CH634632A5

CH634632A5 - DISTRIBUTION ASSEMBLY AND ITS USE IN A PISTON PUMP.

Info

Publication number: CH634632A5
Application number: CH47980A
Authority: CH
Inventors: Robert F Hodgson
Original assignee: Commercial Shearing
Priority date: 1979-08-20
Filing date: 1980-01-22
Publication date: 1983-02-15
Also published as: IT8047578A0; GB2056576A; AT373367B; BR7907640A; DE2946333A1; JPS5632080A; BE880598A; ATA2780A; ZA795822B; SE8000132L; AU5461680A; IT1126888B; FR2463862A1; FR2463863A1

Description

La présente invention concerne un ensemble de distribution et son utilisation dans une pompe à pistons à distribution unilatérale ou symétrique qui utilise un distributeur rotatif en deux parties ayant des surfaces de contact sphériques pour assurer un alignement automatique dans toutes les conditions de fonctionnement de la pompe. The present invention relates to a distribution assembly and its use in a piston pump with one-sided or symmetrical distribution which uses a two-part rotary distributor having spherical contact surfaces to ensure automatic alignment under all operating conditions of the pump.

Les pompes à pistons à distribution unilatérale ou symétrique sont largement utilisées dans les systèmes hydrauliques pour fournir un fluide hydraulique sous pression. Ces pompes comportent un barillet rotatif formant plusieurs cylindres dans lesquels coulissent des pistons axiaux qui sont commandés par des patins glissant sur un plateau oscillant. L'admission dans les cylindres et le refoulement du fluide hydraulique sont commandés par un distributeur rotatif accolé au barillet. Cependant, pour des vitesses de rotation importantes, le barillet soumis à des efforts dissymétriques tend à se déplacer latéralement et l'alignement avec le distributeur rotatif n'est plus respecté. Il en résulte une usure accélérée des pièces en contact. Pour réduire cet inconvénient, on a cherché à augmenter la rigidité du barillet en ajoutant un tourillon coaxial et un palier du côté du distributeur, c'est-à-dire à l'opposé de l'arbre d'entraînement. Malgré cela, le barillet subit des flexions latérales aux régimes élevés et le désalignement résultant entraîne une usure inégale du distributeur rotatif. On a pensé résoudre ce problème secondaire en montant la plaque du distributeur sur des paliers plastiques dont la souplesse relative permet une meilleure répartition de la charge. Cette solution est efficace Piston pumps with one-sided or symmetrical distribution are widely used in hydraulic systems to supply pressurized hydraulic fluid. These pumps comprise a rotary barrel forming several cylinders in which axial pistons slide which are controlled by shoes sliding on a swash plate. The admission into the cylinders and the delivery of the hydraulic fluid are controlled by a rotary distributor attached to the barrel. However, for high rotational speeds, the barrel subjected to asymmetrical forces tends to move laterally and the alignment with the rotary distributor is no longer respected. This results in accelerated wear of the parts in contact. To reduce this drawback, attempts have been made to increase the rigidity of the barrel by adding a coaxial pin and a bearing on the distributor side, that is to say opposite the drive shaft. Despite this, the barrel undergoes lateral bending at high revs and the resulting misalignment causes uneven wear of the rotary distributor. We thought to solve this secondary problem by mounting the distributor plate on plastic bearings whose relative flexibility allows a better distribution of the load. This solution is effective

à court terme, mais les paliers plastiques s'usent et perdent leur efficacité au bout d'un certain temps. in the short term, but the plastic bearings wear out and lose their effectiveness after a certain time.

Un autre inconvénient sérieux de ce type de pompe est le coût et la difficulté de maintenir les tolérances d'usinage nécessaires dans les tourillons à cause de l'ajustement critique du distributeur rotatif. La présente invention vise à résoudre ces différents problèmes. L'ensemble de distribution selon l'invention est défini par la revendication 1. Another serious drawback of this type of pump is the cost and difficulty of maintaining the necessary machining tolerances in the journals because of the critical adjustment of the rotary distributor. The present invention aims to solve these various problems. The distribution assembly according to the invention is defined by claim 1.

L'invention va maintenant être illustrée par la description de deux modes de réalisation particuliers faite à titre d'exemple en regard des dessins annexés sur lesquels: The invention will now be illustrated by the description of two particular embodiments given by way of example with regard to the appended drawings in which:

la fig. 1 est une coupe axiale d'une pompe à pistons usuelle à distribution symétrique utilisant l'ensemble de distribution de l'invention, fig. 1 is an axial section of a conventional piston pump with symmetrical distribution using the distribution assembly of the invention,

la fig. 2 est une vue en plan de la plaque fixe du distributeur rotatif de la fig. 1, fig. 2 is a plan view of the fixed plate of the rotary distributor of FIG. 1,

la fig. 3 est une coupe dans le plan III-III de la fig. 2, fig. 3 is a section in plane III-III of FIG. 2,

la fig. 4 est une vue en plan de la plaque mobile du distributeur rotatif de la fig. 1, fig. 4 is a plan view of the movable plate of the rotary distributor of FIG. 1,

la fig. 5 est une coupe dans le plan V-V de la fig. 4, fig. 5 is a section in the V-V plane of FIG. 4,

la fig. 6 est une coupe des deux éléments superposés des fig. 3 et 5, la fig. 7 est une vue en plan de la plaque fixe d'un ensemble de distribution pour pompe à distribution unilatérale, fig. 6 is a section through the two superimposed elements of FIGS. 3 and 5, fig. 7 is a plan view of the fixed plate of a distribution assembly for a unilateral distribution pump,

la fig. 8 est une coupe dans le plan Vili-VIII de la fig. 7, fig. 8 is a section in the Vili-VIII plane of FIG. 7,

la fig. 9 est une vue en plan de la plaque mobile qui coopère avec la plaque fixe de la fig. 7, fig. 9 is a plan view of the movable plate which cooperates with the fixed plate of FIG. 7,

la fig. 10 est une coupe dans le plan X-X de la fig. 9. fig. 10 is a section in the plane X-X of FIG. 9.

la pompe à pistons illustrée sur les dessins comprend un corps cylindrique 10 dont une extrémité reçoit un arbre d'entraînement 11 tournant dans des paliers 12. L'autre extrémité du corps 10 est fermée par un couvercle amovible 13 qui est fixé par des boulons (non représentés) avec un joint d'étanchéité 14. Un plateau oscillant réglable 15 est monté dans le corps 10 par son côté L6 qui est articulé en 17. Le côté diamétralement opposé 18 du plateau est relié à un piston de commande 19 par une biellette 20. Un barillet cylindrique 21 est monté à l'intérieur du corps 10 par l'intermédiaire de deux tourillons 22 et 23 tournant respectivement dans des paliers 24 et 25 du corps et de son couvercle 13. Des pistons 26 se déplacent axialement dans les cylindres 27 du barillet 21 et leurs extrémités extérieures forment des joints à rotule 29 qui reçoivent des patins 28. Les patins 28 glissent sur une plaque annulaire 30 portée par le plateau 15 et sont maintenus en place par une bague de pression 31. Cette disposition est tout à fait classique et l'inclinaison du plateau 15 détermine l'amplitude du mouvement des pistons, c'est-à-dire la cylindrée effective de la pompe. the piston pump illustrated in the drawings comprises a cylindrical body 10, one end of which receives a drive shaft 11 rotating in bearings 12. The other end of the body 10 is closed by a removable cover 13 which is fixed by bolts ( not shown) with a seal 14. An adjustable oscillating plate 15 is mounted in the body 10 by its side L6 which is articulated at 17. The diametrically opposite side 18 of the plate is connected to a control piston 19 by a connecting rod 20. A cylindrical barrel 21 is mounted inside the body 10 by means of two journals 22 and 23 rotating respectively in bearings 24 and 25 of the body and its cover 13. Pistons 26 move axially in the cylinders 27 of the barrel 21 and their outer ends form ball joints 29 which receive pads 28. The pads 28 slide on an annular plate 30 carried by the plate 15 and are held in place by a press ring on 31. This arrangement is entirely conventional and the inclination of the plate 15 determines the amplitude of the movement of the pistons, that is to say the effective displacement of the pump.

Le distributeur rotatif comprend deux plaques accolées 40 et 50 qui sont disposées entre l'extrémité du barillet 21 et le couvercle 13. La première plaque 40 comporte une face plane 42 et une face sphérique convexe 43. La seconde plaque 50 comporte une face plane 52 qui porte contre l'extrémité du barillet 21, et une face sphérique concave 53 qui épouse la courbure de la face convexe 43. Dans la position normale des plaques 40,50, les faces planes 42 et 52 sont parallèles. Cependant, s'il y a un léger désalignement du barillet 21, notamment quand la pompe fonctionne à haut régime, la plaque 50 glisse légèrement sur la plaque 40 pour maintenir une pression uniforme entre là face 52 et le barillet 21 et entre la face 42 et le couvercle 13. Chacune des plaques 40,50 comporte une série de passages d'écoulement alignés 44,45 et 54, 55 formés dans leurs faces opposées. Grâce à ces passages de distribution, les cylindres du barillet 21 sont cycli-quement mis en communication avec les orifices d'admission et de refoulement classiques (non représentés) du couvercle 13. La face plane 52 de la plaque 50 comporte en outre une gorge annulaire 56, formée autour des passages 54,55, et plusieurs gorges radiales 57 rayonnant à partir de la gorge annulaire 56. De même, la face plane 42 de la plaque 40 comporte une gorge annulaire 46 entourant les passages 44, 45 et plusieurs gorges radiales 47 rayonnant à partir de la gorge annulaire 46. Ces gorges assurent la lubrification des surfaces et l'étan-chéité de l'ensemble. The rotary distributor comprises two adjoining plates 40 and 50 which are arranged between the end of the barrel 21 and the cover 13. The first plate 40 has a flat face 42 and a spherical convex face 43. The second plate 50 has a flat face 52 which bears against the end of the barrel 21, and a concave spherical face 53 which matches the curvature of the convex face 43. In the normal position of the plates 40, 50, the plane faces 42 and 52 are parallel. However, if there is a slight misalignment of the barrel 21, in particular when the pump is operating at high speed, the plate 50 slides slightly on the plate 40 to maintain a uniform pressure between the face 52 and the barrel 21 and between the face 42 and the cover 13. Each of the plates 40.50 has a series of aligned flow passages 44, 45 and 54, 55 formed in their opposite faces. Thanks to these distribution passages, the cylinders of the barrel 21 are cyclically placed in communication with the conventional inlet and outlet openings (not shown) of the cover 13. The flat face 52 of the plate 50 also has a groove annular 56, formed around the passages 54, 55, and several radial grooves 57 radiating from the annular groove 56. Likewise, the flat face 42 of the plate 40 has an annular groove 46 surrounding the passages 44, 45 and several grooves radial 47 radiating from the annular groove 46. These grooves provide lubrication of the surfaces and the seal of the assembly.

Pour une pompe à action unilatérale, les plaques de distribution For a unilateral pump, the distribution plates

5 5

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

sont modifiées de la manière illustrée sur les fig. 7 à 10. En pratique, seule la disposition des passages est modifiée par rapport au premier mode de réalisation. Ainsi, le distributeur rotatif comprend deux plaques superposées 40' et 50'. La plaque 40' comporte une face plane 42' en contact avec les couvercles 13, et une face sphérique convexe 5 43'. La plaque 50' comporte une face plane 52' en contact avec le ba- are modified as illustrated in FIGS. 7 to 10. In practice, only the arrangement of the passages is modified compared to the first embodiment. Thus, the rotary distributor comprises two superimposed plates 40 'and 50'. The plate 40 'has a flat face 42' in contact with the covers 13, and a convex spherical face 5 43 '. The plate 50 'has a flat face 52' in contact with the base

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rillet 21, et une face sphérique concave 53' qui épouse la courbure de la face convexe 43'. Les deux plaques 40', 50' comportent également des passages communicants et alignés 60,61,62 et 63. De plus, les plaques 40', 50' comportent respectivement des gorges annulaires 46', 56' et des gorges radiales 47', 57' pour la lubrification et l'étan-chéité. rillet 21, and a concave spherical face 53 'which matches the curvature of the convex face 43'. The two plates 40 ′, 50 ′ also include communicating and aligned passages 60, 61, 62 and 63. In addition, the plates 40 ′, 50 ′ respectively comprise annular grooves 46 ′, 56 ′ and radial grooves 47 ′, 57 'for lubrication and sealing.

R R

2 feuilles dessins 2 drawings sheets

Claims

634,632

1. Two-part distribution assembly (40.50) intended to be mounted between an end cover (13) and a barrel (21) of a piston pump, characterized in that it comprises an element of annular support (40) and an annular distribution plate (50) having concave and convex spherical contact surfaces of the same curvature and opposite planar faces (42,52), the two elements having aligned fluid passages (44,45 , 54, 55) for establishing communications between cylinders (27) of the barrel (21) and fluid inlet and outlet ports formed in the cover (13) of the pump, the distribution plate (50) being able to move on the spherical surface (43) of the support element (40) to adapt to any dynamic misalignment of the barrel.

2. Assembly according to claim 1, characterized in that the support element (40) has a convex spherical surface (43) and in that the distribution plate (50) has a concave spherical surface (53).

2

3. Assembly according to one of claims 1 or 2, characterized in that the planar faces (42, 52) of each of the two elements comprise annular grooves (46,56) formed between their fluid passages and their peripheries and radial grooves (47,57) radiating around the annular grooves.

4. Use of an assembly according to one of claims 1 to 3 in a piston pump comprising a cylindrical body, a rotary barrel (21) pierced with several axial cylindrical bores (27) regularly arranged around its axis of rotation, movable pistons (26) alternately in each of the bores, a barrel drive shaft, a swash plate (15) whose inclination is adjustable to modify the axial stroke of the pistons in their cylinders, a device for adjusting the tilt of the plate (19,20), the separate inlet and outlet openings of the fluid formed in the body, and an annular distributor arranged coaxially with respect to the axis of rotation between the inlet and outlet openings and the barrel, characterized in that the dispenser comprises the dispensing assembly.

5. Use according to claim 4, characterized in that the barrel is carried by opposite pins (22,23) rotating in bearings (24,25) of the body.