<B>Bâche</B> spirale <B>de</B> machine <B>hydraulique</B> La présente invention a pour objet une bâche spirale de machine hydraulique, compre nant un cercle d'entretoises. En général, ces bâches comprennent un cercle d'entretoises en acier coulé, en une ou plusieurs parties, ce cercle étant une pièce de fonderie, relativement lourde et dont le bord doit être usiné pour permettre la fixation de la bâche spirale qui est souvent constituée par une pluralité de viroles.
On a aussi construit des cercles d'entre toises en tôles soudées, en leur donnant cepen dant la forme habituelle des cercles en acier coulé. Il en résulte que ces cercles en tôles soudées sont de construction relativement com pliquée et ne permettent pas un gain de poids important par rapport aux cercles coulés.
L'invention a pour objet une bâche du type précité dont la construction est simplifiée grâce au fait que la surface mouillée du cercle d'en tretoises est constituée par deux anneaux de base, à faces parallèles et reliés. entre eux par les entretoises avant-directrices, les plans de ces anneaux étant perpendiculaires à l'axe de rotation de la machine hydraulique.
Le dessin annexé représente, schématique ment et à titre d'exemple, une forme d'exécu tion d'une bâche de machine hydraulique avec un cercle d'entretoises et de variantes de celui-ci. La fig. 1 est une coupe diamétrale d'un cercle d'entretoises auquel est fixée une bâche spirale.
La fig. 2 est une coupe selon la ligne <I>11-11</I> de la fig. 1.
Les fig. 3, 4 et 5 représentent des variantes d'exécution de cercles d'entretoises.
Dans la forme d'exécution représentée aux fig. 1 et 2, le cercle d'entretoises est constitué par deux anneaux de base 1 et 2 plats, en tôle, et reliés entre eux par des entretoises 3 formant pales avant-directrices. Lés plans de ces an neaux sont perpendiculaires à l'axe 4 de rota tion de la machine hydraulique.
Des viroles 5 en tôle, qui constituent la bâche spirale, sont soudées par leur bord sur le côté extérieur des anneaux 1 et 2, à proxi mité du centre de \gravité de la section de ceux-ci. De cette façon, on arrive pratiquement à éliminer les effets de torsion que la bâche aurait, sans cela, tendance à exercer sur les anneaux 1 et 2 et, par conséquent, sur les entre toises. Une paroi 6 présentant des perforations 7 constitue un guide-eau. Cette paroi relie sans discontinuité le bord extérieur de chaque anneau plat 1 et 2 avec la surface interne de la bâche spirale, pour assurer un raccordement favorable au point de vue hydraulique.
Les perforations 7 ont pour but de permettre l'équi- libre des pressions agissant sur chaque face de la paroi 6, de sorte que cette dernière peut être constituée par une tôle mince.
La fig. 3 représente une variante dans la quelle chaque anneau 1 et 2 est renforcé par une nervure circulaire 8 sur sa face extérieure. Le bord de la nervure, opposé à celui relié à l'anneau 1, respectivement 2, est soudé à un deuxième anneau 9, respectivement 10, de sorte que la .section droite des deux anneaux reliés par des nervures est en forme de I. Les viroles 5 constituant la bâche spirale sont sou dées par leur bord au moins à proximité de la ligne de jonction entre la nervure 8 et l'an neau 1, respectivement 2. On retrouve dans cette forme d'exécution la paroi perforée 6 formant guide-eau et les entretoises 3 qui re lient les anneaux 1 et 2.
Toutes les liaisons entre les entretoises 3, les anneaux 1 et 2, les nervures 8 et les anneaux 9 et 10 sont obtenues par soudure de ces pièces entre elles.
Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 3, on pourrait naturellement supprimer les anneaux 9 lorsque les efforts exercés sur le cercle d'entretoises ne sont pas élevés.
La fig. 4 représente une autre forme d'exé cution dans laquelle les anneaux de base 1 et 2 respectivement sont reliés aux deuxièmes an neaux 9 et 10 par deux nervures circulaires 8a et 8b, la section droite de l'ensemble ainsi formé étant en forme de caisson. Dans cène forme d'exécution, les viroles 5 sont soudées par leurs bords sur la face extérieure des an neaux 9 et 10 et on voit que la tangente à la virole 5 au point de soudure passe sensiblement par le centre de gravité de la section compre nant les anneaux 1, 9 et les nervures 8a et 8b.
Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 5, les entretoises 3 sont prolongées au- delà des anneaux de base 1 et 2 jusqu'à leur raccordement avec les deuxièmes anneaux 9 et 10, qui sont disposés extérieurement par rapport aux anneaux de base 1 et 2. Chaque anneau de base est relié à son deuxième an neau respectif par trois nervures circulaires 8a, 8b et 8c, ainsi que par les prolongements des entretoises 3. Les nervures circulaires sont constituées en plusieurs segments soudés sur toute leur longueur à l'anneau de base et au deuxième anneau et sur toute leur hauteur aux prolongements des entretoises 3.
Les anneaux de base 1 et 2 sont aussi constitués chacun par plusieurs segments soudés par leurs extrémités aux entretoises 3, ces dernières étant formées d'une pièce avec leurs prolongements. Cepen dant, en variante, les anneaux de base pour raient être en une pièce, tandis que les prolon gements des entretoises seraient soudés ou fixés d'une manière quelconque à ces anneaux.
Il est clair que dans les formes d'exécution représentées aux fig. 4 et 5, le nombre de ner vures circulaires pourrait être modifié suivant les exigences de la construction.
La construction préconisée pour le cercle d'entretoises permet une diminution sensible du poids de cet élément. Par exemple, pour une turbine du type Francis, développant 90 000 ch à 150 t/min., sous une chute de 90 m, le gain de poids réalisé pour le cercle d'entretoises seul serait de 40 t environ sur un total de 105 t pour un cercle en acier coulé de construction classique. En outre, comme la liaison des viroles avec les couronnes d'entretoises se fait plus près du centre de la turbine que dans le cas d'une bâche classique, la nouvelle construc tion permet d'installer, dans un encombrement plan donné, une turbine plus puissante que ce n'était possible avec les cercles d'entretoises d'ancienne conception.
Dans les différentes formes d'exécution dé crites ci-dessus, on a toujours prévu des cercles d'entretoises. formés par des assemblages de tôles soudées entre elles, mais il est bien entendu que ces cercles pourraient être cons truits de façon différente, par exemple par des éléments en acier coulé, et que les liaisons pourraient être obtenues autrement que par soudure, par exemple par rivetage.
Dans les formes d'exécution représentées aux fig. 4 et 5, il est avantageux que les cercles d'entretoises présentent, à l'endroit de leur rac cord aux viroles, une surface de révolution usinée sur un tour, de manière à faciliter la soudure desdites viroles sur ces cercles.
<B> Cover </B> spiral <B> of </B> hydraulic <B> machine </B> The present invention relates to a spiral cover of hydraulic machine, comprising a circle of spacers. In general, these tarpaulins include a circle of cast steel spacers, in one or more parts, this circle being a relatively heavy foundry part, the edge of which must be machined to allow the fixing of the spiral tarpaulin which is often made by a plurality of ferrules.
Circles between fathoms were also constructed of welded sheets, but gave them the usual shape of cast steel circles. As a result, these welded sheet circles are of relatively complicated construction and do not allow a significant weight saving compared to cast circles.
The object of the invention is a tarpaulin of the aforementioned type, the construction of which is simplified by virtue of the fact that the wetted surface of the circle of tresters consists of two base rings, with parallel faces and connected. between them by the front-guide spacers, the planes of these rings being perpendicular to the axis of rotation of the hydraulic machine.
The accompanying drawing shows, schematically and by way of example, an embodiment of a hydraulic machine cover with a circle of spacers and variants thereof. Fig. 1 is a diametrical section of a circle of spacers to which a spiral tarpaulin is attached.
Fig. 2 is a section taken along the line <I> 11-11 </I> of FIG. 1.
Figs. 3, 4 and 5 show alternative embodiments of spacer circles.
In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the circle of spacers is formed by two base rings 1 and 2 flat, made of sheet metal, and interconnected by spacers 3 forming front guide blades. The planes of these rings are perpendicular to the axis 4 of rotation of the hydraulic machine.
Sheet metal ferrules 5, which constitute the spiral sheet, are welded by their edge to the outer side of the rings 1 and 2, close to the center of gravity of the section thereof. In this way, it is practically possible to eliminate the effects of torsion which the tarpaulin would otherwise have a tendency to exert on the rings 1 and 2 and, consequently, on the between bars. A wall 6 having perforations 7 constitutes a water guide. This wall seamlessly connects the outer edge of each flat ring 1 and 2 with the inner surface of the spiral sheet, to ensure a favorable connection from the hydraulic point of view.
The purpose of the perforations 7 is to allow the pressure acting on each face of the wall 6 to be balanced, so that the latter can be formed by a thin sheet.
Fig. 3 shows a variant in which each ring 1 and 2 is reinforced by a circular rib 8 on its outer face. The edge of the rib, opposite to that connected to the ring 1, respectively 2, is welded to a second ring 9, respectively 10, so that the straight section of the two rings connected by ribs is I-shaped. The ferrules 5 constituting the spiral sheet are welded by their edge at least near the junction line between the rib 8 and the ring 1, respectively 2. In this embodiment, the perforated wall 6 forming a guide is found. -water and the spacers 3 which connect the rings 1 and 2.
All the connections between the spacers 3, the rings 1 and 2, the ribs 8 and the rings 9 and 10 are obtained by welding these parts together.
In the embodiment shown in FIG. 3, the rings 9 could naturally be eliminated when the forces exerted on the circle of spacers are not high.
Fig. 4 shows another embodiment in which the base rings 1 and 2 respectively are connected to the second rings 9 and 10 by two circular ribs 8a and 8b, the cross section of the assembly thus formed being in the form of a box . In this embodiment, the ferrules 5 are welded by their edges to the outer face of the rings 9 and 10 and it can be seen that the tangent to the ferrule 5 at the weld point passes substantially through the center of gravity of the compressed section. ning rings 1, 9 and ribs 8a and 8b.
In the embodiment shown in FIG. 5, the spacers 3 are extended beyond the base rings 1 and 2 until they are connected with the second rings 9 and 10, which are arranged externally with respect to the base rings 1 and 2. Each base ring is connected at its second respective ring by three circular ribs 8a, 8b and 8c, as well as by the extensions of the spacers 3. The circular ribs are made up of several segments welded over their entire length to the base ring and the second ring and on their full height to the extensions of the spacers 3.
The base rings 1 and 2 are also each formed by several segments welded at their ends to the spacers 3, the latter being formed integrally with their extensions. Alternatively, however, the base rings could be in one piece, while the strut extensions would be welded or otherwise secured to these rings.
It is clear that in the embodiments shown in FIGS. 4 and 5, the number of circular ribs could be modified according to the requirements of the construction.
The construction recommended for the circle of spacers allows a significant reduction in the weight of this element. For example, for a Francis type turbine, developing 90,000 hp at 150 rpm, under a drop of 90 m, the weight gain achieved for the circle of spacers alone would be approximately 40 t out of a total of 105 t for a cast steel circle of conventional construction. In addition, as the connection of the shells with the spacer rings is made closer to the center of the turbine than in the case of a conventional tarpaulin, the new construction makes it possible to install, in a given flat space, a turbine more powerful than was possible with old design spacer circles.
In the various embodiments described above, circles of spacers have always been provided. formed by assemblies of sheets welded together, but it is understood that these circles could be constructed in a different way, for example by elements of cast steel, and that the connections could be obtained other than by welding, for example by riveting.
In the embodiments shown in FIGS. 4 and 5, it is advantageous for the spacer circles to have, at the location of their connection to the ferrules, a surface of revolution machined on a lathe, so as to facilitate the welding of said ferrules to these circles.