FR3059731A1

FR3059731A1 - Pompe hydraulique a pistons axiaux

Info

Publication number: FR3059731A1
Application number: FR1662061A
Authority: FR
Inventors: Louis Claude Porel
Original assignee: Hydro Leduc SAS
Current assignee: Hydro Leduc SAS
Priority date: 2016-12-07
Filing date: 2016-12-07
Publication date: 2018-06-08
Anticipated expiration: 2036-12-07
Also published as: FR3059731B1; US10690124B2; US20180156207A1

Abstract

L'invention concerne une pompe hydraulique (1) dans laquelle le barillet (20) est en liaison glissante avec l'arbre (30) et entrainé en rotation par l'arbre (30), et dans laquelle un logement (27) est ménagé dans le barillet (20), l'arbre (30) coulissant dans ledit logement (27) en faisant saillie de la face avant (23) du barillet (20), ledit logement (27) et l'arbre (30) définissant entre eux une chambre d'équilibrage (90), ladite chambre d'équilibrage (90) étant reliée à l'orifice de refoulement (10, 110), de sorte que le fluide dans la chambre d'équilibrage (90) exerce, sur le barillet (20), une force de pression tendant à appliquer le barillet (20) contre la glace de distribution (80).

Description

Domaine technique

La présente invention est relative au domaine des pompes hydrauliques à pistons axiaux.

Arrière-plan technologique

Les pompes hydrauliques à plateau incliné, ou plateau biais, actionnant des pistons axiaux sont connues depuis longtemps.

Il est connu d’employer pour ce genre de pompe ce que l’on appelle une distribution par glace, les pistons étant portés par un barillet entraîné en rotation, la face arrière dudit barillet étant appliquée par un ressort contre une glace, constituée par un disque muni de perçages arqués.

La pression de refoulement exerce, sur la surface du barillet faisant face à la lumière de distribution reliée à l’orifice de sortie, une force proportionnelle à la pression de refoulement et à la surface de la lumière de distribution. Cette force tend à séparer le barillet de la glace de distribution si elle est excédentaire par rapport à la poussée exercée par les pistons de la pompe.

Par ailleurs, la pression de refoulement exerce, sur la paroi de fond des logements de piston, une force proportionnelle au nombre de pistons soumis à îa pression de refoulement. Or, le nombre de pistons soumis à îa pression de refoulement varie au cours de la rotation du barillet.

Par conséquent, la force s’exerçant sur le barillet et tendant à appliquer le barillet contre îa glace de distribution varie au cours de la rotation du barillet, ce qui perturbe le fonctionnement de la pompe hydraulique et peut accélérer le vieillissement de îa glace de distribution.

La solution connue consistant à augmenter le nombre de pistons pour réduire la variation de la force tendant à appliquer le barillet contre la glace de distribution au cours de la rotation du barillet n’est pas satisfaisante car elle contribue à augmenter le coût de fabrication de Sa pompe.

Résumé

Une idée à la base de l’invention est de fournir une pompe hydraulique à pistons axiaux dans laquelle la variation de la force appliquant le barillet contre la glace de distribution est réduite et ce même pour une pompe comportant un faible nombre de pistons.

Selon un mode de réalisation, l’invention fournit une pompe hydraulique comportant :

- un carter, dans lequel sont ménagés un premier orifice et un deuxième orifice, l’un des premier et deuxième orifices étant un orifice d’admission, l’autre orifice étant un orifice de refoulement,

- un arbre monté en rotation dans le carter,

- un plateau biais fixé au carter,

- un barillet en liaison glissante avec l’arbre et entraîné en rotation par l’arbre autour d’un axe, des logements de pistons étant ménagés dans le barillet,

- au moins trois pistons coulissant chacun dans un des logements de piston, Ses pistons faisant saillie par rapport à la face avant du barillet et prenant appui contre le plateau biais,

- une glace de distribution en appui contre la face arrière du barillet, la glace de distribution étant munie d’une première lumière reliée au premier orifice, et d’une deuxième lumière reliée au deuxième orifice, un logement étant ménagé dans le barillet, l’arbre étant engagé dans ledit logement en faisant saillie par rapport à la face avant du barillet, ledit logement et l’arbre définissant entre eux une chambre d’équilibrage, ladite chambre d’équilibrage étant reliée à l’orifice de refouiemeni à travers ié carter, de sorte que ie fluide dans la chambre d’équilibrage exerce, sur le barillet, une force de pression tendant à appliquer Se barillet contre la glace de distribution.

La force de pression exercée par le fluide dans la chambre d’équilibrage tend à rapprocher Se barillet de la glace de distribution. Cette force ne varie pas avec Sa rotation du barillet par rapport à la glace de distribution. L’équilibrage hydrostatique du barillet peut être réalisé par un dimensionnement approprié des sections des logements de piston et de la chambre d’équilibrage. Grâce à ces dispositions, ii est possible de construire une pompe à glace de distribution ayant un faible de nombre de pistons, par exemple trois.

Selon des modes de réalisation, une telle pompe peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes.

Selon un mode de réalisation, la pompe hydraulique comporte une clavette placée entre une rainure longitudinale ménagée dans l’arbre et un trou ménagé dans Se barillet, de sorte à ce que la clavette réalise la liaison glissante entre Se barillet et l’arbre.

Selon un mode de réalisation, l’arbre présente des cannelures longitudinales, une paroi longitudinale cylindrique du logement présentant des cannelures complémentaires, les cannelures de l’arbre et Ses cannelures du logement formant ensemble la liaison glissante.

Selon un mode de réalisation, une cavité est ménagée dans l’arbre, Sa cavité débouchant de l’extrémité arrière de l’arbre dans le logement ménagé dans Se barillet.

Selon un mode de réalisation, la pompe hydraulique comporte en outre un 15 joint d’étanchéité interposé entre une paroi longitudinale cylindrique du logement et l’arbre. Le joint assure l’étanchéité de la chambre d’équilibrage tout en permettant la translation de l’arbre par rapport au barillet.

Selon un mode de réalisation, un conduit d’équilibrage est ménagé dans le barillet, ledit conduit d’équilibrage reliant la chambre d’équilibrage à Sa face arrière du barillet, la glace de distribution présentant un orifice d’équilibrage relié à l’orifice de refoulement à travers Se carter, ledit orifice d’équilibrage étant accolé au conduit d’équilibrage. Le conduit d’équilibrage et l’orifice d’équilibrage connectent la chambre d’équilibrage à l’orifice de refoulement.

Selon un mode de réalisation, le conduit d’équilibrage et l’orifice d’équilibrage sont centrés sur S’axe. De cette manière, le conduit d’équilibrage et l’orifice d’équilibrage sont toujours alignés au cours de la rotation de l’arbre.

Selon un mode de réalisation, la section transversale Σ de la chambre d’équilibrage, la section transversale s d’un piston, la section S de la lumière de distribution, la surface S₂ de la zone de la face arrière du barillet soumise à une pression comprise entre la pression de refoulement P et la pression qui règne dans le carter de la pompe,, et N Se nombre de pistons de la pompe, vérifient l’équation suivante :

ΣΝ- ^{1 +}“

S-

Cette équation garantit que le barillet reste plaqué contre la glace de distribution.

Selon un mode de réalisation, la section transversale de la chambre d’équilibrage est supérieure à deux fois la section transversale d’un piston. Ainsi, la force de pression exercée par le liquide dans la chambre d’équilibrage sur ie barillet est grande devant Sa force de pression exercée par le liquide sur la paroi de fond des logements de piston et la variation de la force tendant à rapprocher ie barillet de la glace de distribution au cours de la rotation de l’arbre est négligeable.

Selon un mode de réalisation, la pompe hydraulique est capable d’un fonctionnement dans les deux sens de rotation de l’arbre. Dans un premier sens de rotation de l’arbre, le premier orifice constitue l’orifice d’admission et le deuxième orifice constitue l’orifice de refoulement, et dans Se deuxième sens de rotation de l’arbre, le deuxième orifice constitue l’orifice d’admission et le premier orifice constitue l’orifice de refoulement. La pompe comporte en outre un clapet logé dans le carter et est configuré pour séiectivement relier la chambre d’équilibrage au premier ou au deuxième orifice, selon le sens de rotation de l’arbre. Ainsi, dans les deux configurations correspondant aux deux sens de fonctionnement de la pompe, la chambre d’équilibrage peut être mise en communication fluidique avec l’orifice de refoulement, de manière à ce que le fluide dans la chambre d’équilibrage soit à la pression de refoulement.

Selon un mode de réalisation, la chambre d’équilibrage est reliée au premier orifice par une première canalisation et au deuxième orifice par une deuxième canalisation, ce ciapet pouvant être réalisé par une bille libre d’un diamètre supérieur au diamètre des première et deuxième canalisations, de sorte à ce que le ciapet soit plaqué par la pression du liquide refoulé par l’orifice de refoulement contre l’entrée de Sa canalisation reliée à i’orifice d’admission. Ainsi, dans les deux configurations correspondant aux deux sens de fonctionnement de la pompe, la chambre d’équilibrage est automatiquement mise en communication fluidique avec l’orifice de refoulement, de manière à ce que le fluide dans la chambre d’équilibrage soit à la pression de refoulement.

Selon un mode de réalisation, la pompe hydraulique comporte en outre un organe de rappel en appui, d’une part, contre l’arbre, et d’autre part, contre le barillet, pour exercer une force élastique tendant à appliquer le barillet contre Sa glace de distribution. L’organe de rappel permet de maintenir le barillet en appui contre la glace de distribution lorsque la pompe refoule sans pression.

Selon un mode de réalisation, la pompe hydraulique comporte un palier de butée supportant et guidant en rotation l’arbre et limitant la translation de l’arbre par rapport au carter dans la direction de l’axe au moins dans Se sens éloignant l’arbre du barillet. La force de pression exercée par le fluide dans la chambre d’équilibrage tend à éloigner l’arbre du barillet. La translation de l’arbre par rapport au carter étant contrainte par le palier de butée, la force de pression tend à rapprocher le barillet de la glace de distribution.

Selon un mode de réalisation, l’arbre est muni d’une collerette s’appuyant sur une face arrière du palier de butée. La collerette vient en butée sur la face arrière du palier, limitant ainsi le déplacement de l’arbre Se long de son axe dans le sens éloignant l’arbre de Sa glace de distribution.

Brève description des figures

L’invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante de plusieurs modes de réalisation particuliers de l’invention, donnés uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés.

- La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d’une pompe hydraulique conforme à un mode de réalisation de l’invention dans une première configuration,

- La figure 2 est une vue en coupe longitudinale de la pompe hydraulique de la figure 1 dans une deuxième configuration,

- La figure 3 est une vue en coupe transversale de la pompe de la figure 1 selon le plan de coupe AA identifié sur la figure 1,

- La figure 4 est une vue en coupe transversale de la pompe de la 30 figure 1 selon le pian de coupe BB identifié sur la figure 1,

- La figure 5 est une vue en coupe longitudinale d’une pompe hydraulique conforme à un mode de réalisation de l’invention dans laquelle la zone périphérique est délimitée par une surélévation de la face arrière du barillet.

- La figure 6 est une vue en coupe longitudinale d’une pompe 5 hydraulique conforme à un mode de réalisation de l’invention dans laquelle la zone périphérique est délimitée par une surélévation de la face avant de la glace de distribution.

Description détaillée de modes de réalisation

La figure 1 représente une pompe hydraulique 1 comportant un carter 10 cylindrique creux 100 dont une extrémité arrière est fermée par une culasse 101 et dans lequel sont ménagés un premier 10 et un deuxième 1110 orifice. Un arbre 30, un barillet 20, des pistons 3, un plateau biais 40, et une glace de distribution 80 sont logés dans le carter 100.

En particulier, la pompe peut être une pompe inversible, c’est-à-dire qu’elle 15 peut fonctionner dans deux configurations, une première configuration, illustrée par la figure 1, dans laquelle l’arbre 30 tourne dans le sens horaire, le premier orifice 10 étant l’orifice d’admission, le deuxième orifice 110 étant l’orifice de refoulement, et une deuxième configuration, illustrée par la figure 2, dans laquelle l’arbre tourne dans le sens inverse horaire, le deuxième orifice 110 étant l’orifice d’admission, le premier orifice 10 étant l’orifice de refoulement.

Dans la suite du texte, nous décrirons la pompe dans la première configuration, étant entendu qu’elle fonctionne de manière similaire dans la deuxième configuration.

L’arbre 30 est entraîné en rotation par rapport au carter 100. Le barillet 20 25 est entraîné par l’arbre 30 en rotation par rapport au carter 100 autour d’un axe de rotation A. Le barillet 20 est un cylindre de section circulaire. Le carter 100 forme un palier 51 supportant et guidant en rotation le barillet 20,

L’axe de rotation A du barillet est généralement parallèle à l’axe de l’arbre 30 mais un arbre coudé serait possible en variante. Dans la suite du texte, les termes « avant » et « arrière » font référence à cet axe orienté dans le sens du barillet 20 vers l’arbre 30.

La glace de distribution 80 est un disque solidaire du carter 100 et disposé dans un plan transversal à l’axe A. La glace de distribution 80 comporte deux perçages en arc de cercle, appelés ci-après première 70 et deuxième 170 lumière de distribution 170, symétriquement disposés par rapport à l’axe A.

On désigne par N le nombre de pistons 3. Les pistons 3 sont habituellement en nombre impair. En particulier, les pistons peuvent être au nombre de trois. Des logements de piston 22 sont ménagés dans Se barillet 20. Les logements de piston 22 sont angulairement régulièrement répartis sur un cercle centré sur l’axe du barillet 20. Un logement de piston 22 est un logement cylindrique orienté selon un axe parallèle à l’axe du barillet. Un logement de piston 22 est défini par une paroi longitudinale cylindrique et une paroi de fond. Un canal de piston 24 ménagé dans le barillet 20 relie la paroi de fond du logement de piston 22 à la face arrière 21 du barillet. Les canaux de pistons 24 sont répartis sur un cercle centré sur l’axe du barillet 20 et dont le diamètre est compris entre les diamètres interne et externe des lumières de distributions 70 et 170. Lors de la rotation du barillet 20, les canaux de pistons 24 passent alternativement en face des deux lumières de distribution 70 et 170.

Chaque piston 3 coulisse dans un des logements de piston 22 du barillet

20. Les pistons 3 font saillie d’une face avant 23 du barillet 20 et prennent appui contre le plateau biais 40, par exemple par l’intermédiaire de patins de glissement 50. Le plateau biais 40 est fixé au carter 100 de manière à former un angle, appelé angle de came, par rapport à un plan transversal à l’arbre 30. Le plateau biais 40 joue le rôle d’une came qui impose aux pistons 3 un mouvement de va-et-vient Sors de la rotation de l’arbre 30. L'angle de came est un paramètre qui détermine la quantité de liquide pompé à chaque tour de l'arbre. En particulier, dans un mode de réalisation non représenté, l’angle de came, peut être réglable, la pompe 1 comportant un mécanisme de réglage de l’angle de came, de tels mécanismes étant connus et ne seront pas décrits plus en détails.

L’une des lumières de distribution, dite lumière d’admission 70, est reliée à l’orifice d’admission 10, l’autre, dite lumière de refoulement 170, est reliée à l’orifice de refoulement 110. Le liquide est aspiré par la lumière d’admission 10 et refoulé par la lumière de refoulement 110.

En se reportant à la figure 4, on désigne par S la section de la lumière de distribution 70. On désigne par P la pression du liquide refoulé par l’orifice de refoulement, appelée pression de refoulement. La pression exercée sur la zone de la face arrière du barillet en vis-à-vis de la lumière de distribution, appelée zone d’appui, est égale à la pression de refoulement P. La pression exercée sur la zone de la face arrière du barillet entourant la zone d’appui, appelée zone périphérique (délimitée en pointillé sur la figure 4), décroît entre une valeur égale à la pression de refoulement P au niveau de la jonction avec la zone d’appui, à une valeur égale à Sa pression qui règle dans le carter de la pompe au niveau où la face arrière du barillet n’est pas en contact avec la glace de distribution. On désigne par S₂ Sa surface de la zone périphérique. La zone périphérique peut être délimitée par une surélévation 201 de la face arrière du barillet autour de l’embouchure des canaux de pistons 24 et du canal d’équilibrage 28 (comme illustré en figure 5) et/ou d’une surélévation 801 de la face avant de la glace de distribution autour des lumières de distribution 70 et 170 et de la lumière d’équilibrage 89 (comme illustré sur la figure 6). La force de pression exercée par le fluide sur la section d’appui et tendant à éloigner le barillet 20 de la glace de distribution 80 s’écrit PS + ^S₂. Si on désigne par s la section transversale des pistons 3 et n le nombre de pistons 3 soumis à Sa pression de refoulement, la force de pression exercée par ie fluide sur la paroi de fond des logements de piston et tendant à rapprocher le barillet 20 de la glace de distribution 80 s’écrit Pns. Au cours de la rotation de la pompe, le nombre de pistons 3 soumis à la pression de refoulement alterne entre ~ et N étant le nombre de pistons de la pompe.

Le barillet 20 est en liaison glissante (aussi appelée liaison glissière) avec l’arbre 30, c’est-à-dire que le barillet 20 est lié en rotation mais libre en translation par rapport à l’arbre 30 le long de l’axe A.

A cet effet, l’arbre 30 peut présenter une rainure longitudinale 33, le barillet 20 présentant un trou 29, éventuellement traversant, une clavette 25 étant placée entre la rainure longitudinale 33 ménagée dans l’arbre 30 et le trou 29 ménagé dans le barillet 20, de sorte à ce que la clavette 25 soit solidaire du barillet 20 et libre en translation le long de la rainure longitudinale 33.

Alternativement, l’arbre 30 peut présenter des cannelures longitudinales, la paroi cylindrique longitudinale du logement 27 présentant des cannelures complémentaires de celles de l’arbre 30, les cannelures de l’arbre 30 et les cannelures du logement 27 formant ensemble une liaison glissante.

La translation de l’arbre 30 par rapport au carter 100 dans la direction de l’axe A est limitée au moins dans le sens écartant l’arbre 30 du barillet 20. A cet effet, la pompe comporte un palier de butée 31, supportant et guidant en rotation l’arbre 30. La rotation de l’arbre 30 par rapport au palier de butée 31 peut en particulier être facilitée par des roulements. Le palier de butée 31 assure en outre le maintien de l’arbre 30 dans sa direction axiale et évite un déplacement de l’arbre 30 le long de son axe A dans le sens éloignant l’arbre de la glace de distribution. En particulier, l’arbre 30 peut être muni d’une collerette 32 s’appuyant sur une face arrière 39 du palier 31 et éventuellement un contre-grain. Le contre-grain est par exemple en acier traité et peut être muni de gorges pour créer un film d'huile qui facilite la rotation. La collerette 32 peut être taillée dans la masse de l’arbre ou rapportée dans une gorge radiale ménagée dans l’arbre 30. Le palier de butée 31 peut en outre être adapté pour éviter un déplacement de l’arbre 30 le long de son axe A dans le sens rapprochant l’arbre de la glace de distribution. A cet effet, l’arbre 30 peut, en particulier, être muni d’une deuxième collerette (non représentée) s’appuyant sur une face avant du palier 31, la deuxième collerette étant semblable à celle décrite ci-dessus.

Un logement 27 de section transversale complémentaire de la section transversale de l’arbre 30 est ménagé dans le barillet 20. L’arbre 30 coulisse dans le logement 27 en faisant saillie de la face avant 23 du barillet 20. Le logement 27 est défini par une paroi longitudinale cylindrique et une paroi de fond. Un joint d’étanchéité 26, et en particulier un joint à lèvre racleuse, peut être interposé entre la paroi longitudinale cylindrique du logement 27 et l’arbre 30, et en particulier disposé dans une rainure radiale ménagée dans l’arbre 30, pour assurer l'étanchéité de la chambre d’étanchéité 90 tout en permettant la translation de l’arbre 30 par rapport au barillet 20.

L’arbre 30 et Se barillet 20 forment ensemble un système à piston. L’arbre

30 et le barillet 20 définissent entre eux une chambre d’équilibrage 90. Le déplacement de l’arbre 30 par rapport au barillet 20 entraîne une variation du volume de la chambre d’équilibrage 90.

W

Une cavité 35 peut être ménagée dans l’arbre 30, ladite cavité 35 débouche de l’extrémité de l’arbre 30 insérée dans le logement 27 ménagé dans le barillet.

La chambre d’équilibrage 90 est en communication fluidique avec l’orifice 5 de refoulement 110 de la pompe de sorte à ce que la chambre d’équilibrage 90 soit toujours remplie de fluide à la pression de refoulement.

A cet effet, un conduit d’équilibrage 28 ménagé dans le barillet 20 débouche, d’une part, sur la paroi de fond du logement 27, et d’autre part, sur la face arrière 21 du barillet 20. Le conduit d’équilibrage 28 est centré sur l’axe A. La glace de distribution 80 présente un orifice d’équilibrage 89 centré sur l’axe A. L’orifice d’équilibrage 89 est accolé au conduit d’équilibrage 28 ménagé dans le barillet 20. L’orifice d’équilibrage 89 communique avec l’orifice de refoulement 110 de la pompe à travers un ou plusieurs canaux ménagés dans la culasse 101.

Dans le cas d’une pompe fonctionnant dans Ses deux sens, l’orifice d’équilibrage 89 est relié à l’orifice 10 par une première canalisation 84, et à l’orifice 110 par une deuxième canalisation 83, et la pompe comporte un clapet 85 configuré pour sélectivement connecter l’orifice d’équilibrage 89 à la première canalisation 84 ou à Sa deuxième canalisation 83.

En particulier, les canalisations 83 et 84 peuvent être reliées à une chambre de clapet 86 dont une troisième entrée communique avec l’orifice d’équilibrage 89 par un canal 88. Le clapet 85 est disposé dans ladite chambre de clapet 86, le clapet 85 étant alors un objet adapté pour obturer l’entrée des canalisations 83 et 84. Le clapet 85 peut en particulier être une bille d’une taille supérieure au diamètre des canalisations 83 et 84.

Ainsi, comme illustré par la figure 2, lorsque Sa pompe tourne dans un sens pour lequel le liquide sous pression est refoulé par l’orifice 10, le clapet 85 est plaqué par la pression de refoulement contre l’entrée de la deuxième canalisation 83 de sorte que le clapet obture Sa deuxième canalisation 83. La chambre d’équilibrage 90 est donc en communication fluidique avec l’orifice 10 qui est l’orifice de refoulement. Le fluide dans la chambre d’équilibrage 90 est donc à la pression de refoulement.

De même, comme illustré par la figure 1, lorsque la pompe tourne dans un sens pour lequel Se liquide sous pression est refoulé par l’orifice 110, le clapet 85 est plaqué par la pression de refoulement contre l’entrée de la première canalisation 84 de sorte que le clapet 85 obture la première canalisation 84. La chambre d’équilibrage 90 est donc en communication fluidique avec l’orifice 110 qui est l’orifice de refoulement. Le fluide dans la chambre d’équilibrage 90 est donc à la pression de refoulement.

Dans les deux configurations correspondant aux deux sens de fonctionnement de la pompe, le fluide contenu dans la chambre d’équilibrage 90 est à la pression de refoulement.

La force de pression exercée par le fluide dans ia chambre d’équilibrage 90 tend à éloigner l’arbre 30 du barillet 20. La translation de l’arbre 30 par rapport au carter 100 étant contrainte par Se palier de butée 31, la force de pression tend à rapprocher le barillet 20 de la glace de distribution 80.

La force de pression exercée par le liquide sous pression dans la chambre d’équilibrage 90 sur le barillet 20 ne varie pas avec la rotation du barillet 20 par rapport à la glace de distribution 80. Si on désigne par £ ia section transversale de la chambre d’équilibrage 90, la force de pression exercée par le liquide sous pression dans la chambre d’équilibrage 90 sur le barillet 20 s’écrit Par « section transversale £ de la chambre d’équilibrage », on entend ia section transversale maximale de la chambre d’équilibrage 90. Celle-ci est égale à la section transversale du logement 27.

Du point de vue dimensionnel, la pompe hydraulique doit vérifier l’équation suivante, qui garantit que le barillet reste plaqué contre ia glace de distribution :

ΣΝ — 1 ⁺-zr^s

S₂ ^>s+7 ~~ correspondant au plus petit nombre de pistons soumis à la pression de refoulement au cours de ia rotation de la pompe, et préférentiellement, l’équation suivante qui garantit l’équilibrage de la pompe :

ΣΝ- 1 ⁺-ΊΓ⁵

Avec R compris entre 0.8 et 0.99.

La pompe est ainsi hydrostatiquement équilibrée ce qui permet d’éviter que la pression de refoulement, qui s’insinue entre Sa face arrière 21 du barillet 20 et la glace de distribution 80 ne sépare le barillet 20 et la glace de distribution 80.

Par ailleurs, Sa force de pression exercée par le liquide sur la paroi de fond des 5 logements de piston 22 est proportionnelle au nombre de pistons soumis à la pression de refoulement, et comme le nombre de pistons soumis à la pression de refoulement varie au cours de la rotation du barillet, Sa force s’exerçant sur le barillet et tendant à appliquer Se barillet contre la glace de distribution varie au cours de la rotation du barillet, ce qui perturbe le fonctionnement de la pompe hydraulique. La section transversale £ de la chambre d’équilibrage 90 est préférentiellement supérieure à deux fois Sa section transversale s d’un piston 3, et encore plus préférentiellement supérieure à dix fois la section transversale s d’un piston 3, ce qui permet d’éviter des variations trop importantes de la force tendant à rapprocher le barillet de la glace de distribution. En effet, si la section transversale Σ de la chambre d’équilibrage 90 est grande devant la section transversale s d’un piston 3, alors la force de pression exercée par le liquide sous pression dans la chambre d’équilibrage 90 sur le barillet 20 est grande devant la force de pression exercée par le liquide sur la paroi de fond des logements de piston 22 et la variation de la force tendant à rapprocher le barillet 20 de la glace de distribution 80 au cours de la rotation de l’arbre 30 est négligeable. Grâce à ces dispositions, l’équilibrage hydrostatique du barillet 20 peut être réalisé par un dimensionnement approprié des sections des logements de piston 22 et de la chambre d’équilibrage 90. Grâce à ces dispositions, la tenue de la glace de distribution 80 n’est pas mise en défaut.

La face arrière 21 du barillet 20 peut en outre être maintenue en appui contre la glace de distribution 80 par un organe de rappel 9, typiquement un ressort de compression, tel qu’un ressort hélicoïdal, en appui, d’une part, contre l’arbre 30, et d’autre part, contre Se barillet 20. En particulier, l’organe de rappel 9 peut être disposé dans le logement 27 et en appui, d’une part, contre la paroi de fond de la cavité 35 ménagée dans l’arbre 30, et d’autre part, contre la paroi de fond du logement 27 ménagé dans Se barillet 20. L’organe de rappel 9 permet de maintenir le barillet en appui contre la glace de distribution lorsque la pompe hydraulique n’est pas en fonctionnement

Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec un mode de réalisation particulier, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.

L’usage du verbe « comporter », « comprendre » ou « inclure » et de ses formes conjuguées n’exclut pas la présence d’autres éléments ou d’autres étapes que ceux énoncés dans une revendication. L’usage de l’article indéfini « un » pour un élément n’exclut pas, sauf mention contraire, la présence d’une pluralité de tels éléments.

Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne saurait être interprété comme une limitation de la revendication.

Claims

REVENDICATIONS

1. Pompe hydraulique (1) comportant :

- un carter (100), dans lequel sont ménagés un premier orifice (10) et un deuxième orifice (110), l’un des premier et deuxième orifices étant un orifice

5 d’admission (10, 110), l’autre orifice étant un orifice de refoulement (10, 110),

- un arbre (30) monté en rotation dans le carter (100),

- un plateau biais (40) fixé au carter (100),

- un barillet (20) en liaison glissante avec l’arbre (30) et entraîné en rotation par l’arbre (30) autour d’un axe (A), des logements de pistons (22) étant ménagés

10 dans le barillet (20),

- au moins trois pistons (3) coulissant chacun dans un des logements de piston (22), les pistons (3) faisant saillie d’une face avant (23) du barillet (20) et prenant appui contre le plateau biais (40),

- une glace de distribution (80) en appui contre la face arrière (21) du barillet, 15 la glace de distribution (80) étant munie d’une première lumière (70) reliée au premier orifice (10), et d’une deuxième lumière (170) reliée au deuxième orifice (10, 110), un logement (27) étant ménagé dans le barillet (20), l’arbre (30) étant engagé dans ledit logement (27) en faisant saillie de la face avant (23) du barillet

20 (20), ledit logement (27) et l’arbre (30) définissant entre eux une chambre d’équilibrage (90), ladite chambre d’équilibrage (90) étant reliée à l’orifice de refoulement (10, 110) à travers le carter (100), de sorte que le fluide dans la chambre d’équilibrage (90) exerce, sur le barillet (20), une force de pression tendant à appliquer le barillet (20) contre la glace de distribution (80).

25
2. Pompe hydraulique selon la revendication 1, comportant une clavette (25) placée entre une rainure longitudinale (33) ménagée dans l’arbre (30) et un trou (29) ménagé dans le barillet (20), de sorte à ce que la clavette (25) réalise la liaison glissante entre le barillet (20) et l’arbre (30).
3. Pompe hydraulique selon la revendication 1, dans laquelle l’arbre

30 (30) présente des cannelures longitudinales, une paroi longitudinale cylindrique du logement (27) présentant des cannelures complémentaires, les cannelures de l’arbre (30) et les cannelures du logement (27) formant ensemble la liaison glissante.
4. Pompe hydraulique selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle une cavité (35) est ménagée dans l’arbre (30), la cavité (35)
5 débouchant de l’extrémité arrière de l’arbre (30) dans le logement (27) ménagé dans le barillet (20).

5. Pompe hydraulique selon l’une des revendications précédentes, comportant en outre un joint d’étanchéité (26) interposé entre une paroi longitudinale cylindrique du logement (27) et l’arbre (30).

10
6. Pompe hydraulique selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle un conduit d’équilibrage (28) est ménagé dans le barillet (20), ledit conduit d’équilibrage (28) reliant la chambre d’équilibrage (90) à la face arrière (21) du barillet (20), la glace de distribution (80) présentant un orifice d’équilibrage (89) relié à l’orifice de refoulement (10, 110) à travers le carter (100), ledit orifice

15 d’équilibrage (89) étant accolé au conduit d’équilibrage (28).
7. Pompe hydraulique selon la revendication précédente, dans laquelle le conduit d’équilibrage (28) et l’orifice d’équilibrage (89) sont centrés sur l’axe (A).
8. Pompe hydraulique selon l’une des revendications précédentes,

20 dans laquelle la section transversale X de la chambre d’équilibrage (90), la section transversale s d’un piston (3), la section S de la lumière de distribution (70), la surface S₂ de la zone de la face arrière du barillet soumise à une pression comprise entre la pression de refoulement P et la pression qui règne dans le carter de la pompe, et N le nombre de pistons de la pompe, vérifient l’équation suivante :
9. Pompe hydraulique selon l’une des revendications précédentes dans laquelle la section transversale X de la chambre d’équilibrage (90) est supérieure à deux fois la section transversale s d’un piston (3).
10. Pompe hydraulique selon l’une des revendications précédentes, capable d’un fonctionnement dans Ses deux sens de rotation de l’arbre, dans

30 laquelle, dans un premier sens de rotation de l’arbre, le premier orifice (10) constitue l’orifice d’admission et Se deuxième orifice (110) constitue l’orifice de refoulement, et dans le deuxième sens de rotation de l’arbre, le deuxième orifice (110) constitue i’orifice d’admission et le premier orifice (10) constitue l’orifice de refoulement, comportant en outre un ciapet (85) logé dans le carter (100) et configuré pour séiectivement relier la chambre d’équilibrage (90) au premier (10) ou au deuxième (110) orifice, selon le sens de rotation de l’arbre.
11. Pompe hydraulique selon ia revendication précédente, dans laquelle Sa chambre d’équilibrage (90) est reliée au premier orifice (10) par une première canalisation (84) et au deuxième orifice (110) par une deuxième canalisation (83), ie clapet (85) étant une bille d’un diamètre supérieur au diamètre des première (84) et deuxième (83) canalisations, de sorte à ce que le clapet (85) soit plaqué par la pression du liquide refoulé par i’orifice de refoulement (10, 110) contre l’entrée de la canalisation (83, 84) reliée à I’orifice d’admission (10, 110).
12. Pompe hydraulique selon l’une des revendications précédentes, comportant en outre un organe de rappel (9) en appui, d’une part, contre l’arbre (30), et d’autre part, contre le barillet (20), pour exercer une force élastique tendant à appliquer Se barillet (20) contre la glace de distribution (80).
13. Pompe hydraulique selon l’une des revendications précédentes, comportant un palier de butée (31) supportant et guidant en rotation l’arbre (30) et limitant la translation de l’arbre (30) par rapport au carter (100) dans la direction de l’axe (A) au moins dans ie sens éloignant l’arbre (30) du barillet (20).
14. Pompe hydraulique selon la revendication précédente, dans laquelle l’arbre (30) est muni d’une collerette (32) s’appuyant sur une face arrière (39) du palier de butée (31).

<ν <ψ

1/3