Appareil hydraulique rotatif à plaque motrice inclinée. L'objet de l'invention est un appareil hy- daulique rotatif à plaque motrice inclinée, du type dans lequel des pistons à mouvement rectiligne alternatif, se déplaçant dans des cylindres qui sont disposés parallèlement à l'axe de rotation et qui participent au mou vement de rotation, sont reliés mécanique- ment à la plaque.motrice à laquelle une in clinaison variable peut être communiquée; cet appareil comporte une cage fixe, qui con tient des blocs oscillants formant entre eux.
les uns un coussinet -de butée, les autres un coussinet périphérique pour la plaque mo trice, lesdits blocs étant lubrifiés par de l'huile entraînée par cette dernière.
L'invention est applicable aux pompes et aux moteurs hydrauliques rotatifs du type à plaque inclinée, et plus particulièrement ï au. x transmissions hydrauliques à. vitesse va- riable, par exemple du type -#Villiam-Janney. Le dessin annexé représente une forme d'exécution de l'objet de l'invention, .donnée à titre d'exemple.
Dans ce dessin, \ Fig. 1 est une coupe longitudinale d'uni appareil hydraulique à plaque inclinée; Fig. 2 .est une coupe transversale faite suivant deux plans différents, la partie de gauche étant une demi-coupe avec arrache ments faite à travers les pivots et la partie de' droite une demi-coupe faite à travers le croisillon; Fig. 3 est une vue de face dé la- plaque inclinée représentant d'une façon plus dé taillée la disposition des coussinets, dont des coupes sont représentées par les petites vues de détail des fig. 3a et 3b; Fig. 4 est une coupe verticale des sou papes de sûreté.
L'appareil représenté est du type à joint universel -double connu. A en est le carter, lB l'arbre principal, C la plaque inclinée, mon tée dans une cage pivotante D. E est un bloc percé, parallèlement à son axe, de. -trous cylindriques formant des cylindres e dans lesquels se déplacent ,des pistons F, qui sont munis de bielles f se terminant -par des ro tules<I>f 1, et<B>f';</B></I> les rotules<I>f 2</I> s'adaptent dans des alvéoles sphériques prévus dans la pla que inclinée C. G et G1 désignent les pivots d'articulation d'un joint universel; dans l'exemple, ces pivots G' ont des dimensions assez grandes et sont logés dans la partie arrière c de la. plaque inclinée prévue à cet effet très épaisse.
H désigne une boîte, qui peut être faite en deux pièces séparées, enve loppant la plaque inclinée, et présentant des surfaces d'appui pour des coussinets J et Ii servant respectivement de coussinets de butée et de coussinets périphériques; ces coussinets peuvent osciller autour d'arêtes j et k, sur les faces internes de la boîte pivo tante D.
La construction générale de l'appareil à plaque inclinée représenté, et plus particu lièrement du joint universel. double est con nue, et seuls les détails de construction con cernant la présente invention ont été dé crits.
La boîte H, faite d'une seule pièce dans l'exemple représenté, sert de pièce d'appui pour les coussinets de butée et polir les cous sinets périphériques, étant donné qu'elle pré sente une surface d'appui périphérique et une surface d'appui latérale. Toutefois, ces deux surfaces peuvent être constituées par (les anneaux distincts.
La cage pivotante est semblable à. celle des appareils similaires connus; des pistons sont disposés en cercle dans le bloc à cy lindres E; leur course dépend de l'angle dont on incline la cage D avec la plaque C.
D'au tre part, les coussinets d'appui<I>J et</I> Ii sont établis suivant les principes (les coussinets Michell bien connus, principes grâce aux quels une mince couche d'huile est constam ment entraînée entre lesdits coussinets et la plaque motrice; mais pour assurer le grais sage parfait des portées. lesdits coussinets sont maintenus écartés les uns des autres par de petites saillies j1 et let qui peuvent être formées soit, sur un seul côté de cliaqtie coussinet, près du milieu, comme figuré sur le dessin, soit de part et d'autre, de façon à se rencontrer.
Des ouvertures à huile<I>cl</I> d' sont prévues dans la cage pivotante D; ces ouvertures sont disposées de façon à débou cher en face des intervalles séparant les cous sinets, comme représenté en particulier dans les fil-. ? et 3 du dessin. L'accès de l'huile aux portées est. par conséquent parfaitement assuré, le carter étant. comme- à l'ordinaire, rempli de l'huile par l'entremise de laquelle la puissance est transmise entre deux dispo sitifs similaires, huile qui circule suivant un cycle fermé.
Les ouvertures à huile d, tra versant le fond d(- la cage, et les ouverture d1, traversant le rebord périphérique (le. cette boîte, servent respectivement pour les coussinets dc, butée et les coussinets périplié- r_ques. La, boîte H. surtout si elle est en deux pièces, peut être facilement réparée on remplacée, en cas d'usure par exemple.
Dans les paliers du type Micliell connus, les; blocs ou coussinets peuvent pivoter au tour d'un axe qui est déporté par rapport a leur axe de symétrie, de façon à assurer l'effet de graissage requis entre les portées. Ce déportement de l'axe d'oscillation dé pend du sens dit d(#placement relatif de la surface mobile par rapport. à la surface du coussinet; par. eonséquent, dans les paliers réversibles usuels, il ne peut être prévu.
Mais dans l'appareil, objet de l'invention. seuls les coussinets de butée situés d'un côté d'un plan neutre passant par l'axe rte l'arbre. et par l'axe de la, plaque inclinée, suppor tent pratiquement toute la poussée pour un sens déterm=né dit mouvement, tandis que.
si le mouvement est inversé, la poussée est supportée par le: eoussinets situés de l'autre côté de ce plan. C'est pour cette raison due, comme représenté dans la fig. 3, les arêtes j (les coussinets ont cté prévues déportées dans des sens opposés de part et d'autre du plan neutre: quel (lue soi', le sens de rotation. une demi-couronne de coussinets se trouve (lotie toujours en bonne position.
Pour l'autre demi- couronne, sur laquelle la. potiss"ée est négli geable, il est pratiquement. de peu d'impor tance. connue on le sait, que les arêtes au tour de.quc-lles pivotent les coussinets soient correctement déporti1es ou non. Les petits détails des fig. 3a et 3u mon trent en coupe les coussinets des deux demi couronnes; l'on voit que l'arête de pivotement.
j est déportée dans des sens opposés par rap port à l'axe de symétrie des surfaces frot tantes.
Grâce à cette construction des coussinets. l'appareil décrit peut supporter des poussées beaucoup plus grandes que les appareils si milaires muna de roulements à billes ou it rouleaux; pour tenir compte .de cétte forte poussée, on a prévu un support particulière ment robuste pour les pivots d'articulation G';
à cet effet, on a donné à la plaque in clinée C une très forte épaisseur dans la quelle sont ménagés les logements des pi vots G', ce qui permet .de les faire de gran- cles dimensions, augmente considérablement la robustesse de l'appareil par rapport aux dispositifs usuels, et permet à la plaque in clinée de supporter des efforts plus grands sans risquer de se détériorer. Ce mode de montage -des pivots G' nécessite un joint uni versel double comme représenté, étant donné que lesdits pivots G1 ne sont pas en ligue avec les rotules f2 des bielles f.
Dans les appareils à joint universel simple du type bien connu, les axes des pivots d'articula tion doivent au contraire être alignés avec les rotules f2, et il n'est alors pas possible (le prévoir des pivots G' très développés.
Les pressions considérables .que peuvent transmettre les organes décrits nécessitent en outre .des moyens de protection contre des pressions exagérées du fluide moteur. La fi-. 4 représente, à titre d'exemple, en coupe transversale, un dispositif de soupape ima giné dans ce but. L est un bloc à soupapes monté contre la face arrière du bloc à cylin dres E représenté en fig. 1.
Le bloc L pré sente des orifices l l'. Les soupapes<B>III</B> M', au lieu de laisser le fluide s'échapper de l'une ou de l'autre des lumières l l1 dans le carter A, comme c'est le cas dans les appa reils usuels, sont disposées pour permettre au fluide sous pression de s'échapper d'une lumière à l'autre, de façon à éviter toute va riation du volume du fluide et à rendre inu- tile la soupape d'échappement additionnelle que l'on trouve. également. dans les appareils similaires.
Les soupapes<B>31</B> et 1Z1 assurent l'écoule ment de l'huile clans des sens opposés, la soupape<B>31</B> permettant à l'huile de s'écouler de l'orifice<I>l</I> à l'orifice h, tandis que la. sou pape iyh permet l'échappement inverse. N N sont des soupapes de remplissage permet tant d'intro'duire de l'huile dans les cylin dres de l'appareil lorsque cela est nécessaire. Les soupapes M et M' représentées sont du type à bille comportant -des ressorts m et des chapeaux îja' appuyant les billes contre leur siège.
Rotary hydraulic device with inclined drive plate. The object of the invention is a rotary hydraulic apparatus with an inclined drive plate, of the type in which pistons with reciprocating rectilinear motion, moving in cylinders which are arranged parallel to the axis of rotation and which participate in the slack. of rotation, are mechanically connected to the motor plate to which a variable inclination can be communicated; this device comprises a fixed cage, which contains oscillating blocks forming between them.
some a thrust bearing, the others a peripheral bearing for the drive plate, said blocks being lubricated by the oil entrained by the latter.
The invention is applicable to pumps and rotary hydraulic motors of the inclined plate type, and more particularly to. x hydraulic transmissions to. variable speed, for example like - # Villiam-Janney. The appended drawing represents an embodiment of the object of the invention, given by way of example.
In this drawing, \ Fig. 1 is a longitudinal section of a hydraulic device with an inclined plate; Fig. 2. Is a cross section taken along two different planes, the left part being a half cut with tears made through the pivots and the right part a half cut made through the spider; Fig. 3 is a front view of the inclined plate showing in more detail the arrangement of the bearings, sections of which are shown by the small detail views of FIGS. 3a and 3b; Fig. 4 is a vertical section of the safety valves.
The apparatus shown is of the known double universal joint type. A is the housing, lB the main shaft, C the inclined plate, mounted in a pivoting cage D. E is a block drilled, parallel to its axis, of. -cylindrical holes forming cylinders e in which the pistons F move, which are provided with connecting rods f ending in rollers <I> f 1, and <B> f '; </B> </I> the ball joints <I> f 2 </I> fit into spherical cells provided in the inclined plate C. G and G1 designate the articulation pivots of a universal joint; in the example, these pivots G 'have fairly large dimensions and are housed in the rear part c of the. very thick inclined plate provided for this purpose.
H denotes a box, which may be made in two separate pieces, enclosing the inclined plate, and having bearing surfaces for bearings J and Ii serving respectively as thrust bearings and peripheral bearings; these bearings can oscillate around edges j and k, on the internal faces of the pivoting box D.
The general construction of the inclined plate apparatus shown, and more particularly of the universal joint. double is known, and only the construction details relating to the present invention have been described.
Box H, made in one piece in the example shown, serves as a bearing piece for the thrust pads and for polishing the peripheral sinet necks, since it has a peripheral bearing surface and a lateral support. However, these two surfaces can be constituted by (the distinct rings.
The swivel cage is similar to. that of similar known devices; pistons are arranged in a circle in the cylinder block E; their stroke depends on the angle at which the cage D is tilted with the plate C.
On the other hand, the support bearings <I> J and </I> Ii are established according to the principles (the well-known Michell bearings, principles thanks to which a thin layer of oil is constantly entrained between said bearings. and the driving plate; but to ensure the perfect wise grease of the bearing surfaces. said bearings are kept apart from each other by small protrusions j1 and let which may be formed either, on one side of the bearing ring only, near the middle, as shown in the drawing, either on both sides, so as to meet.
Oil openings <I> cl </I> d 'are provided in the swivel cage D; these openings are arranged so as to open out in front of the intervals between the sinet necks, as shown in particular in the fil-. ? and 3 of the drawing. Oil access to the litters is. consequently perfectly assured, the casing being. as- usual, filled with oil through which power is transmitted between two similar devices, oil which circulates in a closed cycle.
The oil openings d, passing through the bottom d (- the cage, and the openings d1, passing through the peripheral rim (the. This box, are used respectively for the bearings dc, thrust bearing and the periplier bearings. especially if it is in two parts, can be easily repaired or replaced, in case of wear for example.
In known Micliell type bearings, the; blocks or bearings can rotate around an axis which is offset with respect to their axis of symmetry, so as to provide the required lubricating effect between the bearings. This displacement of the axis of oscillation depends on the direction known as d (relative displacement of the movable surface with respect to the surface of the bearing; consequently, in the usual reversible bearings, it cannot be provided for.
But in the apparatus, object of the invention. only the thrust bearings located on one side of a neutral plane passing through the axis rte the shaft. and by the axis of the inclined plate, support practically all the thrust for a determined direction = born said movement, while.
if the movement is reversed, the thrust is supported by the bearings located on the other side of this plane. It is for this due reason, as shown in fig. 3, the edges j (the bearings have been planned offset in opposite directions on either side of the neutral plane: which (read itself ', the direction of rotation. A half-ring of bearings is located (always in good condition) position.
For the other half crown, on which the. potiss "ée is negligible, it is practically. of little importance. known as we know, that the ridges around.quc-they pivot the bearings are correctly offset or not. The small details of fig. 3a and 3u my trent in section the bearings of the two half crowns; we see that the pivoting edge.
j is offset in opposite directions with respect to the axis of symmetry of the rubbing surfaces.
Thanks to this construction of the pads. the apparatus described can withstand much greater thrusts than the apparatus if equipped with ball bearings or rollers; to take account of this strong thrust, a particularly robust support has been provided for the articulation pivots G ';
for this purpose, the inclined plate C has been given a very large thickness in which the housings of the pins G 'are provided, which allows them to be made of large dimensions, considerably increasing the robustness of the apparatus compared to the usual devices, and allows the inclined plate to withstand greater forces without risking deterioration. This method of mounting -of the pivots G 'requires a double universal joint as shown, given that said pivots G1 are not in league with the ball joints f2 of the connecting rods f.
In devices with a simple universal joint of the well-known type, the axes of the articulation pivots must on the contrary be aligned with the ball joints f2, and it is then not possible (to provide for highly developed pivots G '.
The considerable pressures .que can transmit the members described further require .des means of protection against exaggerated pressures of the working fluid. The fi-. 4 shows, by way of example, in cross section, a valve device designed for this purpose. L is a valve block mounted against the rear face of the cylinder block dres E shown in FIG. 1.
The block L has orifices l '. The <B> III </B> M 'valves, instead of letting the fluid escape from one or the other of the ports l l1 in the crankcase A, as is the case in the devices usual, are arranged to allow the pressurized fluid to escape from one lumen to the other, so as to avoid any variation in the volume of the fluid and to render unnecessary the additional exhaust valve which is being used. find. also. in similar devices.
The valves <B> 31 </B> and 1Z1 ensure the flow of oil in opposite directions, the valve <B> 31 </B> allowing oil to flow from the orifice < I> l </I> at port h, while the. sou pape iyh allows the reverse escape. N N are filling valves so that oil can be introduced into the cylinders of the device when necessary. The valves M and M 'shown are of the ball type comprising springs m and caps îja' pressing the balls against their seats.