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"Pompe ou moteur hydraulique".
La présente invention se rapporte à des pompes ou à des moteurs hydrauliques, du type dans lequel les pistons d'un bloc de cylindres ccopérent avec une plaque oscillante ou une plaque de commande fixe et inclinée par l'intermédiaire de cous- sinets portants montés sur les extrémités externes les pictens,
Dans les pompes ou moteurs hydrauliques de ce type, les pistons sont L mouvement alternatif de façon à faire tourner le bloc de cylindres relativement à la plaque de commande incli- née et fixe ou une Flaque oscillante relativement à un bloc de cylindres fixe. Dans chacun de ces cas, les coussinets portants sont en liaison de glissement avec la surface opposée de la plaque de commande cu de la plaque oscillante; ces coussinets
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sont dénommés ci-après coussinets mobiles.
Les pompes ou moteurs hydrauliques, auxquels se rapporte en particulier la présente invention, sont du type à piston plongeur axial à haute vitesse et à pression élevée, dans le- quel les coussinets mobiles sont soucia à une très lourde charge qui varie d'une manière rythmée entre un maximum au cours de la course de refoulement et un minimum au cours de la course d'aspiration.
Pour empêcher une destruction et une usure excessive des surfaces de glissement, il est essentiel de maintenir un film d'huile sous pression entre ces surfaces de glissement, de façon. à maintenir celles-ci à l'abri de tout contact métallique.
Lorsqu'il s'est agi de réaliser le film d'huile mention- né ci-avant entre les surfaces de crissement, il a été proposé de former, duns la face portante de chaque coussinet mobile, une ou plusieurs rainures droites, s'étendant radialement et dont la section transversale est très petite, de telle sorte que celles-ci agissent comne des rainures de régulation. En pratique, ces rainures peu profondes, découpées dans une matière relative- ment tendre, comme par exemple du bronze, sont rapidement élimi- nées par l'usure et sont très vite comblées par des impuretés, comme par exemple les fines fibres qui sont fréquemment pré- sentes dans l'huile.
Il a été constaté que si des rainures de régulation d'une longueur étendue sont utilisées, leur zone de section transversale peut être augmentée, sans détruire leur aptitude à régulariser le flux d'huile et sans permettre un flux excessif d'huile sous pression.
Si les rainures de régulation doivent être pratiquées dans les surfaces de glissement des coussinets, il est désirable que chaque rainure de cette nature soit aussi longue que possible pour permettre à sa section transversale d'être à son tour aussi grande que possible et, dans ce but, chaque rainure de
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régulation doit s'étendre sous la forme d'une spirale sur la face du coussinet.
En vue de permettre l'utilisation de rainures de régu- lation droites et plus courtes, présentant, si besoin est, une plue petite section transversale, ces rainurer peuvent être découpées dans la face portante de la plaque inclinée, car celle-ci, étant ordinairement constituée d'acier trempé, s'use beaucoup moins rapidement que les coussinets en bronze.
Lors de la formation des rainures de régulation de la plaque inclinée, il est possible de supprimer les rainures de régulation des faces opposées des coussinets, mais les faces de glissement des coussinets et la face de glissement de la plaque inclinée peuvent incorporer des rainures de régulation, sans se départir de l'idée de l'invention.
Normalement, les rainures de régulation pratiquées dans la surface de glissement de la plaque inclinée sont prévues radialement à la plaque et sur un cercle de division commun qui permet à ces rainures, au cours du mouvement relatif, de relier une face de chaque surface portante de chaque coussinet de traversée, laquelle face isole normalement une rainure de dis. tribution d'huile adjacente à la zone externe de ladite face portante et un évidement recevant l'huile prévu au centre de ladite face portante.
La dispocition radiale des rainures de régulation sur la face de la plaque inclinée limite, dans une certaine mesure, la lenteur de chaque rainure de cette nature. Ceci peut être '.'vite et la longueur des rainures augmentée, en disposant chaoue rai- nure obliquement au sens radial.
L'effet de régulation désirée est obtenu au maximum avec des rainures relativement profondes, mais étroites, par exemple 1 mm au moins, sans que leur effet de régulation devien- ne trop petit. Ces rainures étroites or. moins tendance à se
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boucher que les rainures plus larges et plus profondes.
Les rainures de régulation de la plaque inclinée sont formées au mieux de telle sorte qu'elles présentent une section à bord vifs, afin que, lorsqu'elles coopèrent avec les rainures de régulation des faces pcrtantes des coussinets, toute matière étrangère, y compris les fibres, soient broyées sous une forme suffisamment petite que peur ne pas combler les rainures, mené si celles-ci présentent ure section transversale minimum.
Deux exemples de la présente invention son'représentée sur les dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue partiellement en élévation et partiellement en coupe du pieton d'une pompe ou d'un moteur hydraulique équipé, à une extrémité, d'un coussinet mobile universellement déplaçable, la face de glissement ou face por- tante de celui-ci présentant une rainure de régulation en spi- rale conforme à la présente invention ; la figure 2 est une vue latérale du coussinet mobile, en considérant la face portante, laquelle vue représente les conduits de distribution d'huile qui sont pratiqués dans cette face portante;
la figure 3 est une vue en élévation de la face portante d'une plaque inclinée, dans laquelle une série de rainures ra- diales de régulation sont découpées d'une manière également espacée sur un cercle de division commun qui permet aux rainures de régulation pratiquées dans la plaque d'être traversées par la face portante de chaque coussinet mobile successivement, comme représenté par des lignes en traits interrompus sur la figure.
Dans le dispositif représenté sur les figures 1 et 2 des dessins, l'huile, provenant de l'espace à l'extrémité inter- ne de chaque cylindre contenant un piston 1, est forcée, lors de chaque course de pression du piston, à affluer par une ouver-
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ture longitudinale centrale 2 du piston 1 et par une autre ouverture 1 du coussinet mobile, 4, dans un petit évidement prévu au centre de la surface portante du coussinet 4; cette huile lubrifie, au cours de son passade, un joint à rotule sphérique 6 formant le raccord universel entre le coussinet 4 et le piston 1.
A partir de l'évidement 5, l'huile parvient, par une rainure de régulation en spirale 7, dans une rainure de distri- bution annulaire 8, prévue à proximité de la périphérie exter- ne du coussinet 4. la rainure de régulation 1 présente une largeur étroite, mais relativement profonde, par exemple non inférieure à 1mm, de façon à permettre le passage régularisé d'une petite quantité d'huile sous pression, le flux étant réduit par friction en raison de la longueur et de la largeur étroite de la rainure en spirale, dont la section transversale est de préférence en forme de V .
Par suite de l'effet de régulation de la rainure en spirale 1 et de son parcours étendu sur la face portante du coussinet 4, une mince pellicule d'huile est maintenue sur la face du coussinet lorsqu'il glisse sur la face opposée d'une plaque inclinée fixe du d'une plaque oscillante rotative, sans que cotte huile soit exprimée par les forces du piston.
Tel que ceci est visible, la zone de la face portante du coussinet 4, formée par les rainures 1 et 8, est considérable.
Cette caractéristique permet la création d'un film d'huile qui supporte le coussinet 4, en équilibrant les forces du piston, de façon que la face portante du coussinet ne soit pas en con- tact métallique avec li face opposée de la plaque inclinée.
Dans le dispositif représenté sur la figure 3, des rainures de régulation sont pratiquées dans la face portante de la plaque inclinée qui est désignée sur le dessin par la référence numé-
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rique . Ces rainures de régulation sont représentées par une série de rainures radialee droites 10 à section transversale en forme de V et également espacées autour d'un cercle de di- vision qui permet à chaque rainure 10 d'être traversée à tour de rôle par un coussinet mobile, dent l'un est représenté par des lignes en traits interrompus sur la figure.
Ce passage de la face d'un coussinet à travers chaque rainure radiale 10 résulte en une zone 11 séparant normalement l'évidement central 5 de la rainure annulaire de distribution d'huile 8 qui est re- liée par une rainure 10, ce qui prévoit ainsi un passage régula- risé du flux d'huile entre l'évidement central et la rainure de distribution 8.
La zone 11 prévue sur la face du coussinet peut être lisse de façon à isoler l'évidement cential 5 de la rainure de distribution 8 ou cette zone peut encore être traversée par une ou plusieurs rainures de régulation, mais de préférence par une rainure de régulation en spirale, similaire à celle repré- sentée sur les figures 1 et 2. En vue de permettre aux rainures de régulation 10 de présenter une longueur augmentée, celles- ci peuvent être disposées obliquement par rapport au sens radial tJn exemple d'une rainure de cette nature est représenté par des lignes en traits interrompus sur la figure 3 et est indi- quée par la référence numérique 10A.
En raison de la disposition de la rainure de régulation 10 ou 10A à des intervalles espacés autour de la face de la plaque le flux d'huile sur la face de chaque coussinet est interrompu par intermittsnce a à des intervalles réguliers. Par conséquent, le mouvement de glissement relatif entre les cous- sinets et la face opposée de la plaque doit être rapide.
Toutefois, il est possible, dans le dispositif représenté sur la figure 3, d'espacer et de disposer les rainures de régulation de façon que la fréquence de l'interruption du flux soit ré-
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duite ou que l'interruption soit entièrement évitée, la vitesse du mouvement de glissement relatif mentionné ci-avant pouvant être ralentie dans ce dernier cas.
Néanmoins, il est avantageux de produire une succession d'interruptions danc le débit d'huile par les rainures de régu laticn, car, par ce moyen, la quantité d'huile perdue en raison des fuites est réduite.
REVENDICATIONS.
1.- Dispositif hydraulique, dans lequel les pistons d'un bloc de cylindres coopèrent avec une plaque inclinée par l'intermédiaire de coussinets portants montés sur les extrémitE externes des pistons, lesdits coussinets portants étant en liaison de glissement avec la surface opposée de la plaque de commande et présentant un organe de distribution d'huile pour maintenir un film d'huile entre les surfaces de glissement, caractérisé en ce que ledit organe de distribution d'huile com- prend une rainure à huile s'étendant sous la forme d'une spiral sur la surface pertante du coussinet, ladite rainure présentant une petite section de façon à régulariser le flux d'huile à travers cette rainure, en vue de produire une chute de pressior de l'huile dans le sens du flux de cette huile.
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"Hydraulic pump or motor".
The present invention relates to hydraulic pumps or motors, of the type in which the pistons of a cylinder block operate with an oscillating plate or a fixed and inclined control plate by means of bearing cushions mounted on them. the outer ends the pictens,
In hydraulic pumps or motors of this type, the pistons are reciprocated so as to rotate the cylinder block relative to the tilted and stationary control plate or an oscillating puddle relative to a stationary cylinder block. In each of these cases, the bearing pads are in sliding connection with the opposite surface of the control plate cu of the oscillating plate; these pads
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are hereinafter referred to as movable bearings.
The hydraulic pumps or motors, to which the present invention relates in particular, are of the high speed, high pressure axial plunger type, in which the movable bearings are subjected to a very heavy load which varies in a manner. rhythmic between a maximum during the discharge stroke and a minimum during the suction stroke.
To prevent destruction and excessive wear of the sliding surfaces, it is essential to maintain a film of pressurized oil between these sliding surfaces in such a manner. to keep them away from any metallic contact.
When it came to producing the film of oil mentioned above between the squealing surfaces, it has been proposed to form, in the bearing face of each movable bearing, one or more straight grooves, s' extending radially and having a very small cross-section, such that these act as regulating grooves. In practice, these shallow grooves, cut from a relatively soft material, such as for example bronze, are quickly eliminated by wear and are very quickly filled in with impurities, such as for example fine fibers which are frequently present in oil.
It has been found that if regulating grooves of extended length are used, their cross-sectional area can be increased, without destroying their ability to regulate oil flow and without allowing excessive flow of oil under pressure.
If the regulating grooves are to be made in the sliding surfaces of the bearings, it is desirable that each groove of this nature be as long as possible to allow its cross-section to be in turn as large as possible and, in this way. goal, each groove of
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regulation should extend in the form of a spiral on the face of the pad.
In order to allow the use of straight and shorter regulating grooves, having, if necessary, a smaller cross-section, these grooves can be cut in the load-bearing face of the inclined plate, since the latter, being Usually made of hardened steel, wears much less quickly than bronze bushings.
When forming the regulating grooves of the inclined plate, it is possible to remove the regulating grooves from the opposite faces of the bearings, but the sliding faces of the bearings and the sliding face of the inclined plate may incorporate regulating grooves. , without departing from the idea of invention.
Normally, the regulating grooves made in the sliding surface of the inclined plate are provided radially to the plate and on a common dividing circle which allows these grooves, during relative movement, to join one face of each bearing surface of each bushing, which face normally isolates a dis groove. tribution of oil adjacent to the outer zone of said bearing face and an oil receiving recess provided in the center of said bearing face.
The radial arrangement of the control grooves on the face of the inclined plate limits, to a certain extent, the slowness of each groove of this nature. This can be done quickly and the length of the grooves increased by arranging each groove obliquely in the radial direction.
The desired regulating effect is obtained as much as possible with relatively deep but narrow grooves, for example at least 1 mm, without their regulating effect becoming too small. These narrow gold grooves. less inclined to
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stopper than the wider and deeper grooves.
The regulating grooves of the inclined plate are best formed such that they have a sharp edge section, so that when they cooperate with the regulating grooves of the piercing faces of the bearings, any foreign material, including fibers, are ground in a sufficiently small form that fear not to fill the grooves, carried out if these have a minimum cross section.
Two examples of the present invention are shown in the accompanying drawings in which: FIG. 1 is a view partially in elevation and partially in section of the pedestrian of a pump or of a hydraulic motor equipped, at one end, with a universally displaceable movable bearing, the sliding face or bearing face thereof having a spiral regulating groove in accordance with the present invention; FIG. 2 is a side view of the movable bearing, considering the bearing face, which view represents the oil distribution ducts which are formed in this bearing face;
Figure 3 is an elevational view of the load-bearing face of an inclined plate, in which a series of radial regulating grooves are cut in an evenly spaced manner on a common dividing circle which allows the regulating grooves to be formed. in the plate to be traversed by the bearing face of each movable bearing successively, as represented by dashed lines in the figure.
In the device shown in Figures 1 and 2 of the drawings, the oil, coming from the space at the inner end of each cylinder containing a piston 1, is forced, during each pressure stroke of the piston, to flow through an opening
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central longitudinal ture 2 of the piston 1 and through another opening 1 of the movable pad, 4, in a small recess provided in the center of the bearing surface of the pad 4; this oil lubricates, during its passage, a spherical ball joint 6 forming the universal connection between the bearing 4 and the piston 1.
From the recess 5, the oil passes through a spiral regulating groove 7 into an annular distributing groove 8, provided near the outer periphery of the bearing 4. the regulating groove 1 has a narrow width, but relatively deep, for example not less than 1mm, so as to allow the regular passage of a small quantity of oil under pressure, the flow being reduced by friction due to the length and the narrow width of the spiral groove, the cross section of which is preferably V-shaped.
As a result of the regulating effect of the spiral groove 1 and its extended path on the bearing face of the bearing 4, a thin film of oil is maintained on the face of the bearing as it slides on the opposite side of the bearing. a fixed inclined plate of a rotating oscillating plate, without the oil being expressed by the forces of the piston.
As can be seen, the area of the bearing face of the pad 4, formed by the grooves 1 and 8, is considerable.
This feature allows the creation of an oil film which supports the bearing 4, balancing the forces of the piston, so that the bearing face of the bearing is not in metallic contact with the opposite face of the inclined plate.
In the device shown in Figure 3, regulating grooves are made in the bearing face of the inclined plate which is designated in the drawing by the reference numeral.
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rique. These regulating grooves are represented by a series of straight radial grooves 10 having a V-shaped cross-section and also spaced around a dividing circle which allows each groove 10 to be traversed in turn by a bushing. mobile, tooth one is represented by dashed lines in the figure.
This passage of the face of a bearing through each radial groove 10 results in a zone 11 normally separating the central recess 5 from the annular oil distribution groove 8 which is connected by a groove 10, which provides thus a regulated passage of the oil flow between the central recess and the distribution groove 8.
The zone 11 provided on the face of the bearing can be smooth so as to isolate the cential recess 5 from the distribution groove 8 or this zone can also be crossed by one or more regulating grooves, but preferably by a regulating groove. spiral, similar to that shown in Figures 1 and 2. In order to allow the regulating grooves 10 to have an increased length, they may be disposed obliquely with respect to the radial direction, eg a groove of this nature is shown by dashed lines in Figure 3 and is indicated by reference numeral 10A.
Due to the arrangement of the regulating groove 10 or 10A at spaced intervals around the face of the plate the flow of oil on the face of each bearing is intermittently interrupted at regular intervals. Therefore, the relative sliding movement between the cushions and the opposite face of the plate must be rapid.
However, it is possible, in the device shown in Figure 3, to space and arrange the regulating grooves so that the frequency of the flow interruption is reduced.
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or the interruption is avoided entirely, the speed of the above-mentioned relative sliding movement being able to be slowed down in the latter case.
Nevertheless, it is advantageous to produce a succession of interruptions in the oil flow through the laticn regulating grooves, since by this means the amount of oil lost due to the leaks is reduced.
CLAIMS.
1.- Hydraulic device, in which the pistons of a block of cylinders cooperate with an inclined plate by means of bearing bushings mounted on the outer ends of the pistons, said bearing bushings being in sliding connection with the opposite surface of the piston. control plate and having an oil distribution member for maintaining an oil film between the sliding surfaces, characterized in that said oil distribution member comprises an oil groove extending in the form of a 'a hairspring on the relevant surface of the bearing, said groove having a small section so as to regularize the flow of oil through this groove, in order to produce a pressure drop of the oil in the direction of the flow of this oil .