou
<tb>  ind(lpendants, <SEP> disposés <SEP> de <SEP> part <SEP> et <SEP> d'autre <SEP> de
<tb>  I;<B>)</B> <SEP> huche.

Claims

EMI0003.0005 REVENDICATION <tb> Turbine <SEP> hydraulique <SEP> double, <SEP> caractérisée <tb> uii <SEP> v(, <SEP> que <SEP> ses <SEP> deux <SEP> roues <SEP> .sont <SEP> axiales, <SEP> ayant <tb> iüaciuic,o11 <SEP> distributeur <SEP> propre, <SEP> et <SEP> en <SEP> ce <SEP> que <tb> cils <SEP> dfrni.er:s, <SEP> accolés <SEP> l'un <SEP> à <SEP> l'autre, <SEP> sont <SEP> rac <B>q</B>oi<B>d</B>i@s <SEP> chacun <SEP> au <SEP> moyeu <SEP> de <SEP> leur <SEP> roue <SEP> par <tb> ariE, <SEP> tiiFeF= <SEP> de <SEP> guidage <SEP> creuse <SEP> fixe.

EMI0003.0006 SOUS-REVENDICATIONS <tb> 1. <SEP> Turriirie <SEP> .selon <SEP> la <SEP> revendication <SEP> à <SEP> bâche <tb> (11i <SEP> spirale, <SEP> caractérisée <SEP> en <SEP> ce <SEP> que <SEP> les <SEP> distri I)iitczir:d <SEP> sont: <SEP> du <SEP> type <SEP> cylindrique <SEP> à <SEP> directrices <tb> iiiol>ile@ <SEP> ct <SEP> sont <SEP> séparés <SEP> par <SEP> une <SEP> cloison <SEP> an miliaire <SEP> plane <SEP> fixée <SEP> à <SEP> l'intérieur <SEP> d'un <SEP> anneau solidaire d'une couronne d'entretoises de la bâche et supportant, d'une part, les deux pièces de guidage creuses fixes raccordées au moyeu de leur roue, d'autre part, les tou rillons intérieurs de leurs directrices. 2.

Turbine selon la revendication et la sous-revendication 1, caractérisée en ce que les axes des directrices mobiles des deux dis tributeurs sont dans le prolongement l'un de l'autre et en ce que les tourillons intérieurs des directrices, supportés par la cloison de séparation des distributeurs, sont accouplés rigidement par des organes d'assemblage, de façon à permettre la transmission de l'effort de réglage d'un distributeur à l'autre par un mécanisme de commande commun, ce méca nisme étant disposé sur un des côtés de la turbine. 3.

Turbine selon la revendication et la sous-revendication 1, caractérisée en ce que les axes des directrices mobiles d'un distri buteur sont décalés par rapport à ceux de l'autre et en ce que chaque distributeur pos sède son mécanisme de commande propre, les quels, sont disposés symétriquement de cha que côté de la turbine. 4. Turbine selon. la revendication et les sous-revendications 1 et 3, caractérisée en ce que les mécanismes de commande des deux distributeurs sont solidaires. 5. Turbine selon la revendication et les sous-revendications 1 et 3, caractérisée en ce que les mécanismes de commande des deux distributeurs sont indépendants l'un de l'autre. 6.

Turbine selon la revendication, à bâcle en spirale, caractérisée en ce que les distri buteurs sont à directrices fixes et servent de couronne d'entretoises à. la bâche. 7. Turbine selon la revendication et la soils-revendieatiôn 6, .caractérisée en ce que les distributeurs sont du type cylindrique avec cloison de séparation annulaire plane supportant les deux pièces de guidage fixes raccordées au moyeu de leur roue. 8.

Turbine selon la revendication et la sous-revendication 6, caractérisée en ce que les distributeurs sont du type conique avec flasques intérieurs reliés rigidement par leur bord extérieur et raccordés chacun au moyeu de leur roue par leur bord intérieur au moyen d'une pièce de guidage fixe. 9. Turbine selon la revendication, carac térisée en ce qu'un palier de la turbine est fixé à l'intérieur de l'un des coudes de sortie de la turbine. 10. Turbine selon la revendication, ca ractérisée en ce qu'un palier de la turbine est prévu entre les deux roues dans les pièces de guidage fixes de raccordement des moyeux de ces roues à leur distributeur. 11.

Turbine selon l'a revendication, carac térisée en ce que son arbre est prolongé hors du coude de sortie opposé à l'arbre moteur et est maintenu axialement par un palier de butée fixé à ce coude. 12. Turbine selon la revendication, à bâche en spirale, caractérisée en ce que les coudes de sortie des deux roues sont bran chés dans le plan médian de la bâche sur une conduite d'évacuation commune. 13. Turbine selon la revendication, carac térisée en ce que le tronçon d'arbre reliant les deux roues est venu d'une pièce avec leur moyeu. 14. Turbine selon la revendication, carac térisée en ce que ses deux roues sont à aubage réglable du type Kaplan avec mécanismes de man#uvre prévus dans leur moyeu actionnés par un servomoteur commun. 15.

Turbine selon la revendication et les sous-revendications 1, 2, 9 et 14, caractérisée en ce que le servomoteur est disposé côté arbre moteur. 16. Turbine selon la revendication et les sous-revendications 1, 2, 9, 11, 12, 13 et 14, à axe vertical, caractérisée en ce que le servomoteur est disposé côté arbre moteur. 17. Turbine selon la revendication et les sous-revendications 1, 2, 10, 11, 13 et 14, à axe horizontal, caractérisée en ce que le servomoteur est disposé en bout d'arbre du côté opposé à l'arbre moteur. 18. Turbine selon la revendication et les sous-revendications 1, 3, 4, 10, 11 et 14, à axe horizontal, caractérisée en ce que le servomoteur est disposé en bout d'arbre du côté opposé à l'arbre moteur. 19.

Turbine selon la revendication et les sous-revendications 1, 3, 5, 10, 11 et 14, à axe horizontal, caractérisée en ce que le servomoteur est disposé en bout d'arbre côté opposé à l'arbre moteur. 20. Turbine selon la revendication et les sous-revendications 6, 7, 9, 12 et 14, à axe vertical, caractérisée en ce que le servo moteur est disposé côté arbre moteur. 21. Turbine selon la revendication et les sous-revendications 6, 7, 10, 11 et 14, à axe horizontal, caractérisée en ce que le servo moteur est disposé du côté opposé à l'arbre moteur. 22. Turbine selon la revendication et les sous-revendications 6, 8, 9, 12 et 14,à axe vertical, caractérisée en ce que le servo moteur est disposé côté arbre moteur. 23.

Turbine selon la revendication et les sous-revendications 6, 8, 10, 11 et 14, à axe horizontal', caractérisée en ce que le servo moteur est disposé du côté opposé à l'arbre moteur. 24. Turbine selon la. revendication et les sous-revendications 1, 2, 9 et 12,à axe ver tical, caractérisée en ce que les deux roues de la turbine sont à aubage fixe du type hélice. 25. Turbine selon la revendication et les sous-revendications 1, 2, 10 et 11, à axe horizontal, caractérisée en ce que les deux roues de la turbine sont à aubage fixe du type hélice. 26.

Turbine selon la revendication et les sous-revendications 1, 3, 4, 9 et 12,à axe vertical, caractérisée en ce que les deux roues sont à aubage fixe du type hélice. 27. Turbine selon la revendication et les sous-revendications 1, 3, 4, 10 et 11, à axe horizontal, caractérisée en ce que les deux roues sont à aubage fixe du type hélice. 28. Turbine selon la revendication et les sous-revendications 1, 3, 5 et 9, à axe ver- tical, caractérisée en ce que les deux roues sont à cubage fixe du type hélice. 29.

Turbine selon la revendication et les sous-revendications 1, 3, 5 et 10, à axe hori zontal, caractérisée en ce que les deux roues sort à cubage fixe du type hélice. 30. Turbine selon la, revendication et les sous-revendications 1, 3, 5, 10 et 11,à axe horizontal, caractérisée -en ce que les deux roues sont -à cubage fixe du type hélice.