Palier dle butée. La présente invention a pour objet un palier de butée, datns lequel l'un de deux éléments de butée tournant l'un par rapport à l'autre avec interposition dune pellicule d'huile de lubrification est pourvu d'au moins un passage ou conduit, s'étendait de préfé rence dans le sens de la circonférence, établi pour la circulation d'un fluide réfrigérant à travers ledit élément, en vue de maintenir relativement froide la pellicule d'huile de lubrification entre les deux éléments de butée.
Le dessin ci-joint représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une coupe d'une de ces for mes d'exécution, la coupe étant faite suivant la ligne 1- -1 de la fig. 2 La fig. 2 en est une vue en plan, partie en coupe horizontale; La fig. 3 est une coupe de la seconde forme d'exécution; La fig. 4 est une coupe horizontale de celle-ci suivant la ligne 4--4 de la fig. 3. Dans la construction représentée aux fig. 1 et 2, un arbre vertical 10 possède un bloc de butée 11 à son extrémité supérieure, bloc qui est maintenu en position au moyen d'une rondelle d'arrêt 12.
Une plaque-semelle annulaire 13 est montée à la face inférieure du bloc de butée 11 et est maintenue en po sition au moyeu d'une bride 14, la plaque- semel1e 13 étant empêchée de tourner au moyen de boulons 15, à la place desquels on pourrait aussi employer des goujons, continu montré en fig. 3, mais les boulons sont préférables, car ils maintiennent la pla que 13 contre le bloc 11 lors du montage ou du démontage du palier.
La plaque-semelle 13 possède une bride interne l7 qui est légèrement distante de l'arbre 10 et des pattes 18 dirigées vers le bas et uniformément réparties sur sa pé riphérie externe. De plus, la plaque-semelle 13 possède une rainure annulaire 19 à fond de profil circulaire, qui reçoit des bossages ou saillies à calotte sphérique 20 formant partie de segments ou sabots de portée 21. En soulevant l'arbre d'une quantité égale à la profondeur de la rainure 19 et en enlevant la charge des sabots 21, ces derniers peuvent être enlevés dans le sens radial si une bague de retenue 22 est soulevée.
Les sabots de portée 21 sont ajustés à jeu libre entre la bride 17 et la bague 22 qui est fixée à la plaque-semelle 13 par des vis 23 et empêche le mouvement des sabots vers l'extérieur sous l'influence de la force centrifuge.
Ainsi que représenté à la fig. 2, les sa bots 21 présentant la forme de pièces seg mentaires disposées autour de la bride 17 les unes à côté des autres pour former une couronne annulaire constituant l'un des élé ments de butée du palier. Toutefois leurs angles extérieurs sont coupés suivant la forme représentée pour constituer des espaces 24 en forme de 9V dans lesquels pénètrent les pattes 18. Ces pattes 18 constituent ainsi des moyens pour faire tourner les sabots en semble avec la plaque-semelle qui, ainsi qu'indiqué plus haut, est entraînée par le bloc 11 lorsque l'arbre 10 tourne.
Chacun des sabots 21 est muni d'une garniture 25 en métal blanc oui métal anti friction approprié.
Les sabots 21 coopèrent avec un élément annulaire de butée fixe 26 qui est composé de deux pièces 26a et 26b et est monté sur tun anneau niveleur 27, à surface de portée sphérique convexe 28, reposant sur une sur face de portée sphérique concave 29 d'un support stationnaire 30. Celui-ci est boulonné, ainsi qu'indiqué en 31, à une base 32, et l'anneau niveleur 27 est disposé pour prendre de lui-même une position telle par rapport au support 30 qu'il répartit sur les divers sabots la pression supportée par le palier.
Un manchon 33 est fixé art support 30 et entoure l'arbre 10 sans gêner sa rotation; ce manchon coopère avec une enveloppe exté rieure 35 pour former tun godet à huile, annulaire 36.
Le godet à huile est rempli d'huile de graissage à un niveau suffisant pour immer ger les éléments de butée du palier, l'un formé par les sabots 21 et l'autre, par l'élé ment 26, et tun écran annulaire 34 est éga lement prévu dans ce godet et comporte des orifices 37 situés légèrement au-dessous de la surface de l'huile et d'autres orifices 38, situés près de la base de l'écran et munis de tamis-filtres 39.
On décrira maintenant plus en détail la construction de l'élément de butée 26 du palier. La pièce 26b a la forme d'un anneau plat avec plusieurs rainures annulaires 40 dans sa face supérieure, et la pièce 26a comporte des nervures annulaires 41, dont les extrémités inférieures s'ajustent dans les rainures 40 de la pièce 26b. La disposition est telle qu'une série de passages ou conduits annulaires 42 est prévue dans l'élément 26. passages ou conduits à travers lesquels cir cule de l'eau ou un autre fluide réfrigérant approprié. Les pièces 26a et 26b sont de pré férence assemblées par pression en sorte qu'elles forment tun ensemble rigide.
L'eau ou tun autre fluide réfrigérant pé nètre par un tuyau d'admission 43 qui est vissé dans un canal radial 44 de la pièce 26b. Plusieurs petits passages 45 établissent la communication entre le canal radial 44 et les conduits annulaires 42. Sur le côté opposé de la pièce 26b, se trouve un tuyau de sor tie 46 qui est disposé et relié de manière semblable aux conduits 42 ainsi que repré senté à la fig. 2.
La base stationnaire 30 possède une patte 47, dirigée vers le haut, qui s'engage dans une encoche de l'anneau niveleur 27. De cette manière, l'anneau 27 est libre de s'appliquer de lui-même sur son siège, mais est maintenu en place contre toute rotation. L'élément de support 26 est empêché de tourner par des goujons 48 qui le relient à l'anneau niveleur 27.
La pièce 26b, de l'élément de support est également munie de conduits radiaux 49 pour l'huile de graissage. L'huile, en passant par ces conduits de l'élément de support refroidi 26, subit un abaissement de température avant d'atteindre les surfaces de portée.
Comme les segments ou sabots de por tée 21 sont montés à joint universel, c'est-à- dire libre de pivoter, ils coopèrent de manière spéciale avec l'élément 26 porté à rotule par le moyen de l'anneau niveleur 27. Cette combinaison a une utilité particulière au cas où l'arbre devient légèrement courbe de façon à tourner hors de l'alignement exact, car avec les sabots montés à pivot l'anneau ni veleur est soulagé d'un mouvement considé rable et de l'usure subséquente, et le frotte ment de l'ensemble du palier dans ces conditions est réduit. Lorsque le palier est en usage, les ùabots de portée 21, en pivotant, per mettent à l'huile de graissage de pénétrer entre les surfaces de butée qui sont immer gées dans le bain d'huile.
En même temps, une quantité d'huile est transportée dans les espaces entre les sabots et est projetée en direction radiale par la force centrifuge. L'huile s'écoule par les orifices 37, en même temps que de l'huile passe entre les surfaces de butée de l'espace à proximité du man chon 33. Il en résulte une circulation d'huile de l'espace extérieur relativement grand du godet à huile 36 vers l'intérieur à travers les tamis-filtres 39 et les orifices 38, puis à travers les conduits à réfrigération 49 à l'es pace adjacent au manchon 33, et de là vers l'extérieur entre les surfaces de portée et en tre leurs sabots de portée, ainsi que déjà décrit.
Ainsi que représenté à la fig. 1, l'échap pement de l'huile d'entre les surfaces de bu tée est limité par les pattes 18, par la ba gue 22 et par le manchon 34. Cette limitation est avantageuse, car l'action centrifuge des parties rotatives serait sans cela capable de projeter l'huile trop rapidement à l'extérieur et de faire tourner le palier à sec. Cette tendance est grande avec une disposition telle que représentée dans laquelle les sa bots 21 sont portés par l'élément rotatif.
La pellicule d'huile entre la surface de portée de l'élément 26 et la surface de por tée coopérante des sabots 21 est très mince et facile à refroidir; en conséquence, le re froidissement de l'élément lui-même est par ticulièrement efficace pour empêcher des températures excessives soit des sabots, soit de l'huile. La limitation de l'écoulement de l'huile telle que ci-dessus décrite, coopère favorablement avec l'effet réfrigératrt de l'élé ment 26, vu que l'huile est maintenue pen dant un temps plus long en contact avec l'élément, et est en conséquence mieux re froidie.
Les éléments de butée divisent le godet à huile en ce qu'on peut appeler une chambre d'huile interne et une chambre d'huile externe, qui sont reliées entre elles par les conduits radiaux 49 dans la pièce inférieure de l'élé ment 26.
Dans la forme d'exécution représentée aux fig. 3 et 4, la partie rotative est semblable à celle de la construction des fig. 1 et 2, et les parties correspondantes sont désignées par les mêmes signes de référence. Mais la base fixe 50 est ici munie de plusieurs évi dements cylindriques 53 dans lesquels sont disposés des ressorts à boudin 52, sur les quels repose l'élément de butée 53 corres pondant à celui 26 des fig. 1 et 2 et qui posséde urne surface annulaire plane 54 pour supporter les sabots de portée 21. L'élément 53 comporte des passages ou conduits 56 s'éten dant dans le sens de la circonférence et ser vant à la circulation d'eau ou d'un fluide réfrigérant, l'entrée pour celui-ci étant indi quée en 56 et la sortie en 57.
Dans la partie inférieure, l'élément 53 est muni de rainures radiales 58 qui constituent des pas sages pour l'huile de graissage et correspon dent aux conduits 49 des fig. 1 et 2.
Une nervure annulaire 59 partant de l'élé ment 53 et dirigée vers le bas, sert à cen trer celui-ci par rapport à la base 50. Une patte 59a prévue à la base 50, s'étend vers l'intérieur et s'engage dans une encoche de la nervure annulaire 59 pour empêcher la rotation de l'élément 53.
Les ressorts à boudin 52 peuvent être remplacés par un support élastique approprié quelconque, permettant à l'élément 53 de s'ajuster de lui-même par rapport aux sur faces des sabots à mesure qu'ils tournent, de façon à répartir ainsi en tous temps la pression de butée sur les divers sabots dune manière approximativement uniforme.
Bien entendu, au lieu d'avoir plusieurs conduits de réfrigération, il pourrait n'y en avoir qu'un seul.
Thrust bearing. The present invention relates to a thrust bearing, in which one of two thrust elements rotating relative to each other with the interposition of a film of lubricating oil is provided with at least one passage or duct. , preferably extended in the direction of the circumference, established for the circulation of a refrigerant fluid through said element, in order to keep relatively cool the film of lubricating oil between the two stopper elements.
The accompanying drawing represents, by way of example, two embodiments of the object of the invention.
Fig. 1 is a section of one of these execution forms, the section being taken along line 1- -1 of FIG. 2 Fig. 2 is a plan view, part in horizontal section; Fig. 3 is a section of the second embodiment; Fig. 4 is a horizontal section thereof on the line 4--4 of FIG. 3. In the construction shown in fig. 1 and 2, a vertical shaft 10 has a stop block 11 at its upper end, which block is held in position by means of a lock washer 12.
An annular soleplate 13 is mounted on the underside of the stopper block 11 and is held in position at the hub of a flange 14, the soleplate 13 being prevented from rotating by means of bolts 15, in place of which one could also use studs, continuous shown in fig. 3, but the bolts are preferable because they hold the plate 13 against the block 11 when mounting or removing the bearing.
The soleplate 13 has an inner flange 17 which is slightly spaced from the shaft 10 and lugs 18 directed downward and evenly distributed over its outer periphery. In addition, the sole plate 13 has an annular groove 19 with a circular profile bottom, which receives bosses or projections with a spherical cap 20 forming part of segments or bearing shoes 21. By lifting the shaft by an amount equal to depth of the groove 19 and by removing the load from the shoes 21, the latter can be removed radially if a retaining ring 22 is lifted.
The bearing shoes 21 are fitted with free play between the flange 17 and the ring 22 which is fixed to the sole plate 13 by screws 23 and prevents the movement of the shoes outwards under the influence of centrifugal force.
As shown in FIG. 2, the sa bots 21 having the form of segmental pieces arranged around the flange 17 one beside the other to form an annular ring constituting one of the stop elements of the bearing. However, their exterior angles are cut according to the shape shown to constitute spaces 24 in the form of 9V in which the legs 18 penetrate. These legs 18 thus constitute means for rotating the shoes together with the sole plate which, as well as indicated above, is driven by the block 11 when the shaft 10 turns.
Each of the shoes 21 is provided with a lining 25 in white metal yes suitable anti-friction metal.
The shoes 21 cooperate with an annular fixed abutment element 26 which is composed of two parts 26a and 26b and is mounted on tun leveler ring 27, with a convex spherical bearing surface 28, resting on a concave spherical bearing surface 29 of a stationary support 30. This is bolted, as indicated at 31, to a base 32, and the leveling ring 27 is arranged to take on itself such a position with respect to the support 30 that it distributes over the various shoes the pressure supported by the bearing.
A sleeve 33 is fixed to the support 30 and surrounds the shaft 10 without hindering its rotation; this sleeve cooperates with an outer casing 35 to form an annular oil cup 36.
The oil cup is filled with lubricating oil to a sufficient level to immerse the stop elements of the bearing, one formed by the shoes 21 and the other by the element 26, and the annular screen 34 is also provided in this cup and has holes 37 located slightly below the surface of the oil and other holes 38, located near the base of the screen and provided with filter screens 39.
The construction of the stopper member 26 of the bearing will now be described in more detail. The part 26b has the shape of a flat ring with several annular grooves 40 in its upper face, and the part 26a has annular ribs 41, the lower ends of which fit into the grooves 40 of the part 26b. The arrangement is such that a series of passages or annular conduits 42 are provided in the element 26. passages or conduits through which circulates water or other suitable refrigerant. The parts 26a and 26b are preferably assembled by pressure so that they form a rigid assembly.
The water or other refrigerant fluid enters through an inlet pipe 43 which is screwed into a radial channel 44 of the part 26b. Several small passages 45 establish the communication between the radial channel 44 and the annular conduits 42. On the opposite side of the part 26b, there is an outlet pipe 46 which is arranged and connected in a similar manner to the conduits 42 as shown. in fig. 2.
The stationary base 30 has a tab 47, directed upwards, which engages in a notch of the leveling ring 27. In this way, the ring 27 is free to rest by itself on its seat, but is held in place against rotation. The support member 26 is prevented from rotating by studs 48 which connect it to the leveling ring 27.
The part 26b of the support element is also provided with radial ducts 49 for the lubricating oil. The oil, passing through these conduits of the cooled support member 26, undergoes a drop in temperature before reaching the bearing surfaces.
As the bearing segments or shoes 21 are mounted with a universal joint, that is to say free to pivot, they cooperate in a special manner with the element 26 carried to ball joint by means of the leveling ring 27. This The combination is of particular use in the event that the shaft becomes slightly curved so as to rotate out of exact alignment, since with the pivotally mounted shoes the ring or shaft is relieved of considerable movement and wear subsequent, and the friction of the entire bearing under these conditions is reduced. When the bearing is in use, the bearing shoes 21, by pivoting, allow lubricating oil to penetrate between the stop surfaces which are immersed in the oil bath.
At the same time, a quantity of oil is transported into the spaces between the shoes and is thrown radially by the centrifugal force. Oil flows through orifices 37, at the same time as oil passes between the abutment surfaces of the space near the sleeve 33. This results in a circulation of oil from the outer space relatively. large from oil cup 36 inward through strainers 39 and ports 38, then through refrigeration ducts 49 to the space adjacent to sleeve 33, and thence outward between surfaces range and between their range shoes, as already described.
As shown in FIG. 1, the escape of the oil from between the stop surfaces is limited by the tabs 18, by the base 22 and by the sleeve 34. This limitation is advantageous, since the centrifugal action of the rotating parts would be otherwise capable of throwing the oil out too quickly and causing the bearing to run dry. This tendency is great with an arrangement as shown in which the sa bots 21 are carried by the rotating element.
The film of oil between the bearing surface of the element 26 and the cooperating bearing surface of the shoes 21 is very thin and easy to cool; therefore, cooling the element itself is particularly effective in preventing excessive temperatures of either the clogs or the oil. The limitation of the flow of oil as described above cooperates favorably with the cooling effect of the element 26, since the oil is kept for a longer time in contact with the element. , and is consequently better cooled.
The stopper elements divide the oil cup into what may be called an internal oil chamber and an external oil chamber, which are interconnected by the radial ducts 49 in the lower part of the element 26. .
In the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, the rotating part is similar to that of the construction of Figs. 1 and 2, and the corresponding parts are designated by the same reference signs. However, the fixed base 50 is here provided with several cylindrical recesses 53 in which coil springs 52 are arranged, on which the stop element 53 corresponding to that 26 of FIGS. 1 and 2 and which has a flat annular surface 54 to support the bearing shoes 21. The element 53 has passages or conduits 56 extending in the direction of the circumference and serving for the circulation of water or water. a refrigerant fluid, the inlet for the latter being indicated at 56 and the outlet at 57.
In the lower part, the element 53 is provided with radial grooves 58 which constitute wise passages for the lubricating oil and correspond to the conduits 49 of FIGS. 1 and 2.
An annular rib 59 starting from the element 53 and directed downwards, serves to center the latter relative to the base 50. A tab 59a provided at the base 50, extends inwardly and s' engages in a notch of the annular rib 59 to prevent rotation of the element 53.
Coil springs 52 may be replaced with any suitable resilient support, allowing element 53 to self-adjust relative to the surfaces of the shoes as they rotate, so as to distribute throughout time the stop pressure on the various shoes in an approximately uniform manner.
Of course, instead of having several refrigeration pipes, there could be only one.