Palier de butée pour arbres horizontaux. La présente invention a pour objet un palier de butée pour arbres horizontaux, com portant un collet de butée rotatif disposé pour plonger dans un bain d'huile, en com- hinaison avec des moyens pour dévier l'huile entraînée par le collet lorsqu'il traverse le bain, de façon à diriger cette huile vers le bas, en travers et entre les surfaces de butée du palier.
Le dessin ci-joint représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'objet dle l'invention, ainsi qu'une variante de détail.
La fig. 1 est une coupe longitudinale d'une de ces formes d'exécution; La fig. 2 en est une coupe transversale suivant la ligne 2-2 de la fig. 1; La fig. 3 est une vue de détail et montre la disposition de rainures de propulsion d'huile sur le collet de butée; La fig. 4 montre une variante de ces moyens de propulsion; Les fig. 5 et 6 sont des coupes correspon dant aux fig. 1 et 2, montrant la seconde forme d'exécution. Dans la forme d'exécution représentée aux fig. 1 à 3, l'arbre 10 est pourvu d'un collet de butée 11 y fixé au moyen d'un manchon- écrou 12. Une boîte-enveloppe fixe 13 entoure le collet de butée et est munie de deux couronnes de segments ou sabots de portée 14 coopérant avec les surfaces de butée du collet 11 et supportant les poussées en bout de l'arbre.
La boîte enveloppe est pourvue, dans sa partie inférieure, d'un réservoir à huile 15 solidaire de sa paroi cylindrique lb, dont le diamètre interne n'est que légèrement plus grand que le diamètre externe du collet de butée qu'elle enferme.
Le collet de butée 11 possède une rainure annulaire 17 entre deux rebords périphériques munis de rainures latérales inclinées 18 et 19 avec des saillies intermédiaires (fig. 3), des tinées àr dévier l'huile entraînée par le collet pour la diriger aux surfaces de portée, comme on le verra plus loin.
La paroi cylindrique 16 de la boîte- enveloppe 13 est munie d'ouvertures 22, 23 et 24, l'ouverture 23 se trouve directement en face de la rainure annulaire 17 du collet de butée.
La disposition des parties est telle que lorsque le réservoir 15 est rempli d'huile à peu près jusqu'au niveau a-a, la partie in- fèrieure du collet est immergée dans ce bain d'huile. L'écoulement de l'huile autour de l'arbre est empêché par des bagues d'étan chéité 20, 21 dont est pourvue la boîte- enveloppe.
En supposant que l'arbre tourne clans la direction de la flèche en trait plein (fig. 2) et que l'huile est maintenue au niveau a-a, l'huile est transportée vers le haut par adhérence aux surfaces découvertes du collet de butée et est projetée vers l'extérieur à travers les rainures inclinées 18, 19 ainsi qu'indiqué par les flèches de la fig. 3. Les deux parois latérales de ces rainures sont inclinées comme représenté, bien qu'il suffise que les parois 25, 26 seules soient inclinées, si le collet de butée doit se mouvoir dans la direction indiquée par la flèche 27.
Lorsque l'huile ainsi entraînée s'échappe des rainures 18, 19 elle s'écoule radialement vers le bas à travers des espaces 28 réservés entre les sabots de portée, comme indiqué par des flèches aux fig. 1 et 2, s'étalant en travers des surfaces de butée du collet 11 et passant en partie entre ces surfaces de butée et celles des sabots de portée 14 des deux côtés du collet de butée.
Les sabots de portée 14 de chaque côté du collet de butée 1l sont montés de façon à pouvoir osciller légèrement, par engagement avec des pivots à calotte sphérique 29, portés par un anneau 30 à ajustement automatique, muni d'une surface de portée arrière convexe logée, à la façon d'un joint à rotule, dans un creux correspondant d'une base 31.
Les espaces 28 qui sont réservés entre les sabots de portée adjacents, et les faces opposées de l'anneau 30 et du collet 11, dé bouchent intérieurement dans un espace annu laire 32 entre la percée de chaque anneau 30 et la surface de l'arbre 10 et du manchon- écrou 12. Ces espaces annulaires 32 sont munis d'élargissements annulaires 36a qui communiquent au moyen de trous 3Ta avec des chambres annulaires 38a, qui communi quent à leur tour avec le réservoir à huile 15 par les ouvertures 22 et 24. L'huile s'écoule ainsi à travers les espaces annulaires 32 entre l'arbre et les anneaux 30, et revient ensuite, au delà des anneaux, par les ouver tures 22 et 24 dans le réservoir à huile.
En conséquence, une circulation d'huile est établie non seulement par les espaces entre les sabots. rmais aussi à l'intérieur de la masse d'huile dans le réservoir. L'huile chaude qui est chassée des surfaces de butée est également mélangée à l'huile en circulation et est ra menée dans le réservoir. Elle est, par suite, refroidie et prête à être de nouveau utilisée. Pour accélérer le refroidissement de l'huile dans le réservoir, on peut y prévoir, si on le désire, un dispositif de refroidissement par circulation d'un fluide réfrigérant, des raccords servant à cet effet étant représentés en 33 et 34 (fig. 2).
Si l'arbre est destiné à tourner dans les deux sens, les rainures dans le collet 11 ser vant à dévier l'huile élevée sur les surfaces de butée du collet auront la forme repré sentée à la fig. 4, où leurs deux parois la térales sont inclinées, mais en sens inverse l'une de l'autre.
Dans la forme d'exécution représentée aux fig. 5 et 6, la construction est sous bien des rapports semblable à celle des figures précédentes, et les parties correspondantes sont désignées par les mêmes signes de ré férence. Dans cette construction, le collet de butée 11 rne comporte ni rainure annulaire, ni rainures inclinées, mais l'enveloppe est munie au sommet d'un évidement intérieur 35 qui constitue une chambre dans laquelle l'huile est recueillie à mesure qu'elle est transportée vers le haut sur les surfaces à découvert du collet de butée tournant dans le bain d'huile.
Urie partie de l'huile descend de cette chambre par le jeu étroit 36 (fig. <B>6)</B> réservé entre le collet et l'enveloppe, mais une plus grande partie de l'huile, déviée par l'épaulement 37 à l'extrémité arrière de ladite chambre, descend sur les côtés du collet contre les bords radiaux des sabots de portée pour se diriger vers le bas, en travers des sur faces de butée du collet et entre celles-ci et les surfaces correspondantes des sabots de portée.
Les sabots de portée, désignés par 38, présentent ici une forme semi-annulaire et sont montés cdé faon à pouvoir pivoter sur des pivots horizontaux réglables 39 à extré mités en calotte sphérique, ces sabots pos sédant intérieurement des secteurs surélevés à surfaces de portée, établis de manière que chacun d'eux attaque environ un quart de la surface de butée sur le côté correspondant du collet. Les sabots sont empêchés de tour ner par l'engagement de nervures des sabots avec des saillies de l'enveloppe.
La boite cylindrique emboîtant le collet est munie d'une ouverture d'entrée 40, qui correspond à l'ouverture 23 de la construc tion des fig. 1 et 2, et de deux paires d'ouver tures 41 qui sont légèrement au-dessous du niveau d'huile dans le réservoir à huile 15 et qui débouchent dans la boîte sur les côtés respectifs du collet, comme représenté à la fig. 5.
A l'emploi, l'huile est élevée par le collet tournant et déviée latéralement comme ex pliqué ci-dessus, et après lubrification des surfaces de portée, elle passe en vertu de l'énergie cinétique acquise, à l'extérieur par les ouvertures 41 de gauche (fig. 6) pour se rendre au réservoir, comme l'indiquent les flèches en fig. 6. L'huile pénètre de ce ré servoir dans la boîte par les autres ouver tures 41 comme indiqué par les flèches de la fig. 6. De cette manière, une circulation d'huile est établie à travers le réservoir aussi bien qu'en travers des surfaces de butée il lubrifier. De même que dans la construction des fig. 1 et 2, l'huile du réservoir peut être refroidie artificiellement par un moyen ap proprié quelconque.
On voit que dans les deux constructions représentées, la boite-enveloppe est construite pour entourer étroitement la surface péri phérique du collet de butée, de façon à ne laisser qu'un étroit passge d'huile annulaire entre la boîte-enveloppe et ladite surface, et que l'huile qui est élevée du réservoir à tra vers ce passage annulaire par la rotation du collet de butée est déviée latéralement sur chaque côté du collet par des parties en saillie formées soit sur la boîte-enveloppe, soit sur le collet, et qu'elle est dirigée par l'action dé ces parties en saillie contre les bords des sabots de portée et obligée de des cendre le long de leurs bords vers le centre du palier. Dans la construction représentée aux fig. 1 à 3, cette déviation latérale de l'huile est effectuée par les parois 25, 26 des rainures 18, 19 du collet.
Dans la construc tion représentée aux fig. 5 et 6, la déviation de l'huile est obtenue par l'épaulement 37 il l'arrière de l'évidement 35. Dans le deux cas, l'huile déviée latéralement contre les sabots 14 s'engage par adhésion entre les surfaces de portée du palier.
Thrust bearing for horizontal shafts. The present invention relates to a thrust bearing for horizontal shafts, comprising a rotary thrust collar arranged to immerse in an oil bath, in combination with means for deflecting the oil entrained by the collar when it is immersed. passes through the bath so that this oil is directed down, across and between the bearing stop surfaces.
The accompanying drawing represents, by way of example, two embodiments of the object of the invention, as well as a variant of detail.
Fig. 1 is a longitudinal section of one of these embodiments; Fig. 2 is a cross section taken along the line 2-2 of FIG. 1; Fig. 3 is a detail view and shows the arrangement of oil propulsion grooves on the stop collar; Fig. 4 shows a variant of these propulsion means; Figs. 5 and 6 are cross sections corresponding to FIGS. 1 and 2, showing the second embodiment. In the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, the shaft 10 is provided with a stop collar 11 fixed thereto by means of a sleeve-nut 12. A fixed box-casing 13 surrounds the stop collar and is provided with two rings of segments or shoes bearing 14 cooperating with the abutment surfaces of the collar 11 and supporting the thrusts at the end of the shaft.
The envelope box is provided, in its lower part, with an oil reservoir 15 integral with its cylindrical wall lb, the internal diameter of which is only slightly larger than the external diameter of the stop collar which it encloses.
The stop collar 11 has an annular groove 17 between two peripheral flanges provided with inclined lateral grooves 18 and 19 with intermediate projections (fig. 3), designed to deflect the oil entrained by the collar to direct it to the bearing surfaces. , as we will see later.
The cylindrical wall 16 of the casing 13 is provided with openings 22, 23 and 24, the opening 23 is located directly opposite the annular groove 17 of the stop collar.
The arrangement of the parts is such that when the reservoir 15 is filled with oil to approximately the level a-a, the lower part of the collar is immersed in this oil bath. The flow of oil around the shaft is prevented by sealing rings 20, 21 with which the box-jacket is provided.
Assuming the shaft rotates in the direction of the solid arrow (fig. 2) and the oil is held at aa level, the oil is carried upward by adhering to the exposed surfaces of the thrust collar and is projected outwards through the inclined grooves 18, 19 as indicated by the arrows in fig. 3. The two side walls of these grooves are inclined as shown, although it is sufficient that the walls 25, 26 alone are inclined, if the stop collar is to move in the direction indicated by arrow 27.
When the oil thus entrained escapes from the grooves 18, 19 it flows radially downwards through spaces 28 reserved between the contact shoes, as indicated by arrows in FIGS. 1 and 2, extending across the abutment surfaces of the collar 11 and passing in part between these abutment surfaces and those of the bearing shoes 14 on both sides of the abutment collar.
The bearing shoes 14 on each side of the stop collar 11 are mounted so as to be able to oscillate slightly, by engagement with spherical cap pivots 29, carried by a self-adjusting ring 30, provided with a convex rear bearing surface housed, like a ball joint, in a corresponding hollow of a base 31.
The spaces 28 which are reserved between the adjacent bearing shoes, and the opposite faces of the ring 30 and of the collar 11, become internally blocked in an annular space 32 between the breakthrough of each ring 30 and the surface of the shaft. 10 and the sleeve-nut 12. These annular spaces 32 are provided with annular enlargements 36a which communicate by means of holes 3Ta with annular chambers 38a, which in turn communicate with the oil reservoir 15 via the openings 22 and 24. The oil thus flows through the annular spaces 32 between the shaft and the rings 30, and then returns, past the rings, through the openings 22 and 24 into the oil reservoir.
As a result, oil circulation is established not only through the spaces between the shoes. rbut also inside the mass of oil in the tank. The hot oil which is forced from the thrust surfaces is also mixed with the circulating oil and is led back into the reservoir. It is therefore cooled and ready to be used again. To accelerate the cooling of the oil in the tank, it is possible to provide there, if desired, a device for cooling by circulating a refrigerant fluid, the fittings serving for this purpose being shown at 33 and 34 (fig. 2). ).
If the shaft is intended to rotate in both directions, the grooves in the collar 11 for deflecting the high oil on the collar stop surfaces will have the shape shown in fig. 4, where their two lateral walls are inclined, but in the opposite direction to each other.
In the embodiment shown in FIGS. 5 and 6, the construction is in many respects similar to that of the preceding figures, and the corresponding parts are designated by the same reference signs. In this construction, the stop collar 11 has neither annular grooves nor inclined grooves, but the casing is provided at the top with an interior recess 35 which constitutes a chamber in which the oil is collected as it is collected. transported upwards on the exposed surfaces of the rotating stop collar in the oil bath.
A portion of the oil descends from this chamber through the narrow clearance 36 (fig. <B> 6) </B> reserved between the collar and the casing, but a greater part of the oil, deflected by the shoulder 37 at the rear end of said chamber, descends on the sides of the collar against the radial edges of the bearing shoes to run downwards, across the abutment surfaces of the collar and between these and the corresponding surfaces reach hooves.
The range shoes, designated by 38, have here a semi-annular shape and are mounted so as to be able to pivot on adjustable horizontal pivots 39 with ends in a spherical cap, these shoes posing internally raised sectors with bearing surfaces, set so that each of them attacks about a quarter of the abutment surface on the corresponding side of the collar. The hooves are prevented from turning by the engagement of ridges of the hooves with protrusions of the casing.
The cylindrical box fitting the collar is provided with an inlet opening 40, which corresponds to the opening 23 of the construction of FIGS. 1 and 2, and two pairs of openings 41 which are slightly below the oil level in the oil reservoir 15 and which open into the box on the respective sides of the collar, as shown in FIG. 5.
In use, the oil is raised by the rotating collar and deflected laterally as explained above, and after lubrication of the bearing surfaces, it passes by virtue of the kinetic energy acquired, to the outside through the openings 41 from the left (fig. 6) to get to the tank, as indicated by the arrows in fig. 6. The oil enters from this tank into the box through the other openings 41 as indicated by the arrows in fig. 6. In this way, oil circulation is established through the reservoir as well as through the thrust surfaces it lubricates. As in the construction of FIGS. 1 and 2, the oil in the reservoir can be artificially cooled by any suitable means.
It can be seen that in the two constructions shown, the box-jacket is constructed to closely surround the peripherical surface of the thrust collar, so as to leave only a narrow annular oil pass between the box-jacket and said surface, and that the oil which is lifted from the reservoir through this annular passage by the rotation of the thrust collar is deflected laterally on each side of the collar by protruding parts formed either on the box-jacket or on the collar, and that it is directed by the action of these protruding parts against the edges of the bearing shoes and forced to ash along their edges towards the center of the bearing. In the construction shown in Figs. 1 to 3, this lateral deflection of the oil is effected by the walls 25, 26 of the grooves 18, 19 of the collar.
In the construction shown in Figs. 5 and 6, the deflection of the oil is obtained by the shoulder 37 behind the recess 35. In both cases, the oil deflected laterally against the shoes 14 engages by adhesion between the surfaces of bearing range.