Dispositif de support lubrifié d'un arbre tournant. L'invention a pour objet un dispositif de support. lubrifié d'un arbre tournant à grande vitesse et qui entraîne un compresseur, et com portant au moins un palier et<B>un</B> réservoir contenant un lubrifiant liquide.
L'invention a entre autres pour but de réaliser un tel dispositif qui comprenne les moyens nécessaires pour amener le lubrifiant au palier et l'en évacuer, sans avoir recours à une pompe à arbre et moyens d'entraînement séparés, et de diminuer ainsi le poids, l'en combrement et la complexité mécanique du dispositif, par rapport aux dispositifs connus comprenant une telle pompe ou même plu sieurs.
Le dispositif selon l'invention est caracté risé en ce que le réservoir se trouve en liaison avec une sortie sous pression du compresseur afin d'obtenir une pression dans le réservoir sensiblement proportionnelle à la vitesse de l'arbre, pour que le lubrifiant soit forcé à travers au moins un tuyau d'alimentation du palier, le lubrifiant étant en outre propulsé par des moyens de pompape centrifuge com prenant au moins un rotor monté sur l'arbre, le rotor tournant avec l'arbre pour produire une pression sensiblement proportionnelle à la vitesse de l'arbre pour ramener le lubrifiant à travers une conduite de retour dans le réser voir,
la pression produite par les moyens de pompage étant puis élevée que la pression dans le réservoir pour la gamme de vitesse de travail de l'arbre.
Le dessin représente, à titre d'exemple, cule forme d'exécution de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une vue schématique par tiellement en coupe du dispositif.
La fig: 2 est une vue en perspective du disque, et la fig. 3 est une vue en perspective d'une va riante du disque.
Le dispositif illustré comporte un réser voir 1 présentant un écoulement 2 à travers lequel de l'huile est amenée par les tuyaux 3, 3 vers un carter de palier 4, depuis où elle est retournée comme huile de balayage à tra vers un tuyau 5 vers l'admission 6 du réser voir 1. De l'air sous pression est amené dans le réservoir à travers l'admission 7 reliée au moyen du tuyau a à une source de pression dans une installation de turbine à gaz, la source de pression peut être un étage appro prié du compresseur principal du moteur.
Le carter de palier 4 comporte deux roule ments antifriction 9 supportant l'arbre 10. L'huile pénétrant dans le carter à travers les tuyaux 3, 3 est dirigée au moyen des gicleurs 11, 11 sur les roulements antifriction et la fuite d'huile le long de l'arbre 10 est empê chée par les garnitures 12, 12 montées de chaque côté du palier. Entre les roulements 9, un disque 13 est fixé sur l'arbre de manière qu'il tourne avec ce dernier; cette fixation peut être effectuée au moyen de goupilles, clavettes ou autrement, comme ceci est bien connu des hommes du métier.
Comme illustré dans la fig. 2, des rainures radiales 14 sont prévues sur les deux faces du disque, les rainures d'une face étant disposées alternative ment par rapport auLZ rainures de l'antre face. Le disque peut aussi comporter des ondula tions 14a, comme indiqué dans la fig. 3, les ondulations de cette construction étant équi valentes aux rainures de la construction illus trée dans la fig. 2. Le disque tourne entre les lèvres 15, 15 du carter 4, de manière que la périphérie extérieure du disque se trouve dans l'espace annulaire 16 du carter 4.
Le jeu entre le disque 13 et les lèvres est aussi faible que possible, sans toutefois permettre un contact à friction entre les pièces fixes et tournantes, de manière que l'espace annulaire 16 soit fermé autour clé son diamètre intérieur à l'exception des endroits où les rainures 14 ou les ondulations 14a le rencontrent radiale- ment.
L'écoulement depuis l'espace annulaire 16 est relié au moyen du raccord 17 au tuyau 5. Entre les roulements et le réservoir, une sou pape de retenue 18 est montée dans le tuyau 5, dont le but sera compris en suivant la description concernant le fonctionnement du dispositif.
Lorsque le moteur est en marche, une pression d'air du compresseur se propage à travers le tuyau 8 vers l'espace au-dessus de l'huile 19 dans le réservoir 1. Cette pression peut être d'ordre de grandeur de 1,4 kglcm2 à une vitesse de fonctionnement normale. On notera que l'application de cette pression ne provoque pas de fuite depuis le compresseur et aucune perte d'air depuis le compresseur n'aura lieu en appliquant une pression au dispositif. Sous l'influence de cette pression, un écoulement d'huile se produira depuis le réservoir 1, à travers les tuyaux 3, 3, vers les gicleurs 11, 11, cette huile étant dirigée sur les roulements antifriction 9.
Après pas sage à travers les roulements, l'huile coule sur le disque 13 teïrnant à haute vitesse avec. l'arbre et agissant comme pompe centrifuge fournissant de l'huile sous pression dans l'espace annulaire 16. Les rainures 14 ou les ondulations 14a agissent comme des palettes; ainsi l'action du disque comme pompe centri fuge ne dépend pas complètement de. la fric tion superficielle entre le disque et l'huile; il est essentiel que le jeu entre les lèvres 15, 15 et le disque soit' aussi faible que possible, afin d'empêcher un retour d'huile depuis l'espace annulaire 16 à travers ce jeu.
En choisissant les dimensions du disque en fonction de la vitesse de rotation, la pres sion produite dans l'espace annulaire 16 peut être maintenue sensiblement plus élevée que la pression d'air clans le réservoir 1; 2,5 kg/em2 est un chiffre approprié à une vi tesse normale de la machine. Ainsi, l'huile sera retournée dans le réservoir à travers le tuyau 5 et l'admission 6.
Dans des conditions de travail normales, la circulation est maintenue par une diffé rence de pression entre le réservoir 1 et l'es pace annulaire 16. La relation entre les deux pressions restera sensiblement constante à la valeur désirée du fait que la pression de l'étage de compresseur à laquelle le réservoir 1 est relié ainsi que la pression produite par le disque rotatif 13 dépendent les deux de la vitesse du compresseur.
La soupape de retenue 18 est nécessaire pour le démarrage. Lorsque le moteur est mis en marche par un démarreur, les roulements 9 seront graissés par l'huile résiduelle présente depuis un fonctionnement précédent, et dans un laps de temps très court une pression d'air sera produite par le compresseur et transmise sur l'huile dans le réservoir 1. Toutefois, jusqu'à ce qu'un temps suffisant se soit écoulé pour permettre à l'huile de remplir le carter de palier, le disque 13 tour nera comme une pompe centrifuge non amor cée et aucune pression ne sera produite dans l'espace annulaire 16 et dans le tuyau 5.
Il est évident qu'à moins qu'une soupape de rete nue ne soit présente dans le tuyau 5, la pres sion d'air dans le réservoir 1 s'échappera à travers le tuyau 5 pour pénétrer dans le car ter de palier. Cette pression maintiendrait en équilibre la pression d'huile dans le tuyau 3, 3 et l'huile ne pourrait couler dans les roule ments. C'est pour cette raison que la soupape (le retenue 18 est montée dans le tuyau 5 afin d'empêcher une pression de retour dans le carter de palier et afin (le permettre l'amor çage du disque centrifuge et ainsi l'établisse ment de la circulation normale d'huile.
Dans une installation de turbine à gaz sur avion, il peut aussi être désirable d'installer une soupape de retenue dans le tuyau 8 afin d'empêcher le retour d'huile depuis le réser voir 1, à travers ce tuyau et dans le compres seur lorsque existent des conditions de pesan teur négative. Cette disposition et le dispo sitif à cheminée nécessaire pour assurer une fourniture d'huile constante dans de telles conditions ne sont, ni décrits en détail, ni illustrés, car ils seront évidents pour les hommes clii métier. Un autre détail, qui n'a pas été illustré mais qui sera aisément compris, est l'appli cation du dispositif dans le but de prévenir l'emballement chi moteur.
Les valeurs de 1,4 kglcm2 pour la pression d'admission et de \?,5 kg/cm2 pour la pression de balayage, comme mentionné précédemment, représentent des conditions typiques normales pendant le travail du moteur. Il est évident que ces pressions changent lors du changement de la vitesse du moteur: les deux pressions aug menteront lorsque la vitesse augmente et elles diminueront lorsque la vitesse diminue.
La pression dans le tuyau 5 peut être utilisée pour l'actionnement d'un moyen de réglage du combustible fourni au moteur, répondant aux variations de pression; ainsi, à une vi tesse maximiun admissible du moteur, ce moyen coupera l'alimentation du combustible, empêchant ainsi l'accélération.
La construction et l'emploi du dispositif ressortent de la description des différentes parties et de leur but. Quoiqu'il ait été décrit comme comprenant un seul palier dans un moteur, un nombre quelconque de paliers peu- vent être alimentés depuis un réservoir com mun, chaque palier étant pourvu d'une pompe centrifuge du type à disque pour le balayage.