CH289490A - Groupe comprenant une turbine à fluide gazeux et une pompe. - Google Patents

Description

  Groupe comprenant une turbine à     fluide    gazeux et     une    pompe.    L'invention a pour objet un groupe com  prenant une turbine à fluide gazeux et une  pompe, ce groupe étant en particulier des  tiné à fournir de grandes quantités de com  bustible à l'échappement d'un groupe moteur  à turbine à gaz, dans des buts de     réchauf-          fage.    Dans ce cas, le fluide gazeux destiné à  entraîner la turbine peut être constitué par  de l'air comprimé par le compresseur que  comprend ledit groupe moteur.  



  L'invention a pour but de fournir un  groupe du type spécifié ci-dessus, de cons  truction simple et robuste. Ce groupe est     ca-          ractérisé    en ce que la turbine comprend un  anneau fixe présentant des buses disposées  chacune dans une direction générale tangen  tielle à un rotor disposé à l'intérieur de cet  anneau, et en ce que la pompe comprend une  vis mobile entraînée par le rotor de la tur  bine et une vis fixe, les deux vis étant de       sens    opposés, coaxiales et disposées bout à  bout.  



  Le dessin annexé représente, à titre  d'exemple, une forme d'exécution du groupe  objet de l'invention.  



       Fig.    1 en est une coupe verticale axiale,  selon 1-1 de la     fig.    2.  



  Fil--. 2 est une coupe horizontale, la moitié  supérieure de cette figure étant une coupe  selon 2a -2a de la     fig.    1 et sa moitié infé  rieure étant une coupe selon     2b-2b    de la       fig.    1, et       fig.    3 est une vue en perspective des par  ties principales d'un régulateur que com-    prend cette forme d'exécution, ces parties  étant montrées séparées les unes des autres.  



  La forme d'exécution représentée com  prend un rotor à axe vertical, ce rotor com  portant un disque 11 monté sur la partie  inférieure d'un arbre vertical 12 qui est  porté par un palier 13 fixé de façon amo  vible à une enveloppe 15 de la turbine de ce  groupe. L'enveloppe 15 comprend une partie  principale supérieure     15ca    et une partie prin  cipale inférieure 15b. Ces parties sont fixées  l'une à l'autre de faon amovible, de manière  à former une chambre annulaire 16 à la  quelle du fluide moteur est fourni tangen  tiellement à partir d'une admission 17. Ce  fluide moteur peut, par exemple, être de  l'air comprimé fourni par un compresseur  d'un groupe moteur à turbine à gaz.

   La  paroi interne 18 de la chambre     annulaire    16  est constituée par un anneau de buses 19 qui  sont     sensiblement    tangentielles au disque du  rotor. Ces buses sont rétrécies de façon  convenable et s'étendent dans le sens du  mouvement de rotation du fluide dans la  chambre annulaire 16.  



  La périphérie du disque 11 s'étend       axialement    vers le haut, à partir des extré  mités internes des buses 19, et présente des  cavités 21 en forme d'auget, fraisées dans ce  disque. Le fluide moteur     parvenant    dans ces  cavités à partir des buses vient frapper leurs  parois et     entraîne    le rotor dans le même     sens     de rotation que celui de ce fluide dans la  chambre annulaire 16, c'est-à-dire dans le      sens inverse de celui des aiguilles d'une  montre, comme vu à la     fig.    2. Le fluide mo  teur s'échappe ensuite des cavités 21 vers le  haut, dans une chambre en forme de spirale  ménagée     au-dessus    de la chambre 16 et mu  nie d'un échappement tangentiel 23.

    



  Une bâche en forme de spirale et son  échappement sont ménagés dans la partie  supérieure     15a    de l'enveloppe. Cette partie  supérieure comprend une partie centrale  s'étendant vers le haut et formant une enve  loppe cylindrique 25 pour des vis fixes et  mobiles que comprend la pompe. La vis mo  bile 26 est montée     au-dessus    de la vis fixe 27,  à l'extrémité supérieure de l'arbre du rotor.  Cet arbre est monté dans un palier 28 qui est  disposé au-dessous de la vis mobile, dans un  évidement central de la vis fixe 27. Chacune  des vis comprend plusieurs filets.  



  A son extrémité inférieure, la vis fixe 27  présente un rebord 30, s'étendant     radiale-          ment    et fermant l'extrémité inférieure de  l'enveloppe cylindrique 25. La pompé com  prend une sortie tangentielle 31, ménagée à  l'extrémité inférieure de la partie de l'enve  loppe 25 contenant la     vis    fixe, et une admis  sion 32 qui aboutit     axialement    à la vis mo  bile. L'enveloppe 25 entourant la vis mobile  présente un rebord 33 destiné à être boulonné  contre le fond d'un réservoir, 'non repré  senté, destiné à recevoir du combustible ou  un autre fluide devant être pompé. Ce réser  voir présente une ouverture appropriée cor  respondant à l'admission 32 vers la vis mo  bile.  



  La paroi interne de la bâche spirale 22 est  constituée par     un    rebord 35 s'étendant     axiale-          ment    et solidaire du rebord radial 30 de  l'extrémité     inférieure    de la vis fixe. Le bord  inférieur 36 de ce rebord 35 est espacé du  bord supérieur 37 de la périphérie du disque  11 de la turbine.  



  Un joint étanche est disposé entre l'arbre  12 et l'évidement central de la vis fixe 27. Ce  joint comprend un anneau 39, en graphite ou  en une autre matière adéquate, qui est porté  par un manchon élastique 40, par exemple en  cuir ou en caoutchouc, solidaire de la vis fixe    et qui est pressé vers le bas par un ressort à  boudin 41. Cet anneau 39 prend appui contre  une surface plane usinée dans un rebord ra  dial 42 que présente un anneau claveté à  l'arbre 12. Cet anneau peut, par exemple, être  fait d'acier trempé, et être chromé.  



  La paroi interne 18 de la chambre annu  laire 16 est constituée par un anneau séparé  fixé à la partie inférieure     15b    de l'enveloppe  au moyen de goupilles 45. Les buses 19 sont  constituées par de simples fentes inclinées  ménagées dans la face supérieure dudit an  neau 18. Elles sont intérieurement munies de  parties 46 destinées à former des rétrécisse  ments et maintenues en position par des ri  vets 47. Les bords supérieurs de ces fentes  sont constitués par une partie adjacente de  la partie supérieure     15a    de l'enveloppe.  



  Le disque 11 est claveté sur des canne  lures 48 de l'arbre 12, de manière à pouvoir  glisser     axialement    sur cet arbre, et il est  poussé vers le bas par un ressort 49 travail  lant à la compression et disposé entre un  moyeu 50 du     disque    11 et le rebord annu  laire 42 de l'anneau claveté sur l'arbre 12,  rebord sur lequel porte également l'anneau  d'étanchéité 39 de la pompe. De la sorte, la  périphérie du disque 11 est maintenue en  position de fonctionnement.  



  La face inférieure du moyeu 50 coopère  avec un anneau tronconique évidé 52, présen  tant une surface concave dirigée vers le bas  et qui coopère avec une rangée circulaire de  billes. Une seule de trois billes 53 que com  prend cette rangée est, représentée au dessin.  Ces billes sont disposées     dans    des encoches 54  d'une cage 55 qui, de même que l'anneau 52,  est clavetée à l'arbre 12, cet anneau et cette  cage, de même que le moyeu 50 du disque 11  et que l'anneau portant le rebord 42 présen  tant des trous cannelés coopérant avec les  cannelures 48 de l'arbre 12. Les billes 53  portent contre une butée axiale 56 qui est  également clavetée aux cannelures 48, à  l'extrémité inférieure de l'arbre 12,     juste    au  dessus du palier inférieur 13.  



  La masse de chacune des billes 53 est  telle, qu'aux vitesses désirées la     poussée    axiale      appliquée par ces billes à l'anneau tronco  nique 52 sous l'effet de la force centrifuge  n'excède pas la poussée axiale du ressort de  compression principal 49. Cependant, lorsque  de plus grandes vitesses sont atteintes par  le groupe, l'action exercée par les billes ten  dant à se déplacer vers l'extérieur le long     des     encoches 54 de la cage sous l'effet de la force  centrifuge devient brusquement plus grande  que la résistance statique de friction, si bien  que ces billes s'écartent de l'axe du groupe.

    De ce fait, la force centrifuge appliquée aux  billes augmente encore puisque le rayon. du  parcours de rotation des billes a     augmenté    et  l'anneau 52 est     brusquement    déplacé vers le  haut, avec le disque 11. L'effet d'entraîne  ment exercé par le fluide moteur sur les pa  rois des cavités en forme d'auget 21 ménagées  à la périphérie du disque 11 est ainsi instan  tanément considérablement réduit. Le disque  11 reste en position relevée jusqu'à ce que sa  vitesse ait été suffisamment réduite pour per  mettre au ressort 49 de vaincre la force  centrifuge réduite appliquée aux billes.  



  La cage 55 présente des bras 58 s'étendant       radialement    autour des encoches 54 et desti  nés à venir en prise dans des encoches adé  quates 59 ménagées dans le bord inférieur de  l'anneau tronconique 52, de manière à guider  les billes     radialement    de faon convenable,  lorsque ces billes se déplacent sous l'effet de  la force centrifuge.

Claims (1)

1. REVENDICATION: Groupe comprenant une turbine à fluide gazeux et une pompe, caractérisé en ce que la turbine comprend un anneau fixe présen tant des buses disposées chacune dans une di rection générale tangentielle à un rotor dis posé à l'intérieur de cet anneau, et en ce que la pompe comprend une vis mobile entraînée par le rotor de la turbine et une vis fixe, les deux vis étant de sens opposés, coaxiales et disposées bout à bout. SOUS-REVENDICATIONS 1. Groupe selon la revendication, caracté risé en ce que la périphérie dudit rotor pré sente des cavités en forme d'auget agencées de manière à laisser ledit fluide gazeux s'échapper axialement vers une bâche en forme de spirale. 2.

   Groupe selon la revendication, caracté risé par une enveloppe comprenant deux parties principales fixées l'une à l'autre de faon amovible et formant ensemble une chambre annulaire destinée à recevoir tangen tiellement le fluide gazeux destiné à action ner la turbine, la paroi interne de cette chambre étant formée par ledit anneau pré sentant des buses fixes et ces buses s'éten dant tangentiellement dans le sens de rota tion du fluide dans cette chambre. 3.

   Groupe selon la revendication et la sous-revendication 2, caractérisé en ce que la partie centrale de l'une desdites parties de ladite enveloppe est prolongée axialement pour former une enveloppe de pompe cylin drique destinée à recevoir lesdites vis fixe et mobile, la vis fixe étant montée entre le rotor de la turbine et la vis mobile. 4. Groupe selon la revendication et @ les sous-revendications 2 et 3, caractérisé en ce que ladite vis fixe présente, à son extrémité voisine du rotor de la turbine, un rebord s'étendant radialement et fermant de façon étanche l'extrémité correspondante de l'enve loppe cylindrique. 5.

   Groupe selon la revendication et les sous-revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la paroi interne de ladite bâche en forme de spirale est constituée par un rebord s'éten dant axialement solidaire du rebord radial de ladite vis fixe. 6. Groupe selon la revendication, caracté risé en ce que l'extrémité du rotor voisine de la pompe est montée rotativement dans la vis fixe. 7. Groupe selon la revendication, caracté risé par une séparation étanche entre le rotor et la vis fixe, cette séparation comprenant un anneau monté élastiquement sur la vis fixe et appliqué contre une surface plane usinée d'un rebord que porte le rotor.