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REVENDICATIONS
1. Assemblage articulé d'au moins deux pièces (2, 7, 3, il, 12) transmettant des forces de l'une à l'autre comprenant un tourillon (I) autour duquel les pièces de l'assemblage peuvent osciller l'une par rapport à l'autre par l'intermédiaire de leurs surfaces portantes (16), caractérisé en ce qu'au moins un anneau d'épaisseur variable (15) dont les surfaces intérieure et extérieure sont de révolution est disposé autour du tourillon (1), entre celui-ci et la surface portante (16) de l'assemblage articulé, les formes des diverses surfaces des pièces se correspondant pour permettre leur emboîtement, le déplacement axial de l'anneau d'épaisseur variable (15) modifiant le jeu de l'assemblage articulé.
2. Assemblage articulé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins une douille (17) est intercalée entre le tourillon (1) et l'anneau d'épaisseur variable (15), et/ou entre cet anneau (15) et la surface portante (16) des pièces de l'assemblage articulé.
3. Assemblage articulé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une douille (17) intérieure à l'anneau d'épaisseur variable (15), douille dont la surface intérieure est cylindrique (23) et la surface extérieure constituée principalement de deux troncs de cône (22) concentriques au cylindre (23), leurs parties de plus grand diamètre étant disposées l'une en regard de l'autre, au moins une douille extérieure (18) à l'anneau d'épaisseur variable (15) dont la longueur correspond à celle de la douille intérieure (17), sa surface extérieure (23) étant cylindrique et sa surface intérieure constituée des deux troncs de cône (22) concentriques au cylindre (23), leurs parties de plus petit diamètre étant disposées l'une en regard de l'autre, deux anneaux d'épaisseur variable (15) tronconiques placés dans le prolongement l'un de l'autre,
leur petite base en face l'une de l'autre entre les douilles intérieure (17) et extérieure (18), les angles des deux troncs de cône étant les mêmes pour les pièces en contact, l'ensemble de ces pièces étant disposé de telle façon que le rapprochement axial des anneaux tronconiques (15) entraîne une tendance à l'augmentation du diamètre de la douille extérieure (18), et à la diminution du diamètre de la douille intérieure (17) et inversément lors de leur éloignement, ce qui a pour effet de diminuer ou d'augmenter le jeu de l'assemblage articulé.
4. Assemblage articulé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'au moins une douille (17) intercalée entre le tourillon (1) et l'anneau d'épaisseur variable (15) et/ou entre cet anneau (15) et les surfaces portantes (16) des pièces de l'assemblage articulé, est fendue (19) longitudinalement ou constituée de plusieurs morceaux longitudinaux.
5. Assemblage articulé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une couche de matière (20) présentant des caractéristiques favorables de comportement au frottement, cette couche étant disposée entre le tourillon (1) et la surface qui prend directement appui sur lui ou entre la surface portante (16) de l'assemblage articulé et la surface qui prend directement appui sur elle.
6. Assemblage articulé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une série de vis (24) disposées axialement sur un anneau d'épaisseur variable et agissant sur lui pour assurer sa position axiale permettant le réglage du jeu de l'assemblage articulé.
7. Assemblage articulé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un élément à déformation élastique (30) agissant axialement sur un anneau d'épaisseur variable (15) développant des forces tendant à diminuer le jeu de l'assemblage articulé.
Le développement récent des machines hydrauliques, surtout de celles qui sont réversibles, a mis en évidence des phénomènes vibratoires importants qui se produisent lors de fonctionnements normaux mais particuliers, en ce sens qu'ils ne se produisent que rarement, par exemple lors du changement de sens de rotation d'une machine réversible, du démarrage ou de l'arrêt d'une pompe ou d'une turbine, la machine étant équipée d'un distributeur réglable ou non. Bien que ces phénomènes soient de courte durée et constituent l'exception par rapport aux périodes de fonctionnement productif, en turbine ou en pompe, ils sont tellement importants que trop souvent ils provoquent des dommages entraînant l'obligation de procéder à des travaux d'entretien fréquents et onéreux. Ces phénomènes ont même plusieurs fois provoqué des accidents graves.
La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en supprimant le jeu radial existant dans toutes les articulations de pièces mises en mouvement lors d'une manoeuvre d'un organe modifiant le débit d'eau passant par une machine hydraulique. Cette suppression de jeu se fait tout en laissant la rotation normale qui doit se faire dans une articulation.
Plus particulièrement, l'invention concerne un assemblage articulé d'au moins deux pièces transmettant des forces de rune à l'autre, comprenant un tourillon autour duquel les pièces de l'assemblage peuvent osciller l'une par rapport à l'autre par l'intermédiaire de leurs surfaces portantes, caractérisé en ce qu'au moins un anneau d'épaisseur variable et dont les surfaces intérieure et extérieure sont de révolution est disposé autour du tourilion, entre celui-ci et la surface portante de l'assemblage articulé, les formes des diverses surfaces des pièces se correspondant pour permettre leur emboîtement, le déplacement axial d'un anneau d'épaisseur variable modifiant le jeu de l'assemblage articulé.
Le dessin annexé représente, schématiquement et à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'articulation selon l'invention et des variantes.
La fig. 1 représente la disposition générale d'une commande de vanne papillon.
La fig. 2 représente la disposition générale d'une commande d'une aube directrice d'un distributeur.
La fig. 3 représente la forme d'exécution de l'articulation dont la surface glissante est bombée.
La fig. 4 représente la première variante d'exécution de l'articulation où le glissement se produit sur le tourillon, la suppression du jeu radial étant réalisée par l'effet de deux douilles tronconiques concentriques.
Les fig. 5 et 6 représentent les seconde et troisième variantes d'embiellage d'un cercle de vannage de commande des aubes directrices d'une machine hydraulique:
dans le cas de la fig. 5, le glissement se produit au niveau du tourillon, dans le cas de la fig. 6, le glissement se produit au niveau de l'alésage.
Les fig. 7, 8 et 9 représentent chacune d'autres variantes d'une articulation de deux bielles comportant deux éléments tronconiques de serrage de deux bielles.
Les fig. 6 à 9 concernent toutes le cas où le dispositif de serrage est constitué par deux pièces d'épaisseur variable mises bout à bout.
Le fonctionnement des vannes papillons - type de vanne retenu dans cette description à titre d'exemple - est bien connu, puisque celles-ci sont utilisées depuis de très nombreuses années. La même description serait aussi valable pour d'autres types de vannes, comme par exemple, des vannes à obturateur sphérique, à glissière, ou des vannes à pointeau, etc.
Lors de l'utilisation de ces vannes, quel que soit leur type, la fin de leur manoeuvre de fermeture se fait en un temps assez court, quelques secondes, temps compatible déterminé par des considérations de coup de bélier qui pourrait se produire dans l'installation. Lors de leur ouverture, par contre, il est souvent fait usage d'une conduite auxiliaire disposée en by-pass, qui équilibre les pressions régnant à l'amont et à l'aval de la vanne, tant et si bien que cette manoeuvre se fait quasi sans débit d'eau traversant la vanne.
Lorsque ces vannes sont utilisées directement pour le démarrage de machines hydrauliques dont le distributeur reste en position d'ouverture totale et pour leur synchronisation sur le réseau électrique, c'est la vanne qui règle le débit de la machine. Cette période de dé mariage, de réglage et de synchronisation, devient assez grande.
Pendant tout ce temps, la vanne reste ouverte partiellement--seule-
ment, provoquant en elle une chute de pression considérable accompagnée de fortes vibrations. Une fois la synchronisation réalisée, la vanne est ouverte complètement, la perte de charge qu'elle provoque devient minime, la machine travaille alors selon le régime prévu en turbine ou en pompe, à pleine charge.
Pendant tout le temps ou l'obturateur de la vanne 4 se trouve au voisinage de sa position fermée, le débit qui la traverse provoque des vibrations importantes de toutes les pièces en présence, vibrations dues comme déjà dit aux fortes pertes de charge de la vanne et se répercutent du corps de la vanne à l'obturateur, engendrent des vibrations du couple de torsion agissant normalement sur celui-ci, son axe et ses organes de manoeuvre, tendant à mettre le tout en vibrations. Ces mouvements sont d'autant plus importants que l'ensemble des pièces de fixation du corps de la vanne et de commande de sa rotation sont déformables ou présentent des jeux.
Dans le cas de la fig. 1, l'obturateur 4 transmet son couple par l'intermédiaire de la clavette 10 à l'axe de la vanne 5, axe sur lequel le levier de manoeuvre 3 est claveté rigidement. L'extrémité de ce levier 3 est attachée au vérin 7 monté dans le cas de cette figure à l'image d'une bielle, par l'intermédiaire de deux tourillons articulés 1 attachés l'un au levier 3, l'autre à la liaison avec le socle 2, scellé dans la maçonnerie de l'usine. Bien que toutes ces pièces: conduite forcée, papillon, levier, clavette, vérin, ainsi que le socle, soient en elles-mêmes extrêmement rigides, les articulations permettant les rotations qui se produisent obligatoirement entre certains organes se font à l'aide de tourillons tournant dans des coussinets ayant, dans les constructions connues, un jeu choisi certes au minimum nécessaire.
Or, ce jeu est nuisible, car par sa présence même, il diminue la raideur globale de la liaison, ce qui a pour effet d'abaisser les fréquences propres, et d'amplifier les vibrations.
Pour supprimer ou réduire celles-ci, il faudrait pouvoir lier rigidement entre eux tous les organes de la vanne pendant toute la ma oeuvre des organes mobiles. Mais, pour réaliser cette liaison rigide, il serait nécessaire de supprimer ou au moins de réduire considérablement les jeux dans les articulations correspondant aux tourillons 1.
Les mêmes constatations que ci-dessus peuvent être faites dans le cas de la fig. 2 qui représente un cercle de vannage 12 qui, par l'intermédiaire de bielles de manoeuvre 11, dont une seule a été représentée au dessin, agit sur les leviers 3 montés à l'extrémité des aubes directrices 8 guidées autour de leur axe 9 par des paliers non représentés sur la figure. Les déplacements du cercle de vannage selon les flèches indiquées au dessin entraînent le déplacement de la bielle 11 et la rotation du levier 3 de l'axe 9, par conséquent de l'aube directrice 8.
Dans ce cas également, chaque articulation qui entoure un tourillon
I comprend normalement un jeu radial ce qui, comme précédemment, n'est pas de nature à empêcher les vibrations des aubes directrices.
Les fig. 3, 4, 7, 8 et 9 représentent une articulation de bielle telle que celle qui se trouve montée à l'une des extrémités du vérin 7. Par contre, les fig. 5 et 6 représentent des articulations correspondant à celles des tourillons I montés sur le cercle de vannage 12 et le levier 3 de l'aube directrice de la fig. 2.
Dans tous les cas, le procédé de suppression de jeu consiste à disposer entre le tourillon central de l'articulation et les pièces-supports des têtes de bielles des pièces d'épaisseur variable qui peuvent être déplacées axialement, ainsi que par l'utilisation d'une matière ayant de bonnes qualités de comportement au frottement, comme par exemple du Nylon, du Téfion, (marque déposée), du bronze au plomb, ou d'un autolubrifiant, etc., à savoir des matières qui bien que soumises à des pressions élevées autorisent des glissements de pièces.
Dans le cas de la fig. 3, le tourillon 1 est monté par des ajustages serrés 13 donc sans aucun jeu sur le levier 3 de l'articulation. Il comporte en plus une partie centrale 32 dont la surface est bombée en 21. La tête de la bielle comprend un anneau 15 qui peut glisser axialement, guidée par l'intermédiaire de la surface cylindrique 16 qui est une surface porteuse de l'ensemble articulé. L'ajustage de l'anneau 15 dans l'alésage 16 est sans jeu.
La forme intérieure de cette tête de bielle est bombée à l'image de la surface 21 et lui correspond. Un jeu de vis 24 de serrage disposées tout autour de la tête de bielle permet de rapprocher l'anneau 15, les clés de commande pouvant passer par les trous de passage 25 ménagés dans le levier à cet effet. Les surfaces intérieures de l'anneau 15 d'épaisseur variable et de la tête de bielle qui lui fait face sont recouvertes d'une couche mince 20 exécutée en une substance ayant de bonnes qualités de résistance au frottement, par exemple du Téflon, Nylon, bronze spécial, etc.
Le fonctionnement de l'articulation est le suivant: une fois celleci montée conformément aux règles de l'art, les vis 24 sont serrées progressivement et également, ce qui a pour effet de tendre à rapprocher l'anneau 15 de la bielle et, du fait du bombé 21, de supprimer le jeu initial. Le serrage continuant, toutes les pièces concernées par cette opération sont mises sous tension, sont comprimées, ce qui est précisément le cas de la couche de frottement 30. Le serrage des vis 24 est arrêté lorsque la pression régnant à la surface bombée 21 est compatible avec la nature des pièces en présence. Dans cet état, I'ar- ticulation selon la fig. 3 est sans jeu, puisque le montage du tourillon 1 dans le levier et dans la pièce bombée est fait selon un ajustage serré et que le jeu de l'ajustage glissant 14 a été supprimé par le serrage des vis 24.
La construction selon la fig. 4 comprend une douille 17 intercalée entre le tourillon et l'anneau d'épaisseur variable 15. La douille 17 peut être fendue longitudinalement pour faciliter ses variations de diamètre. Il est clair que le serrage des vis 24 a tendance à déplacer de droite à gauche l'anneau d'épaisseur variable 15 par rapport à la douille 17. Du fait de la conicité de leur surface de contact 22 qui est tronconique, ce déplacement axial de l'anneau 15 se traduit par un déplacement radial de la douille 17, par conséquent par un changement du jeu de l'articulation.
Les fig. 5 et 6 correspondent au cas de la fig. 2 et comprennent des éléments semblables. Dans ces cas, cependant, l'anneau d'épaisseur variable 15 est doublement tronconique, ses deux surfaces extérieure et intérieure étant chacune tronconique. La construction comprend une douille intérieure 17 intercalée entre le tourillon et l'anneau d'épaisseur variable et une douille extérieure 18 intercalée entre l'anneau d'épaisseur variable et la surface porteuse 16 de l'articulation. Là également, le serrage des vis 24 entraîne, cas de la fig. 5, un déplacement de droite à gauche de l'anneau 15 et, par conséquent, une modification du jeu radial de l'articulation dont le glissement se fait au droit du tourillon.
Le cas de la fig. 6 est, dans les grandes lignes, semblable sauf qu'ici l'anneau d'épaisseur variable 15 est divisé en deux pièces chacune doublement tronconique, qui se font face l'une l'autre par leur petit côté. Elles sont intercalées entre deux douilles 17 et 18 qui, dans le cas de la figure, ont été fendues deux fois. Le rapprochement des deux troncs de cônes 15 l'un de l'autre provoque la modification dujeu radial. Ici, le glissement s'opère au niveau de la surface 16 de l'assemblage articulé, soit à l'alésage de la tête de bielle; la pièce 20 comportant la couche de matière de frottement entoure la douille 18 intercalée entre les anneaux d'épaisseur variable 15 et la surface porteuse 16.
L'articulation selon la fig. 7 correspond au cas précédent, sauf qu'ici une vis de desserrage 27 permettant la réduction de la pression intérieure à l'articulation et son démontage a été représentée.
Cette vis, montée dans un filetage d'un des anneaux d'épaisseur variable, agit entre celui-ci et l'autre pour les éloigner et par là desserrer l'articulation et faciliter par la suite son démontage. Cette articulation, comme précédemment décrite, comprend une couche de matière 20 ayant un bon comportement au frottement, montée à l'intérieur de la douille 17 intercalée entre le tourillon et l'anneau d'épaisseur variable.
L'articulation selon la fig. 8 ne comprend pas de couche spéciale de matière ayant un bon comportement au frottement. Dans ce cas, les douilles 17 et 18 sont exécutées par exemple en bronze autolubrifiant, soit en une matière spéciale ayant de bonnes qualités de comportement au frottement.
Dans le cas de la fig. 9, le dispositif de serrage est différent ainsi que la disposition des anneaux 15 d'épaisseur variable. Dans le cas de cette figure, ces anneaux tronconiques sont placés dans le prolongement l'un de l'autre, leurs grandes surfaces étant en regard l'une de l'autre. Ils comportent, montée entre ces grandes surfaces, une matière élastique comme par exemple du caoutchouc qui peut être vulcanisé avec elles, les pièces 15 et 30 constituant un ensemble monobloc. L'installation comprend en outre deux brides d'extrémité 28 qui peuvent être serrées l'une contre l'autre par un jeu de boulons de fixation 29. Ces brides 28 prennent appui contre les extrémités des douilles tronconiques 17 et 18 et les maintiennent ensemble. La couche de matière facilitant le frottement 20 a été disposée à l'intérieur et agit sur la surface extérieure du tourillon 1.
L'installation comprend encore, pour permettre la suppression du jeu, une série de filetages ménagés dans l'un ou l'autre des anneaux d'épaisseur variable 15, filetages dans lesquels une série de vis de serrage 31 est montée. Ces vis agissent sur le caoutchouc en certains endroits et ont tendance, suivant leur état de serrage, à modifier la pression régnant dans le caoutchouc, donc entre les deux anneaux 15, et par conséquent dans l'articulation elle-même.
Il va de soi que les articulations peuvent comprendre des moyens propres à assurer les vis, évitant toute modification de leur serrage.
Enfin, toutes les figures représentent le cas d'une articulation entre deux pièces. Mais il va de soi que l'invention pourrait être appliquée valablement à des articulations où plus de deux pièces pivotent autour d'un même axe.
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CLAIMS
1. Articulated assembly of at least two parts (2, 7, 3, il, 12) transmitting forces from one to the other comprising a pin (I) around which the parts of the assembly can oscillate the one with respect to the other by means of their bearing surfaces (16), characterized in that at least one ring of variable thickness (15) whose inner and outer surfaces are of revolution is placed around the pin ( 1), between the latter and the bearing surface (16) of the articulated assembly, the shapes of the various surfaces of the parts corresponding to allow their interlocking, the axial displacement of the ring of variable thickness (15) modifying the articulated assembly game.
2. Articulated assembly according to claim 1, characterized in that at least one socket (17) is interposed between the pin (1) and the ring of variable thickness (15), and / or between this ring (15) and the bearing surface (16) of the parts of the articulated assembly.
3. Articulated assembly according to claim 1, characterized in that it comprises at least one sleeve (17) inside the ring of variable thickness (15), sleeve whose inner surface is cylindrical (23) and the outer surface consisting mainly of two truncated cones (22) concentric with the cylinder (23), their larger diameter parts being arranged one opposite the other, at least one outer bushing (18) at the thickness ring variable (15) whose length corresponds to that of the inner sleeve (17), its outer surface (23) being cylindrical and its inner surface consisting of two truncated cones (22) concentric with the cylinder (23), their parts further small diameter being arranged one opposite the other, two rings of variable thickness (15) frustoconical placed in the extension of one another,
their small base facing each other between the inner (17) and outer (18) sockets, the angles of the two truncated cones being the same for the parts in contact, all of these parts being arranged such that the axial approximation of the frustoconical rings (15) causes a tendency to increase the diameter of the outer sleeve (18), and to decrease the diameter of the inner sleeve (17) and vice versa when they move away, this which has the effect of decreasing or increasing the clearance of the articulated assembly.
4. Articulated assembly according to claim 2, characterized in that at least one socket (17) interposed between the pin (1) and the ring of variable thickness (15) and / or between this ring (15) and the bearing surfaces (16) of the parts of the articulated assembly, is split (19) longitudinally or made up of several longitudinal pieces.
5. Hinged assembly according to claim 1, characterized in that it comprises at least one layer of material (20) having favorable characteristics of friction behavior, this layer being disposed between the pin (1) and the surface which directly takes pressing on it or between the bearing surface (16) of the articulated assembly and the surface which is directly supported on it.
6. Articulated assembly according to claim 1, characterized in that it comprises a series of screws (24) disposed axially on a ring of variable thickness and acting on it to ensure its axial position allowing the adjustment of the clearance of the assembly Speak clearly.
7. articulated assembly according to claim 1, characterized in that it comprises at least one element with elastic deformation (30) acting axially on a ring of variable thickness (15) developing forces tending to decrease the clearance of the assembly Speak clearly.
The recent development of hydraulic machines, especially those which are reversible, has brought to light important vibratory phenomena which occur during normal but particular operations, in the sense that they occur only rarely, for example during the change of direction of rotation of a reversible machine, starting or stopping a pump or a turbine, the machine being equipped with an adjustable distributor or not. Although these phenomena are of short duration and constitute the exception compared to the periods of productive operation, in turbine or in pump, they are so important that too often they cause damage involving the obligation to carry out maintenance work. frequent and expensive. These phenomena have even caused serious accidents several times.
The present invention aims to overcome these drawbacks by eliminating the radial clearance existing in all the articulations of parts set in motion during an operation of a member modifying the flow of water passing through a hydraulic machine. This removal of play is done while leaving the normal rotation which must be done in a joint.
More particularly, the invention relates to an articulated assembly of at least two parts transmitting forces from one to the other, comprising a pin around which the parts of the assembly can oscillate relative to each other by the 'intermediate of their bearing surfaces, characterized in that at least one ring of variable thickness and whose inner and outer surfaces are of revolution is arranged around the tower, between the latter and the bearing surface of the articulated assembly, the shapes of the various surfaces of the parts corresponding to allow their interlocking, the axial displacement of a ring of variable thickness modifying the play of the articulated assembly.
The attached drawing shows, schematically and by way of example, an embodiment of the joint according to the invention and variants.
Fig. 1 shows the general arrangement of a butterfly valve control.
Fig. 2 shows the general arrangement of an order from a guide vane of a distributor.
Fig. 3 shows the embodiment of the joint whose sliding surface is curved.
Fig. 4 shows the first variant of execution of the joint where the sliding occurs on the trunnion, the elimination of the radial clearance being carried out by the effect of two concentric frustoconical bushings.
Figs. 5 and 6 represent the second and third crankshaft variant of a valve control circle for the control vanes of a hydraulic machine:
in the case of fig. 5, the sliding occurs at the level of the pin, in the case of FIG. 6, sliding occurs at the bore.
Figs. 7, 8 and 9 each represent other variants of an articulation of two connecting rods comprising two frustoconical elements for tightening two connecting rods.
Figs. 6 to 9 all relate to the case where the clamping device consists of two pieces of variable thickness placed end to end.
The operation of butterfly valves - the type of valve used in this description by way of example - is well known, since they have been used for many years. The same description would also be valid for other types of valves, such as, for example, ball valve, slide valve, or needle valve, etc.
When using these valves, whatever their type, the end of their closing operation is done in a fairly short time, a few seconds, compatible time determined by considerations of water hammer that could occur in the installation. When they are opened, on the other hand, it is often used an auxiliary pipe arranged in by-pass, which balances the pressures prevailing upstream and downstream of the valve, so much so that this operation is almost without water flow through the valve.
When these valves are used directly for starting hydraulic machines whose distributor remains in the fully open position and for their synchronization on the electrical network, it is the valve which regulates the flow of the machine. This period of marriage, adjustment and synchronization becomes quite large.
During this time, the valve remains partially open - only -
ment, causing in it a considerable pressure drop accompanied by strong vibrations. Once synchronization has been completed, the valve is fully open, the pressure drop it causes becomes minimal, the machine then works according to the speed set in the turbine or pump, at full load.
During all the time or the shutter of the valve 4 is in the vicinity of its closed position, the flow which passes through it causes significant vibrations of all the parts present, vibrations due as already said to the high pressure losses of the valve and reverberate from the body of the valve to the shutter, generate vibrations of the torque acting normally on it, its axis and its operating members, tending to set everything into vibration. These movements are all the more important as all of the parts for fixing the valve body and controlling its rotation are deformable or have play.
In the case of fig. 1, the shutter 4 transmits its torque via the key 10 to the axis of the valve 5, axis on which the operating lever 3 is rigidly keyed. The end of this lever 3 is attached to the jack 7 mounted in the case of this figure like a connecting rod, by means of two articulated journals 1 attached one to the lever 3, the other to the connection with base 2, sealed in the factory masonry. Although all these parts: penstock, throttle valve, lever, key, cylinder, as well as the base, are in themselves extremely rigid, the articulations allowing the rotations which necessarily occur between certain organs are made using trunnions rotating in bearings having, in known constructions, a game chosen certainly to the minimum necessary.
However, this play is harmful, because by its very presence, it decreases the overall stiffness of the connection, which has the effect of lowering the natural frequencies, and of amplifying the vibrations.
To remove or reduce these, it would be necessary to be able to rigidly link together all of the valve members during the whole operation of the movable members. However, to achieve this rigid connection, it would be necessary to eliminate or at least considerably reduce the play in the joints corresponding to the pins 1.
The same observations as above can be made in the case of FIG. 2 which represents a winnowing circle 12 which, by means of operating rods 11, only one of which has been shown in the drawing, acts on the levers 3 mounted at the end of the guide vanes 8 guided around their axis 9 by bearings not shown in the figure. The movements of the winnowing circle according to the arrows indicated in the drawing cause the rod 11 to move and the lever 3 of the axis 9 to rotate, and consequently the guide vane 8.
In this case also, each articulation which surrounds a pin
I normally includes a radial clearance which, as before, is not such as to prevent vibrations of the guide vanes.
Figs. 3, 4, 7, 8 and 9 represent a connecting rod articulation such as that which is mounted at one of the ends of the jack 7. On the other hand, FIGS. 5 and 6 represent articulations corresponding to those of the pins I mounted on the winnowing circle 12 and the lever 3 of the guide vane of FIG. 2.
In all cases, the backlash removal method consists in placing between the central journal of the articulation and the support pieces of the connecting rod ends pieces of variable thickness which can be moved axially, as well as by the use of '' a material having good qualities of behavior in friction, such as for example Nylon, Tefion, (registered trademark), lead bronze, or a self-lubricating, etc., namely materials which although subjected to high pressures allow parts to slide.
In the case of fig. 3, the pin 1 is mounted by tight adjustments 13 therefore without any play on the lever 3 of the joint. It further comprises a central part 32, the surface of which is curved at 21. The head of the connecting rod comprises a ring 15 which can slide axially, guided by means of the cylindrical surface 16 which is a bearing surface of the articulated assembly . The adjustment of the ring 15 in the bore 16 is without play.
The internal shape of this connecting rod head is curved like the surface 21 and corresponds to it. A set of tightening screws 24 arranged all around the connecting rod head allows the ring 15 to be brought closer, the control keys being able to pass through the passage holes 25 made in the lever for this purpose. The inner surfaces of the ring 15 of variable thickness and of the connecting rod end facing it are covered with a thin layer 20 made of a substance having good qualities of resistance to friction, for example Teflon, Nylon, special bronze, etc.
The operation of the joint is as follows: once it is assembled in accordance with the rules of the art, the screws 24 are tightened progressively and also, which has the effect of tending to bring the ring 15 closer to the connecting rod and, made the domed 21, to remove the initial clearance. The tightening continues, all the parts concerned by this operation are tensioned, are compressed, which is precisely the case of the friction layer 30. The tightening of the screws 24 is stopped when the pressure prevailing on the convex surface 21 is compatible with the nature of the parts present. In this state, the joint according to fig. 3 is without play, since the mounting of the pin 1 in the lever and in the convex part is made according to a tight fit and the play of the sliding fit 14 has been eliminated by the tightening of the screws 24.
The construction according to fig. 4 comprises a sleeve 17 interposed between the pin and the ring of variable thickness 15. The sleeve 17 can be split longitudinally to facilitate its variations in diameter. It is clear that the tightening of the screws 24 tends to move from right to left the ring of variable thickness 15 relative to the sleeve 17. Due to the conicity of their contact surface 22 which is frustoconical, this axial displacement of the ring 15 results in a radial displacement of the sleeve 17, consequently a change in the clearance of the joint.
Figs. 5 and 6 correspond to the case of FIG. 2 and include similar elements. In these cases, however, the ring of variable thickness 15 is doubly frustoconical, its two outer and inner surfaces each being frustoconical. The construction comprises an inner sleeve 17 interposed between the journal and the ring of variable thickness and an outer sleeve 18 interposed between the ring of variable thickness and the bearing surface 16 of the joint. Again, the tightening of the screws 24 causes, in the case of FIG. 5, a movement from right to left of the ring 15 and, consequently, a modification of the radial clearance of the joint, the sliding of which takes place at the right of the trunnion.
The case of fig. 6 is broadly similar except that here the ring of variable thickness 15 is divided into two pieces each doubly frustoconical, which face each other by their short side. They are interposed between two sockets 17 and 18 which, in the case of the figure, have been split twice. The bringing together of the two trunks of cones 15 from one another causes the modification of the radial clearance. Here, the sliding takes place at the level of the surface 16 of the articulated assembly, ie at the bore of the connecting rod head; the part 20 comprising the layer of friction material surrounds the sleeve 18 interposed between the rings of variable thickness 15 and the bearing surface 16.
The joint according to fig. 7 corresponds to the previous case, except that here a loosening screw 27 allowing the reduction of the internal pressure at the joint and its disassembly has been shown.
This screw, mounted in a thread of one of the rings of variable thickness, acts between the latter and the other to move them away and thereby loosen the joint and subsequently facilitate its disassembly. This joint, as previously described, comprises a layer of material 20 having good friction behavior, mounted inside the bush 17 interposed between the pin and the ring of variable thickness.
The joint according to fig. 8 does not include a special layer of material having good friction behavior. In this case, the sockets 17 and 18 are executed for example in self-lubricating bronze, or in a special material having good qualities of friction behavior.
In the case of fig. 9, the clamping device is different as well as the arrangement of the rings 15 of variable thickness. In the case of this figure, these frustoconical rings are placed in the extension of one another, their large surfaces being opposite one another. They comprise, mounted between these large surfaces, an elastic material such as for example rubber which can be vulcanized with them, the parts 15 and 30 constituting a one-piece assembly. The installation further comprises two end flanges 28 which can be tightened against one another by a set of fixing bolts 29. These flanges 28 bear against the ends of the frustoconical sockets 17 and 18 and hold them together . The layer of material facilitating friction 20 has been placed inside and acts on the outside surface of the pin 1.
The installation also includes, to allow the clearance to be removed, a series of threads formed in one or other of the rings of variable thickness 15, threads in which a series of clamping screws 31 is mounted. These screws act on the rubber in certain places and tend, depending on their state of tightening, to modify the pressure prevailing in the rubber, therefore between the two rings 15, and consequently in the joint itself.
It goes without saying that the joints can comprise means suitable for securing the screws, avoiding any modification of their tightening.
Finally, all the figures represent the case of an articulation between two parts. But it goes without saying that the invention could be validly applied to joints where more than two parts pivot around the same axis.