EP0168302A1 - Dispositif d'entrainement d'un bloc-cylindres tournant de pompe ou de moteur hydraulique - Google Patents

Dispositif d'entrainement d'un bloc-cylindres tournant de pompe ou de moteur hydraulique Download PDF

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EP0168302A1
EP0168302A1 EP85401204A EP85401204A EP0168302A1 EP 0168302 A1 EP0168302 A1 EP 0168302A1 EP 85401204 A EP85401204 A EP 85401204A EP 85401204 A EP85401204 A EP 85401204A EP 0168302 A1 EP0168302 A1 EP 0168302A1
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EP
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cylinder block
pistons
control shaft
impeller plate
rotation
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EP85401204A
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Henri Poletti
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Renault SAS
Regie Nationale des Usines Renault
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Renault SAS
Regie Nationale des Usines Renault
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/20—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • F04B1/2092—Means for connecting rotating cylinder barrels and rotating inclined swash plates

Definitions

  • the invention relates to a device for driving a rotary cylinder block of a pump or hydraulic motor whose axis is inclined at a fixed or adjustable angle relative to the axis of rotation of the control shaft and in in which the transmission of the torque from the control shaft to the cylinder block (pump) and from the cylinder block to the control shaft (engine) is effected by pistons mounted at articulation by means of ball joints of connection on an inclined plate integral in rotation with the control shaft.
  • the invention relates to a constant velocity drive device for the cylinder block of a pump or a hydraulic motor of a simplified design ensuring high speeds.
  • the invention also relates to a device for driving the cylinder block by means of the articulation ball joints of the pistons on the inclined plate.
  • Another object of the invention is a cylinder block rotating at high speed provided with constant velocity drive means.
  • the face of the cylinder block facing the impeller plate carries diametrically opposite projections located at the entry of the bores of the cylinder block which have a concave surface in contact with that of the ball joints connecting the pistons with the plate. inclined.
  • the cylinder block thus produced partly covers by its projections the ball joints connecting the pistons with the inclined plate and is driven by these same ball joints regardless of its operating inclination angle R.
  • the hydraulic machine (pump or motor) shown in FIG. 1 has a control shaft 1, housed in a casing 2 by means of a bearing 3 and carries an impeller plate 4 which is integral therewith.
  • the pistons 5 in the number of seven are articulated on the plate 4 by means of connecting ball joints 6.
  • the pistons 5 are mounted with axial mobility in bores 7 of the cylinder block 8 rotated by the control shaft 1 and through the impeller plate 4.
  • the axis of rotation of the cylinder block is inclined by a fixed or variable angle ⁇ from C to 30 ° relative to the axis XX 'of the shaft 1.
  • Each of the pistons 5 is mounted with articulation by means of of its connecting ball 6 during the new rotation of the plate 4 as is well known.
  • the face 8a of the cylinder block 8, which faces the impeller plate 4 carries drive projections 10 diametrically oppc located at the entrance to each of the holes of the bores 7.
  • the projections such as 10 better shown in Figure 2 have a concave surface 11 in contact with the corresponding surface of the ball 6 in order to achieve a means of driving the simple and original cylinder block while the impeller plate 4 has diametrically opposed milling at the edge of each ball joint to facilitate contacting of the projections 10 with the corresponding ball 6.
  • each of the pistons successively occupies a position of maximum insertion in its bore or bottom dead center position in which the cylinder block is in contact with all of the surfaces of the projections 10 corresponding to the 'bore of this piston, with the ball 6 of the same piston.
  • the drive mode of the cylinder block according to the invention allows the removal of the convention drive rod nelle and that all of the projections 10 ensure the constant velocity drive of the cylinder block regardless of its inclination.
  • the surface of the projections can be obtained by local deformation of the cylinder block before any surface treatment and can be produced from a surface which can be machined by conventional methods, reported in the form of a cup by any known connection means on the face 8a. of the cylinder block.

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Abstract

Dispositif d'entraînement d'un bloc-cylindres (8) tournant de pompe ou de moteur hydraulique dont l'axe est incliné selon un angle fixe ou réglable par rapport à l'axe de rotation XX' de l'arbre de commande (1) et dans lequel las transmission du couple de rotation de l'arbre de commande (1) au bloc-cylindres (8) (pompe) et du bloc-cylindres (8) à l'arbre de commande (1) (moteur) s'effectue par l'intermédiaire de pistons (5) montés à articulation au moyen de rotules de liaison (6) sur un plateau impulseur (4) solidaire en rotation de l'arbre de commande (1), caractérisé par le fait que la face (8a) du bloc-cylindres (8) tournée vers le plateau impulseur (4) porte des saillies (10) diamétralement opposées situées à l'entrée des alésages (7) du bloc-cylindres dans lesquels se déplacents les pistons (5), qui présentent une surface concave (11) en contact avec celle des rotules (6) de liaison des pistons avec le plateau impulseur (4). Application: moteurs et pompes à bloc-cylindres tournant.

Description

  • L'invention concerne un dispositif d'entraînement d'un bloc-cylindres tournant de pompe ou de moteur hydraulique dont l'axe est incliné selon un angle fixe ou réglable par rapport à l'axe de rotation de l'arbre de commande et dans lequel la transmission du couple de rotation de l'arbre de commande au bloc-cylindres (pompe) et du bloc-cylindres à l'arbre de commande (moteur) s'effectue par l'intermédiaire de pistons montés à articulation au moyen de rotules de liaison sur un plateau incliné solidaire en rotation de l'arbre de commande.
  • On connait plusieurs solutions pour l'entraînement du bloc-cylindres par les pistons. Selon un premier mode de réalisation connu par la publication FR-A- 2402 779, les tiges de piston sont en contact avec la paroi des divers cylindres. Selon un autre mode de réalisation connu par la publication FR-A- 2 252 481, le bloc-cylindres est entraîné par une zone tronconique séparée de la zone d'étanchéité du piston.
  • L'invention a pour objet un dispositif d'entraînement homocinétique du bloc-cylindres d'une pompe ou d'un moteur hydraulique de conception simplifiée assurant des vitesses élevées.
  • L'invention a également pour objet un dispositif d'entraînement du bloc-cylindres par l'intermédiaire des rotules d'articulation des pistons sur le plateau incliné.
  • Un autre objet de l'invention est un bloc-cylindres tournant à vitesse élevée muni de moyens d'entraînement homocinétique.
  • Selon l'invention, la face du bloc-cylindres tournée vers le plateau impulseur porte des saillies diamétralement opposées situées à l'entrée des alésages du bloc-cylindres qui présentent une surface concave en contact avec celle des rotules de liaison des pistons avec le plateau incliné.
  • Le bloc-cylindres ainsi réalisé coiffe en partie par ses saillies les rotules de liaison des pistons avec le plateau incliné et est entraîné par ces mêmes rotules quel que soit son angle d'inclinaison de fonctionnement R .
  • D'autres caractéristiques et avantages du dispositif ressortiront de la description d'un exemple de réalisation de celui-ci faite en référence au dessin annexé dans lequel :
    • - la figure 1 est une vue schématique en coupe d'une machine à pistons axiaux, où l'axe du bloc-cylindres est incliné par rapport à l'axe de l'arbre de commande ;
    • - la figure 2 est une vue de la face du bloc-cylindres portant les saillies d'entraînement.
  • La machine hydraulique (pompe ou moteur) représentée à la figure 1 possède un arbre de commande 1, logé dans un carter 2 par l'intermédiaire d'un palier 3 et porte un plateau impulseur 4 qui en est solidaire.
  • Les pistons 5 au ncmbre de sept sent articulés sur le plateau 4 par l'intermédiaire de rotules de liaison 6. Les pistons 5 sont montés à mobilité axiale dans des alésages 7 du bloc-cylindres 8 mis en rotation par l'arbre de ccmmande 1 et par l'intermédiaire du plateau impulseur 4.
  • L'axe de rotation du bloc-cylindres est incliné d'un angle α fixe ou variable de C à 30° par rappcrt à l'axe XX' de l'arbre 1. Chacun des pistons 5 est monté à articulation par l'intermédiaire de sa rotule de liaison 6 au cours du nouvement de rotation du plateau 4 ainsi que cela est bien connu.
  • Selon l'invention la face 8a du bloc-cylindres 8, qui est tournée vers le plateau impulseur 4, porte des saillies d'entraînement 10 diamétralement oppcsées situées à l'entrée de chacun des orifices des alésages 7. Les saillies telles que 10 mieux représentées à la figure 2 possèdent une surface concave 11 en contact avec la surface correspondante de la rotule 6 dans le but de réaliser un moyen d'entraînement du bloc-cylindres simple et original tandis que le plateau impulseur 4 possède des fraisures diamétralement opposées au bord de chaque logement de rotule pour faciliter la mise en contact des saillies 10 avec la rotule correspondante 6.
  • Le centrage du bloc-cylindres, au cours de son inclinaison qui fait varier la course des différents pistons 5 est assuré par une cage porteuse 20 articulée sur le carter 2 à l'intersection du plan des centres des rotules 6 et du plan passant par les centres des saillies 10.
  • Si l'on ccnsidère l'angle α d'inclinaiscn de l'axe de rotation du barillet par rapport à l'axe XX' de l'arbre de commande, et l'angle θ de décalage angulaire d'un centre de rotule 6 par rapport à l'axe des points morts (séparation des zones HP et BP), on conçoit qu'au fur et à mesure de la mise en rotation du bloc-cylindres et si l'angle α est maximal, les saillies 10 vont tour à tour quitter ou accoster les rotules 6 dans une zone fixe correspondant à un angle d'ouverture θ =+ 26° (lorsque la machine est à 7 pistons).
  • Au cours de la rotation du bloc-cylindres, chacun des pistons occupe successivement une position d'enfoncement maximum dans son alésage cu position de point mort bas dans laquelle le bloc-cylindres est en contact par la totalité des surfaces des saillies 10 correspondantes à l'alésage de ce piston, avec la rotule 6 de ce même piston.
  • Au cours de la rotation du bloc-cylindres, les différentes saillies 10 à l'entrée d'un même alésage 7 accostent progressivement et successivement les rotules 6 jusqu'à ce que le piston correspondant 5 occupe une position de point mort dans le fond de l'alésage 7. Dans cette position représentée à la figure 1, la surface de contact entre les saillies 10 et la rotule 6 est maximale et le volume d'huile compressé maintenu au fond de l'alésage 7 est minimal et constant au cours de la variation de l'inclinaison du bloc-cylindres du fait que l'axe d'articulation ZZ' du bloc-cylindres passe par le centre 0 de la rotule 6 occupant instantanément la position de point mort bas.
  • Il y a également lieu de noter que le mode d'entraînement du bloc-cylindres conforme à l'invention autorise la suppression de la bielle d'entraînement conventionnelle et que l'ensemble des saillies 10 assurent l'entraînement homocinétique du bloc-cylindres quelle que soit son inclinaison.
  • La surface des saillies peut s'obtenir par déformation locale du bloc-cylindres avant tout traitement de surface et peut être réalisée à partir d'une surface usinable par les procédés conventionnels rapportée sous forme de coupelle par tout moyen de liaison connu sur la face 8a du bloc-cylindres.

Claims (2)

1. Dispositif d'entraînement d'un bloc-cylindres (8) tournant de pompe ou de moteur hydraulique dont l'axe est incliné selon un angle α fixe ou réglable par rapport à l'axe de rotation XX' de l'arbre de commande (1) et dans lequel la transmission du couple de rotation de l'arbre de commande (1) au bloc-cylindres (8) (pompe) et du bloc-cylindres (8) à l'arbre de commande (1) (moteur)-s'effectue par l'intermédiaire de pistons (5) montés à articulation au moyen de rotules de liaison (6) sur un plateau impulseur (4) solidaire en rotation de l'arbre de commande (1), caractérisé par le fait que la face (8a) du bloc-cylindres (8) tournée vers le plateau impulseur (4) porte des saillies (10) diamétralement opposées situées à l'entrée des alésages (7) du bloc-cylindres dans lesquels se déplacent les pistons (5), qui présentent une surface concave (11) en contact avec celle des rotules (6) de liaison des pistons avec le plateau impulseur (4).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les saillies d'entraînement (10) du bloc-cylindres sont portées par des coupelles rapportées sur les orifices des alésages (7) dans lesquels se déplacent les pistons.
EP85401204A 1984-06-22 1985-06-18 Dispositif d'entrainement d'un bloc-cylindres tournant de pompe ou de moteur hydraulique Expired EP0168302B1 (fr)

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US4593604A (en) 1986-06-10
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