EP0765404A1 - Dispositif de suspension pour un corps en rotation - Google Patents

Dispositif de suspension pour un corps en rotation

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EP0765404A1
EP0765404A1 EP95919411A EP95919411A EP0765404A1 EP 0765404 A1 EP0765404 A1 EP 0765404A1 EP 95919411 A EP95919411 A EP 95919411A EP 95919411 A EP95919411 A EP 95919411A EP 0765404 A1 EP0765404 A1 EP 0765404A1
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EP
European Patent Office
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rollers
rolling surface
tread
holes
oblong holes
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EP95919411A
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German (de)
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EP0765404B1 (fr
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Emile Lonardi
Giovanni Cimenti
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Paul Wurth SA
Original Assignee
Paul Wurth SA
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    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B7/00—Blast furnaces
    • C21B7/18—Bell-and-hopper arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/0025—Charging or loading melting furnaces with material in the solid state
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/10—Charging directly from hoppers or shoots
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D2003/0001—Positioning the charge
    • F27D2003/0006—Particulate materials
    • F27D2003/0007—Circular distribution
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D2003/0034—Means for moving, conveying, transporting the charge in the furnace or in the charging facilities
    • F27D2003/0042—Means for moving, conveying, transporting the charge in the furnace or in the charging facilities comprising roller trains
    • F27D2003/0045—Use of rollable bodies, e.g. balls

Definitions

  • the invention relates to a suspension device for a heavy body rotating around a substantially vertical axis, such as for example a rotary hopper. It relates more particularly to a device of this kind which comprises, on one side, a metal tread defining an annular rolling surface and, on the other side, at least n rollers, or n is an integer greater than 3 , these n rollers being arranged so as to bear on said rolling surface to support said body in rotation.
  • a device of this kind is for example known from the document US-A-4,812,100, in which it is described in relation to a rotary hopper of a shaft furnace.
  • a rotary hopper weighs, when loaded, several hundred tonnes. If we were working with three support rollers spaced 120 ° apart, each roller should be sized to take at least a third of the weight of the hopper.
  • rollers of a pair are indeed carried by an axle that can pivot around a radial axis and each of the rollers is mounted in its axle using floating bearings fitted with springs.
  • the problem underlying the present invention is to provide a device of the type described in the preamble which is much simpler than the device described in document US-A-4,812,100 and which is nevertheless capable of substantially correcting an uneven distribution of the weight of said heavy body on more than three rollers.
  • this problem is solved by elastically compressible means which are arranged below the tread so that the tread surface has elastic deformations around the points of contact between the rollers and the surface of the tread. rolling.
  • These elastically compressible means are on the other hand dimensioned so that said elastic deformations of the rolling surface are sufficient to substantially correct an uneven distribution of the weight of said heavy body on the rollers resulting from slight defects in co-planarity of the rollers.
  • the present invention has the advantage that the suspension of the n rollers can be much simpler than that described in document US-A-4,812,100 while guaranteeing sufficient results from the point of view of load distribution between the n rollers.
  • Said elastically compressible means could of course be a ring of elastomeric material which is arranged below the metal tread which defines the rolling surface. It will however be appreciated that the present invention provides elastically compressible means which are entirely metallic. According to a preferred embodiment of the invention, these elastically compressible means indeed comprise a metal strip provided with oblong holes parallel to the rolling surface. It will be appreciated that this is a particularly simple solution to perform, which costs almost nothing, which requires no maintenance and which has excellent characteristics from the point of view of elastic deformations.
  • the device according to the invention advantageously comprises a support cylinder which is coaxial with the axis of rotation and has a high rigidity, a
  • annular mounting flange supported by a first end of said support cylinder and a tread secured to said support flange.
  • the support cylinder then has, near the fixing flange, oblong holes parallel to the running surface.
  • said support cylinder forms for example the cylindrical wall of the hopper.
  • the raceway can be either integral with the rotating body, or be integral with the support structure.
  • FIG. 1 is an elevation of a blast furnace equipped with a rotary hopper provided with a suspension device according to the invention
  • - Figures 2 and 3 serve to illustrate the problem underlying the invention; they show in a plan view a device with three support rollers (Figure 2); respectively four support rollers (Figure 3);
  • FIGS. 4A and 4B are linear developments of a suspension system with four rollers; the system of Figure 4B shows the system of Figure 4A after it has been made according to the invention;
  • FIG. 5 is a section through a vertical plane through the suspension device according to the invention of the rotary hopper of Figure 1;
  • FIG. 1 shows the upper part of a blast furnace 10 equipped with a loading device 12 with central supply.
  • This loading device 12 comprises in particular a holding hopper generally identified by the reference 14. It is a rotary hopper which can rotate around the central axis 16 of the blast furnace 10, in order to avoid an asymmetrical supply.
  • a lock hopper 15 located below the holding hopper 14.
  • the holding hopper 14 is installed on a platform 18 which is in turn supported by a superstructure 20.
  • the latter is supported on the wall 20 of the blast furnace 10.
  • the suspension of the hopper 14 on the platform 18 is produced using four rollers 24 mounted on the platform 18. These rollers 24 bear on an annular tread 26 which surrounds the hopper 14 and is integral with the latter.
  • the hopper 14 comprises an upper part, which comprises a cylindrical wall 28, and a lower part, which comprises a frustoconical wall 30.
  • the tread 26 is fixed to the lower edge of the cylindrical wall 28 This edge protrudes slightly downward relative to the joint between the cylindrical wall 28 and the frustoconical wall 30.
  • Such a hopper 14 of a loading installation 12 of a blast furnace 10 weighs, when loaded, several hundred tonnes. This weight must be taken up by the support rollers 24 to be transmitted through the platform 18 and the superstructure 20 on the wall 22 of the blast furnace 10.
  • the ratio (e / D) is generally very small (in other words, the eccentricity of the center of gravity G of the hopper 14 is low), which means that each of the four rollers should be sized to take up 50 % of the weight of the hopper. It is also important to note that the tread 26, which is fixed to the lower front surface of the cylinder 28 with a vertical axis, can be likened to the sole of an almost infinitely rigid beam. In other words, the tread 26 has almost no deformation. In Figure 4B we see the four-roller suspension device of the
  • Figure 4A which has been modified in accordance with the invention.
  • the tread 26 has been mounted on an elastically compressible element 32 so that the tread surface 34 of the tread 26 can now have elastic deformations locally around the contact points Pj between rollers 24j and tread surface 26.
  • the tread 26 / elastically compressible element 32 assembly has been dimensioned more specifically so that these local elastic deformations of the tread surface 34 at the location of the rollers 24j are sufficient to substantially correct an uneven distribution.
  • the weight of the hopper 14 on the four rollers 24j Following these pre-programmed local deformations, the running surface 34 has given way under the rollers 24 ⁇
  • the compressibility of the strip 32 is obtained in a clever way, by simply providing the cylindrical wall 28, near the tread 26, with oblong holes 40 which are parallel to the rolling surface 34. These holes 40 are distributed in the wall 28 with a symmetry of revolution, preferably in two superimposed rows. It will be noted that the oblong holes 40 in the upper row are offset with respect to the holes in the lower row so that they cover the material between two successive holes in the lower row. The effect of this particular arrangement of the oblong holes 40 will be studied using diagrams A and B in FIG. 4.
  • the element 32 is modeled by two ideal beams 34 'and 42' which are superimposed.
  • the beam 34 ' models, from the deformation point of view, the rolling surface 34.
  • the beam 42' models, from the deformation point of view, a fiber 42 'located between the two rows of oblong holes 40.
  • the beam 34' is supported on the beam 42 'using elastic supports 44.
  • the latter represent the spaces (that is to say the material of the wall) between the holes 40 of the lower row. These spaces are overhung by the holes 40 of the upper row and are therefore elastically deformable in the direction of these oblong holes.
  • the beam 42 ' is supported on rigid supports 46. The latter represent the material of the wall 28 overhanging the holes 40 of the lower row.
  • Diagram B represents the deformations of the two virtual beams 34 'and 42' when a large point load R MAX is applied to the beam 34 'directly above the first rigid support 46. It it is noted that between the supports 44 the beam 34 'deforms freely due to the presence of the hole 40 of the first row. The rigid support 46 which models the almost infinitely rigid wall 28 above this hole has practically no influence on this deformation. In addition, the elastic supports 44 yield elastically under the load R due to the holes 40 in the upper row. The sum of these two deformations represents the local deformation of the rolling surface at the point of contact Pj of the point force R.
  • the length of a hole preferably corresponds to that of an arc of a circle with an angle of less than 10 °; the height of a hole corresponds to about a quarter of its length;
  • the tread 26 defines a conical tread surface 34.
  • the top of the cone which generates this surface is located below the tread surface on the axis of rotation 16.
  • the tread 26 has advantageously a hollow section.
  • the rolling surface of the rollers 24 is curved so as to ensure almost point contact of the rollers 24 with the conical rolling surface 34 along a contact circumference. In order to ensure optimum recovery of forces by the deformable element 32, this contact circumference merges with the projection of the center line of the cross section of the cylinder 28 on the rolling surface.
  • the suspension device according to the invention has been described above with reference to a rotary hopper. It could however be applied to other heavy bodies rotating around an axis (for example a tank, a rotary loading chute, a rotating platform etc.) when it is a question of using more than three support rollers to reduce the load per roller.

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Abstract

Un dispositif de suspension pour un corps rotatif, telle qu'une trémie rotative, comprend d'un côté une bande de roulement métallique définissant une surface annulaire de roulement (34) et de l'autre côté au moins n galets métalliques (24), où n est un entier plus grand que trois. Ces n galets (24) sont agencés de façon à prendre appui sur ladite surface de roulement (34). Un moyen élastiquement compressible (32), de préférence une bande métallique munie de trous oblongs (40) parallèles à la surface de roulement (34), est agencé en-dessous de la bande de roulement métallique de façon que la surface de roulement présente des déformations élastiques autour des points de contact (Pi) entre les galets (24) et la surface de roulement (34). Ces moyens élastiquement compressibles (32) sont dimensionnés de façon que les déformations élastiques de la surface de roulement (34) soient suffisantes pour sensiblement corriger une répartition inégale du poids de la trémie rotative (14) sur les n galets (24) résultant de légers défauts de co-planéité des n galets (24).

Description

DISPOSITIF DE SUSPENSION POUR UN CORPS EN ROTATION
L'invention concerne un dispositif de suspension pour un corps lourd en rotation autour d'un axe sensiblement vertical, telle que par exemple une trémie rotative. Elle concerne plus particulièrement un dispositif de ce genre qui comprend, d'un côté, une bande de roulement métallique définissant une surface annulaire de roulement et, de l'autre côté, au moins n galets, ou n est un entier plus grand que 3, ces n galets étant agencés de façon à prendre appui sur ladite surface de roulement pour supporter ledit corps en rotation.
Un dispositif de ce genre est par exemple connu du document US-A- 4,812,100, dans lequel il est décrit en relation avec une trémie rotative d'un four à cuve. Une telle trémie rotative pèse, lorsqu'elle est chargée, plusieurs centaines de tonnes. Si on travaillait avec trois galets de support espacés de 120°, chaque galet devrait être dimensionné pour reprendre au moins un tiers du poids de la trémie. Or, on a naturellement intérêt à travailler avec des galets aussi petits que possible. D'où l'idée de travailler avec plus de trois galets. Mais cette idée pose des problèmes en ce qui concerne sa réalisation pratique. En effet, si on analyse le cas où la trémie est supportée par quatre galets espacés de 90°, on se rend compte qu'au lieu de pouvoir dimensionner chaque galet pour reprendre 25% du poids de la trémie, on doit dimensionner chaque galet pour pouvoir reprendre au moins 50% du poids de la trémie. Ce paradoxe est dû au fait que les quatre galets ne sont en effet jamais strictement alignés dans un même plan.
Dans le document précité on a résolu le problème de la répartition du poids de la trémie sur plus de trois galets en prévoyant quatre paires de galets munis d'une suspension spéciale. Les galets d'une paire sont en effet portés par un essieu pouvant pivoter autour d'un axe radial et chacun des galets est monté dans son essieu à l'aide de paliers flottants équipés de ressorts.
Le problème à la base de la présente invention est de proposer un dispositif du genre décrit dans le préambule qui est beaucoup plus simple que le dispositif décrit dans le document US-A-4,812,100 et qui est quand même apte à corriger sensiblement une répartition inégale du poids dudit corps lourd sur plus de trois galets.
Selon la présente invention ce problème est résolu par des moyens élastiquement compressibles qui sont agencés en-dessous de la bande de roulement de façon que la surface de roulement présente des déformations élastiques autour des points de contact entre les galets et la surface de roulement. Ces moyens élastiquement compressibles sont d'autre part dimensionnés de façon que lesdites déformations élastiques de la surface de roulement soient suffisantes pour sensiblement corriger une répartition inégale du poids dudit corps lourd sur les galets résultant de légers défauts de co- planéité des galets.
La présente invention a l'avantage que la suspension des n galets peut être beaucoup plus simple que celle décrite dans le document US-A-4,812,100 tout en garantissant des résultats suffisants du point de vue répartition des charges entre les n galets. Lesdits moyens élastiquement compressibles pourraient bien entendu être un anneau en matière élastomère qu'on agence en-dessous de la bande de roulement métallique qui définit la surface de roulement. Il sera cependant apprécié que la présente invention propose des moyens élastiquement compressibles qui sont entièrement métalliques. Selon une exécution préférentielle de l'invention ces moyens élastiquement compressibles comprennent en effet une bande métallique munie de trous oblongs parallèles à la surface de roulement. Il sera apprécié qu'il s'agit d'une solution particulièrement simple à réaliser, qui ne coûte presque rien, qui ne nécessite aucun entretien et qui présente d'excellentes caractéristiques du point de vue déformations élastiques.
Le dispositif selon l'invention comprend avantageusement un cylindre de support qui est coaxial à l'axe de rotation et présente une rigidité élevée, une
' bride de fixation annulaire supportée par une première extrémité dudit cylindre de support et une bande de roulement fixée sur ladite bride de support. Le cylindre de support présente alors à proximité de la bride de fixation des trous oblongs parallèles à la surface de roulement. Lorsque cette solution est appliquée à une trémie rotative, ledit cylindre de support forme par exemple la paroi cylindrique de la trémie. Il sera encore noté que le chemin de roulement peut être soit solidaire du corps tournant, soit être solidaire de la structure de support.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront déduits de la description détaillée d'un mode d'exécution préférentiel de l'invention, appliqué à titre d'exemple à une trémie rotative d'un haut fourneau, et des dessins ci- annexés, dans lesquels: - la Figure 1 est une élévation d'un haut fourneau équipé d'une trémie rotative munie d'un dispositif de suspension selon l'invention; - les Figures 2 et 3 servent à illustrer le problème à la base de l'invention; ils montrent dans une vue en plan un dispositif avec trois galets de support (Figure 2); respectivement quatre galets de support (Figure 3);
- les Figures 4A et 4B sont des développements linéaires d'un système de suspension avec quatre galets; le système de la Figure 4B représente le système de la Figure 4A après que celui-ci a été rendu conforme à l'invention;
- la Figure 5 est une coupe par un plan vertical à travers le dispositif de suspension selon l'invention de la trémie rotative de la Figure 1 ;
- la Figure 6 sert à expliquer schématiquement à l'aide de deux diagrammes les déformations de la surface de roulement dans une exécution préférée du dispositif selon l'invention.
La Figure 1 montre la partie supérieure d'un haut fourneau 10 équipé d'un dispositif de chargement 12 à alimentation centrale. Ce dispositif de chargement 12 comprend notamment une trémie d'attente repérée globalement par la référence 14. Il s'agit d'une trémie rotative qui peut tourner autour de l'axe central 16 du haut fourneau 10, afin d'éviter une alimentation asymétrique d'une trémie d'éclusage 15 située en-dessous de la trémie d'attente 14.
La trémie d'attente 14 est installée sur une plate-forme 18 qui est à son tour supportée par une superstructure 20. Cette dernière prend appui sur la paroi 20 du haut fourneau 10. La suspension de la trémie 14 sur la plate-forme 18 est réalisée à l'aide de quatre galets 24 montés sur la plate-forme 18. Ces galets 24 prennent appui sur une bande de roulement annulaire 26 qui entoure la trémie 14 et est solidaire de cette dernière.
Sur la Figure 1 on voit encore que la trémie 14 comprend une partie supérieure, qui comprend une paroi cylindrique 28, et une partie inférieure, qui comprend une paroi tronconique 30. La bande de roulement 26 est fixée au bord inférieur de la paroi cylindrique 28. Ce bord dépasse légèrement vers le bas par rapport au joint entre la paroi cylindrique 28 et la paroi tronconique 30. Une telle trémie 14 d'une installation de chargement 12 d'un haut fourneau 10 pèse, lorsqu'elle est chargée, plusieurs centaines de tonnes. Ce poids doit être repris par les galets de support 24 pour être transmis à travers la plate-forme 18 et la superstructure 20 sur la paroi 22 du haut fourneau 10.
Le problème à la base de la présente invention sera discuté en se référant aux Figures 2, 3 et 4A. Sur la Figure 2 on voit trois galets de support espacés de 120°. Les axes de rotation des trois galets ont un point d'intersection sur l'axe 16. Il est évident que dans cette disposition les trois galets 24-| , 242 et 243 supportent chacun un tiers du poids total de la trémie 14, lorsque le centre de gravité de la trémie est situé sur l'axe 16. A première vue on admettrait par conséquent que dans le cas de la Figure 3 chacun des quatre galets 24-j , 242, 243 et 244 aurait à supporter un quart du poids total. En pratique ceci n'est cependant pas le cas. En effet les quatre points P-| , P2, P3 et P4 des galets 24, qui représentent les points de contact potentiel des galets 24-j , 242, 2^3 et 244 avec 'a bande de roulement 26, ne sont jamais rigoureusement situés dans un même plan. Il en résulte que le chemin de roulement ne prend appui que sur trois galets. Sur la Figure 4A, qui est un développement linéaire du dispositif de la Figure 3, ce sont les galets 24y, 243 et 244 qui sont en contact avec le chemin de roulement. Sur la Figure 3 on voit que la projection G du centre de gravité de la trémie 14 est située sur la demi- droite [0,P4[ à une distance "e" du point 0. On vérifie alors aisément que les réactions aux galets sont les suivantes: R2 = 0; R = (2e/D)*P; R1 = R3 = (P/2)*(1 - e/D) où D est le diamètre du cercle de roulement 32.
Or, le rapport (e/D) est généralement très petit (en d'autres termes, l'excentricité du centre de gravité G de la trémie 14 est faible), ce qui entraîne que chacun des quatre galets devrait être dimensionné pour reprendre 50% du poids de la trémie. Il importe en outre de signaler que la bande de roulement 26, qui est fixée sur la surface frontale inférieure du cylindre 28 à axe vertical, peut être assimilée à la semelle d'une poutre quasi infiniment rigide. En d'autres termes, la bande de roulement 26 ne présente quasi pas de déformations. Sur la Figure 4B on voit le dispositif de suspension à quatre galets de la
Figure 4A qui a été modifié en conformité avec l'invention. Il sera noté qu'on a monté la bande de roulement 26 sur un élément élastiquement compressible 32 de façon que la surface de roulement 34 de la bande de roulement 26 puisse maintenant présenter des déformations élastiques localement autour des points de contact Pj entre galets 24j et surface de roulement 26. L'ensemble bande de roulement 26/élément élastiquement compressible 32 a été dimensionné plus spécialement de façon que ces déformations élastiques locales de la surface de roulement 34 à l'endroit des galets 24j soient suffisantes pour sensiblement corriger une répartition inégale du poids de la trémie 14 sur les quatre galets 24j. Suite à ces déformations locales préprogrammées, la surface de roulement 34 a cédé sous les galets 24<| et 243 où, dans la Figure 4A, les réactions R-j et R3 représentaient chacune environ 50% du poids total de la trémie 14. Dû à ces déformations locales aux galets 24<| et 243_ la paroi 28 s'est légèrement affaissée. Le galet 242 est maintenant en contact avec la surface de roulement 34. Parallèlement il y a eu une redistribution notable du poids de la trémie entre les quatre galets. En d'autres termes, l'élément 32 confère à la bande de roulement métallique 26 une capacité élastique suffisante pour corriger l'effet des défauts de co-planéité des quatre galets 24j par des déformations locales et ainsi obtenir une meilleure répartition du poids de la trémie 14 sur les quatre galets 24j. La Figure 6 représente un élément de la bande compressible 32 intercalée entre la bande de roulement 26 et la paroi cylindrique 28 quasi infiniment rigide. On voit que la compressibilité de la bande 32 est obtenue d'une façon astucieuse, en munissant simplement la paroi cylindrique 28, à proximité de la bande de roulement 26, de trous oblongs 40 qui sont parallèles à la surface de roulement 34. Ces trous 40 sont répartis dans la paroi 28 avec une symétrie de révolution, de préférence en deux rangées superposées. Il sera noté que les trous oblongs 40 de la rangée supérieure sont décalés par rapport aux trous de la rangée inférieure de façon qu'ils recouvrent la matière entre deux trous successifs de la rangée inférieure. L'effet de cet agencement particulier des trous oblongs 40 sera étudié à l'aide des diagrammes A et B de la Figure 4.
Dans ces deux diagrammes A et B de la Figure 4 l'élément 32 est modélise par deux poutres idéales 34' et 42' qui sont superposées. La poutre 34' modélise, du point de vue déformations, la surface de roulement 34. La poutre 42' modélise, du point de vue déformations, une fibre 42' située entre les deux rangées de trous oblongs 40. La poutre 34' prend appui sur la poutre 42' à l'aide d'appuis élastiques 44. Ces derniers représentent les espaces (c'est-à-dire la matière de la paroi) entre les trous 40 de la rangée inférieure. Ces espaces sont surplombés par les trous 40 de la rangée supérieure et sont dès lors déformables élastiquement en direction de ces trous oblongs. La poutre 42' prend appui sur des appuis rigides 46. Ces derniers représentent la matière de la paroi 28 surplombant les trous 40 de la rangée inférieure.
Le diagramme A présente les deux poutres virtuelles 34' et 42' dans l'état non déformé (réaction R=0). Le diagramme B représente les déformations des deux poutres virtuelles 34' et 42' lorsqu'une importante charge ponctuelle RMAX est appliquée sur la poutre 34' à l'aplomb du premier appui rigide 46. Il est noté qu'entre les appuis 44 la poutre 34' se déforme librement dû à la présence du trou 40 de la première rangée. L'appui rigide 46 qui modélise la paroi quasi infiniment rigide 28 au-dessus de ce trou n'influence pratiquement pas cette déformation. De plus, les appuis élastiques 44 cèdent élastiquement sous la charge R en raison des trous 40 de la rangée supérieure. La somme de ces deux déformations représente la déformation locale de la surface de roulement au point de contact Pj de la force ponctuelle R. Il sera noté que des modèles mathématiques de cette structure à trous oblongs, utilisant par exemple des éléments finis, ont permis de constater qu'on peut atteindre des déformations élastiques locales de la surface de roulement 32 qui sont, dans des cas d'applications concrets, de loin suffisantes pour sensiblement influencer la répartition du poids sur les galets, lorsqu'une trémie du genre décrit plus haut est supportée par plus de trois galets. Ces modèles mathématiques de la structure à tous oblongs ont de plus permis de tirer certaines conclusion quant au dimensionnement des trous oblongs 40. En tenant compte de contraintes pratiques liés à la réalisation de des trous oblongs, on peut résumer ces conclusions comme suit:
- forme des trous: rectangulaire à extrémités arrondies;
- dimensions des trous: la longueur d'un trou correspond de préférence à celle d'un arc de cercle d'un angle inférieur à 10°; la hauteur d'un trou correspond à environ un quart de sa longueur;
- agencement des trous: deux rangées de trous superposées; la longueur de l'espace entre deux trous successifs d'une rangée représente environ 80% de la longueur des trous; un trou de la deuxième rangée est symétrique par rapport au plan de symétrie de deux trous de la première rangée.
L'homme de l'art sera parfaitement capable d'optimiser, respectivement d'adapter ces paramètres pour chaque cas d'application, en utilisant par exemple un programme d'éléments finis pour modéliser le cas d'application particulier. D'autres caractéristiques importantes du dispositif proposé seront décrites à l'aide de la Figure 5, qui représente dans une coupe un agrandissement de l'endroit de la trémie 14 qui est entouré par un cercle sur la Figure 1. On voit qu'une bride de fixation annulaire 50 est fixée par soudage à l'élément déformable 32. La bande de roulement 26 est vissée sur cette bride de fixation 50. Elle est d'ailleurs avantageusement divisée en cinq secteurs annulaires de 72° chacun. Ainsi, il n'y a jamais deux galets qui prennent appui sur un même secteur de la bande de roulement, ni deux galets qui sont situés sur un joint entre deux de ces secteurs. Cette segmentation de la bande de roulement 26 en n+1 segments a par conséquent une influence favorable sur la "pénétration" des réactions des galets dans la surface de roulement 34. Un emboîtement circonférentiel 52 assure par ailleurs un positionnement facile et adéquat des différents segments de la bande de roulement sur la bride 50. Ces segments peuvent en effet être considérés comme des pièces d'usure qui doivent être remplacés régulièrement. La bande de roulement 26 définit une surface de roulement conique 34. Le sommet de cône qui engendre cette surface est situé en-dessous de la surface de roulement sur l'axe de rotation 16. Il sera encore noté que la bande de roulement 26 a avantageusement une section creuse. La surface de roulement des galets 24 est bombée de façon à assurer un contact quasi ponctuel des galets 24 avec la surface de roulement conique 34 le long d'une circonférence de contact. Afin d'assurer une reprise optimale des efforts par l'élément deformable 32, cette circonférence de contact se confond avec la projection de la ligne médiane de la section transversale du cylindre 28 sur la surface de roulement.
L'homme de l'art appliquera aisément l'enseignement de la présente invention à plus de quatre galets. Dans un dispositif du genre de celui de la Figure 1 on travaillera de préférence avec quatre paires de galets espacées de 90°. Sur la plate-forme 18 ces paires de galets sont alors montés aux quatre endroits les plus rigides de la plate-forme 18, c'est-à-dire aux noeuds de liaison entre la plate-forme 18 et la superstructure 20.
Le dispositif de suspension selon l'invention a été décrit ci-dessus en se référant à une trémie rotative. Il pourrait cependant être appliqué à d'autres corps lourds en rotation autour d'un axe (par exemple un réservoir, une goulotte de chargement rotative, une plate-forme tournante etc.) lorsqu'il s'agit d'utiliser plus de trois galets de support pour réduire la charge par galet.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de suspension pour un corps lourd en rotation autour d'un axe rotation (16) sensiblement vertical, notamment une trémie rotative (14), comprenant d'un côté une bande de roulement métallique (26) définissant une surface annulaire de roulement (34) et de l'autre côté au moins n galets métalliques (24), où n est un entier plus grand que trois, ces n galets (24) étant agencés de façon à prendre appui sur ladite surface de roulement (34) pour supporter ledit corps en rotation (14) autour dudit axe de rotation (16) sensiblement vertical, caractérisé en ce que des moyens élastiquement compressibles (32) sont agencés en-dessous de la bande de roulement métallique (26) de façon que la surface de roulement présente des déformations élastiques autour des points de contact (Pj) entre les galets (24) et la surface de roulement (34), lesdits moyens élastiquement compressibles (32) étant dimensionnes de façon que lesdites déformations élastiques soient suffisantes pour sensiblement corriger une répartition inégale du poids dudit corps lourd (14) sur lesdits galets (24) résultant de légers défauts de co-planéité des n galets (24).
2. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que lesdits moyens élastiquement compressibles comprennent une bande métallique (32) munie de trous oblongs (40) parallèles à la surface de roulement (34).
3. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisée par un cylindre de support (28) qui est coaxial à l'axe de rotation et présente une rigidité élevée, une bride de fixation annulaire (50) supportée par une premier extrémité dudit cylindre de support (28), une bande de roulement (26) fixée sur ladite bride de support (50), ledit cylindre de support (28) présentant à proximité de la bride de fixation (50) des trous oblongs (40) parallèles à la surface de roulement (34).
4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé par aux moins deux rangés de trous oblongs (40) parallèles à la surface de roulement (34), les trous de la première rangée étant décalés par rapport à ceux de la deuxième rangée.
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisée en ce que les trous de la deuxième rangée surplombent les espaces entre les trous de la première rangée.
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la longueur des trous oblongs (40) est inférieure à 10°.
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que les extrémités des trous oblongs (40) sont arrondies.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que l'agencement des trous oblongs (40) présente une symétrie de révolution autour de l'axe de rotation (16).
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 8 caractérisé en ce que la bande de roulement (26) a une section creuse.
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 9, caractérisé en ce que la bande de roulement (26) est segmentée en n+1 segments annulaires.
11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 10, caractérisé en ce que la circonférence de contact entre la bande de roulement (26) et les galets (24) correspond à la projection de la section transversale dudit cylindre de support.
12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 , caractérisé en ce que la surface de roulement (34) est une surface conique, le sommet du cône engendrant cette surface étant situé sur l'axe de rotation, et en ce que les galets (24) de roulement ont une surface de roulement (34) bombée convexement.
13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le chemin de roulement (34) est solidaire du corps en rotation (14), et en ce que les galets (24) sont fixés rigidement sur une plate- forme de support (18).
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