FR2482677A1

FR2482677A1 - Pompe a haute pression avec soupape regulatrice de flux

Info

Publication number: FR2482677A1
Application number: FR8109677A
Authority: FR
Inventors: Johann Merz
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1980-05-16
Filing date: 1981-05-15
Publication date: 1981-11-20
Also published as: FR2482677B1; IT1150405B; US4553908A; AR222948A1; ES267239Y; DE3018650A1; GB2076057B; IT8146840A0; GB2076057A; IT8146840A1; JPS572488A; ES267239U; BR8103044A

Abstract

LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UNE POMPE A HAUTE PRESSION CONSTITUEE PAR UN BOITIER 1, UNE SURFACE DE COMMANDE 4 COMPORTANT DES CANAUX D'AMENEE D'HUILE 2 ET 3, 2A ET 3A. UN ARBRE D'ENTRAINEMENT 5 PORTE UN ROTOR 6 POURVU D'UNE SERIE DE FENTES RADIALES 7, DANS LESQUELLES SONT MONTEES DES COULISSES 8. CE DISPOSITIF EST CARACTERISE EN CE QUE LE CANAL D'EVACUATION 27 EST OBTURE PAR UNE VIS 30, DONT LA FACE FRONTALE 31 A UNE FORME PLANE ET AFFLEURE LE CANAL TRANSVERSAL 28.

Description

1. 2482677

La présente invention concerne une pompe à haute pression, no-

tamment pour direction assistée, comportant une came annulaire montée à l'inté-

rieur d'un boîtier, un rotor susceptible d'être entraîné par un arbre d'entraî-

nement et pourvu de fentes radiales dans lesquelles sont montées des coulisses s'appuyant, en réalisant un contact étanche, contre la came annulaire, une pla-

que de commande comportant une face frontale orientée vers une chambre de pres-

sion et appuyée contre la came annulaire, une soupape régulatrice de flux mon-

tée coaxialement par rapport à l'arbre d'entraînement et activée par la pres-

sion régnant dans la chambre de pression, dans laquelle la soupape régulatrice du flux peut constituer une communication entre la chambre de pression et un canal d'évacuation, ce canal d'évacuation étant en liaison avec le côté de l'aspiration de la pompe par un canal transversal, et ce canal d'évacuation

débouchant dans un canal d'amenée qui communique avec le réservoir. -

Une telle pompe haute pression est décrite dans le brevet amé-

ricain nO 2 782 718 et comporte une soupape régulatrice du flux coaxiale à l'arbre d'entraînement du rotor. Cette soupape régulatrice du flux se prolonge,

par la face frontale de son piston, jusque dans la chambre de pression connec-

tée à l'échappement de la pompe. Si le fJux d'alimentation devient trop impor-

tant parce que la pompe est entraînée à des vitesses trop élevées par le mo-

teur d'entraînement, le piston de la soupape régulatrice de flux est décalé en s'opposant à une force de poussée exercée par un ressort, de telle manière que

le courant d'alimentation puisse refluer vers le canal d'aspiration par l'in-

termédiaire d'un canal transversal et d'un canal d'évacuation. En outre, un canal d'amenée, relié au réservoir, débouche dans le canal d'évacuation. Le

canal d'évacuation, débouchant à angle droit dans le canal transversal, tra-

verse ce canal transversal. Le canal d'évacuation est fermé par un couvercle

en tôle métallique au niveau du réservoir entourant la pompe. Ce couvercle mé-

tallique a une forme convexe vers l'extérieur et est décalé par rapport au can-

nal transversal. Il en résulte des résistances importantes aussi bien pour le flux régulé par la soupape régulatrice que pour le flux d'aspiration pénétrant dans le canal d'amenée. En conséquence, ce dispositif ne permet pas dé garantir

un remplissage suffisant de la chambre de la pompe constituée par les coulis-

ses. La présente invention se propose de remédier à ces inconvénients en réalisant un dispositif susceptible de limiter la résistance dans le canal d'évacuation débouchant à angle droit dans le canal transversal, et d'assurer

de ce fait un meilleur remplissage de la pompe.

Dans ce but, la pompe à haute pression selon l'invention est ca-

ractérisée en ce que le canal d'évacuation est obturé par une vis qui affleure

le canal transversal.

2. 2482677

Selon l'invention, une vis affleurant le canal transversal est

vissée dans le canal d'évacuation au niveau de la bifurcation du flux en direc-

tion du canal transversal. La face frontale de la vis orientée vers le canal d'évacuation est plane. De ce fait, on enregistre considérablement moins de résistance au niveau de la déviation du fluide, de sorte que la charge du côté aspiration de-la pompe, c'est-à-dire au niveau du canal d'aspiration, puisse se faire plus facilement à travers la soupape régulatrice de flux. Un autre

élément, qui contribue à l'amélioration de la charge au niveau du canal d'ame-

née de fluide vers la partie aspirante de la pompe, est que le flux partiel d'évacuation, sortant de la soupape régulatrice de flux sous une pression plus

ou moins grande, est également entraîné.

L'amélioration de la charge de la pompe selon l'invention est particulièrement sensible pour les vitesses de rotation élevées o un pompage

à vide est supprimé. On supprime de ce fait les dégâts de cavitation qui abou-

tissent à une usure prématurée de la pompe. En outre, la pompe tourne de fa-

çon plus silencieuse.

La présente invention sera mieux comprise en référence à la

description d'un exemple de réalisation et du dessin annexé, dans lequel:

La figure 1 représente une vue en coupe axiale à travers une pompe à ailettes équipée d'une soupape régulatrice de fluide, La figure 2 représente une vue en coupe selon la ligne Il-II de la fig. 1, et Les figures 3 et 4 illustrent la pression d'aspiration de la

pompe par rapport à la vitesse de rotation pour différents types de vis.

Le boîtier 1 de la pompe, pourvu de nervures de renforcementslA, est réalisé en fonte injectée. Une surface de commande 4, disposée du côté de

l'entraînement, est pourvue de canaux de circulation d'huile 2 et 3, respecti-

vement 2A et 3A. Dans le boîtier 1, est monté un arbre d'entraînement 5 por-

tant un rotor 6 sur un pignon conique. Le rotor 6 est pourvu d'une série de fentes radiales,dans lesquelles sont montées une série de coulisses 8 mobiles,

constamment en appui contré une came annulaire 7. Une plaque de commande 10 li-

bre s'appuie contre la came annulaire 7. La plaque de commande 10 présente des traversées 11 et llA permettant le passage du fluide. Dans le domaine de ces traversées 11 et llA, se situe la zone de pression de la pompe. Des canaux en

forme de secteurs annulaires 13 et 13A relient les chambres à ailettes infé-

rieures des coulisses 8. Des chambres d'alimentation (non représentées), dis-

posées entre les coulisses 8, le rotor et la came annulaire 7, sont reliées au canal d'amenée 29 par l'intermédiaire d'une chambre annulaire 15 et a un raccordement d'aspiration (non représenté). L'huile sous pression transmise par

les coulisses 8 s'écoule par les traversées 1l et llA dans une chambre de pres-

3. 2482677

sion 20. De cette chambre de pression, l'huile sous pression est amenée à un raccordement d'écoulement 18 par l'intermédiaire d'un alésage 17 pourvu d'un

étranglement de mesure.

Une soupape régulatrice du flux 21 est montée coaxialement par rapport à l'arbre d'entraînement 5. Cette soupape comporte un piston 22, dont l'une des faces frontales 23 est dirigée vers la chambre de pression 20. Un ressort 25 prend appui sur l'autre face frontale 24. Par ailleurs, la face frontale 24 délimite une chambre de pression 25A. Cette chambre de pression

A est reliée à l'écoulement 18 par l'intermédiaire d'un étranglement amor-

tisseur 26. La soupape régulatrice de flux 21 agit d'une manière connue en soi

comme dispositif d'équilibrage de la pression. L'huile ayant traversé les cou-

lisses 8 s'écoule dans la chambre de pression 20, puis comme courant utile à

travers l'alésage 17 et l'étranglement de mesure 16, en direction de l'écoule-

ment 18 vers le dispositif asservi. Lorsque la vitesse de rotation de la pompe augmente, la pression différentielle, sur la face frontale 23, augmente à cause de l'étranglement de mesure 16, cette pression différentielle repoussant le piston 22 contre la force exercée par le ressort 25 et contre la pression

régnant à l'intérieur de la chambre de pression 25A. Un courant partiel s'é-

coule de ce fait par le canal d'évacuation 27 et par un canal transversal 28

raccordé à angle droit, en direction de la chambre annulaire 15. Un canal d'a-

menée 29, raccordé au réservoir, débouche dans le canal d'évacuation 27. Le canal d'évacuation 27 constitue un canal traversant, pour des raisons liées à la réalisation du boîtier de pompe en fonte injectée, Selon l'invention, le canal d'évacuation 27 est fermé par une vis 30 affleurant l'alésage transversal 28. Dans ce but, la surface frontale 31 de la vis 30, orientée vers le canal d'évacuation 27, est plane. La vis 30 peut

également être remplacée par un bouchon forcé dans le boîtier.

Les diagrammes des fig. 3 et 4 illustrent la pression de charge par rapport à la vitesse de rotation de la pompe, pour différentes formes de

la face frontale et pour différentes profondeurs de vissage de la vis 30.

Sur la fig. 3, le tronçon A représente la courbe de la pression

d'aspiration sans charge. Après le point de rebroussement P, la soupape régu-

latrice de flux 21 délivre un courant partiel aboutissant à un début de charge.

Après le point P, la courbe de pression d'aspiration se divise en trois sec-

teurs différents B, C et D. La courbe B correspond à la pression de charge lorsque le dispositif d'asservissement est enclenché et pour une pression de fonctionnement de la pompe de l'ordre de 50 bars. Il est bien évident que dans

ces conditions, la charge ne pose aucun problème.

Les courbes C et D représentent la pression de charge pour une pression minimale de l'ordre de 2 bars. La courbe C donne un résultat optimal *.

4. 2482677

lorsque la vis 30 a une surface plane disposée dans le prolongement des cou-

lisses 8. La courbe D montre que les résultats sont inférieurs lorsque la vis à surface frontale plane est décalée de l'ordre de 1 mm vers l'intérieur ou vers l'extérieur. ou si la surface frontale de la vis est conique, concave ou convexe. Cette courbe montre également l'influence sur le dispositif de la

profondeur de vissage de la vis à surface plane.

Sur la fig. 4, les courbes A et C ont la même forme que les courbes correspondantes de la fig. 3, la courbe E représente la pression de charge pour un dispositif utilisant une vis, dont la surface frontale forme un biais. On constate que, contrairement aux résultats auxquels on pourrait s'attendre, l'amélioration de la pression de charge n'est que partielle. La

pression de charge est meilleure jusqu'à une vitesse de rotation allant jus-

qu'à 3000 tours/minute. Au-delà de cette vitesse, la pression de charge se dé-

grade. Comme les dégâts dus à la cavitation n'apparaissent que pour les vi-

tesses de rotation élevées, il est particulièrement important que la charge

16 soit optimale pour ces vitesses.

5. 248 2-677

Claims

REVENDICATIONS

1. Pompe à haute pression, notamment pour direction assistée,

comportant une came annulaire montée à l'intérieur d'un-boîtier, un rotor sus-

ceptible d'être entraîné par un arbre d'entraînement et pourvu de fentes ra-

diales dans lesquelles sont montées des coulisses s'appuyant, en réalisant un contact étanche, contre la came annulaire, une plaque de commande compor- tant une face frontale orientée vers une chambre de pression et appuyée contre la came annulaire, une soupape régulatrice de flux montée coaxialement par rapport à l'arbre d'entraînement et activée par la pression régnant dans la

chambre de pression, dans laquelle la soupape régulatrice du flux peut consti-

tuer une communication entre la chambre de pression et un canal d'évacuation, ce canal d'évacuation étant en liaison avec le côté de l'aspiration de la pompe par un canal transversal, et ce canal d'évacuation débouchant dans un

canal d'amenée qui communique avec le réservoir, caractérisée en ce que le ca-

nal d'évacuation (27) est obturé par une vis (30) qui affleure le canal trans-

versal (28).

2. Pompe à haute pression selon la revendication 1, caractéri-

sée en ce que la face frontale (31) de la vis (30), orientée vers le canal

18 d'évacuation (27), est plane.