Brevet FR2224657A1 — publié le 19741031

L'invention se rapporte d un servo-mécanisme hydraulique, et plus particulitrement E un appareil pour l'alimentation d'un fluide auxiliaire vers un servo-mécanisme hydraulique et a des moyens pour relier l'appareil. Des servo-mécanismes hydrauliques sont souvent utilisés dans un appareil pour positionner des surfaces de contre d'un aéronef et aussi pour le mécanisme de direction d'us automobile. Un avantage d'un servo-mécanisme hydraulique et sa grande sûreté de fonctionnement, Une panne du servo-mécanisme est normalement causée par une perte de la pression du fluide hydraulique qui est pompé vers le servo-mécanisme. Un mauvais fonctionnement du servo-mécanisme lui- > ême est très rare. La perte de lapression est normalement causée par un mauvais fonctionnement d'un appareil d'alimentation en fluide hydraulique, par exemple la pompe. L'influence d'un mauvais fonctionnement est souvent diminuée en utilisant un servo-mécanisme auxiliaire, avec un appareil d'ali- mentation en fluide auxiliaire et un dispositif pour détecter le mauvais fonctionnement qui fonctionne en réponse b la pression du fluide hydraulique. Dans le cas d'un mauvais fonctionnement, le dispositif de détection provoque automatiquement le remplacement du servo-mécanisme et de l'appareil d'alimentation en fluide primaire par le servo-mécanisme et l'appareil d'alimentation en fluide auxiliaire. L'utilisation d'un dispositif pour détecter un mauvais fonctionnement et l'utilisation d'un servo-mécanisme auxiliaire est compliquée et inutile parce que la plupart des défauts possibles peuvent étre attribués =. appareil d'alimentation en fluide. L'objet de la présente invention est de maintenir le fonctionnement d'un servo-mécanisme hydraulique dans le cas d'une panne de l'appareil d'alimentation en fluide hydrauliqueassocié avec le servo-mécanisme. Selon la présente invention une diminution de la pression du fluide hydraulique alimenté vers une étage quelconque d'un servomécanisme par un appareil primaire d'alimentation en fluide est dé- testée par une soupape qui cause simultanément une liaison d'un appareil d'alimentation auxiliaire en fluide hydraulique au servomoteur et une déconnexion de l'appareil d'alimentation primaire. La présente invention fournit un moyen pour relier automatiquement un appareil d'alimentation auxiliaire en fluide hydraulique dans le cas d'une panne de l'appareil d'alimentation primaire en fluide hydraulique pour fournir un fluide hydraulique sous une pression au-dessus d'une valeur prédéterminée. La présente invention permet de construire des servo-mécanismes qui. sont simples et qui ont une grande saleté de fonctionnement sans la redondance utilisée dans les constructions connues. Un mode de réalisation de l'invention sera maintenant expliqué en plus grand détail ense réformant au dessin annexé, dans lequel: La figure 1 est une représentation schémadque du mode de réalisation préféré de la présente invention. La figure 2 est une représentation en coupe d'une soupape de transfert pour utilisation dans le mode de réalisation de la figure 1 et dans cette figure le plongeur de la soupape est dans sa position de fonctionnement normal. La figure 3 est une vue en coupe de la soupape de transfert selon la figure 2 et dans cette figure le plongeur se trouve dans une autre positionde fonctionnement après une diminution de la pression hydraulique fournie par une pompe primaire. Comme représenté dans la figure 1, les servo-mécanismes hydrauliques 10, 12, 14 comprennent des étapes primaires 16, 18, 20 et des étages secondaires 22, 24, 26 chacune de ces étages étant un amplificateur hydraulique d'une façon analogue aux amplificateurs électroniques. Tandis que un servo-mécanisme puisse comprendre plusieurs étages, seulement des servo-mécanismes avec deux étages sont décrits dans ce mode de réalisation préfé. Les servo-mécanismes lo, 12, 14 peuvent titre utilisés pour fournir la force de commande pour les leviers et tiges de contrôle d'un rotor d'hélicoptère principal ou pour un autre but approprié. Une soupape de transfert 28 est située dans le collecteur hydraulique 29.Du fluide est pompé à travers la soupape 28 vers les étages primaires 16, 18, 20 en passant par les conduits de pression 30 et les conduits de retour 32. Une soupape de transfert 34 (semblable à la soupape 28) située dans le collecteur hydraulique 36 est reliée aux étages secondaires 22, 24, 26 par les conduits de pression 38 et les conduits de retour 40. Du fluide est pompé et retourné par les conduits 30, 40 en passant par la soupape 34 (essentiellement selon la méme manie que le fluide passe à travers la soupape 28). L'appareil d'alimentation de fluide primaire pour les étages primaires 16, 18, 20 (désigné ci-après comme l'appareil d'alimentation pour l'étage primaire) comprend une pompe primaire 39 et un réservoir primaire 42.Les conduits depression 30 sont reliés par la soupape 28 d la pompe 39 par le conduit de pression 41 pour pomper du fluide vers les étages primaires 16, 18, 20. Les conduits de retour 32 sont reliés par la soupape 28 au réservoir 42 par un conduit de retour 44 pour retourner le fluide des etages primaires 16, 18, 20. Le fluide retourné est transmis du réservoir 42 par un conduit d'aspiration 46 vers la pompe 39. Un appareil d'alimentation en fluide primaire pour les étages secondaires 22, 24, 26 (désigné ci-apros comme l'appareil d'alimentation primaire pour les étages secondaires) comprend une pompe primaire 46et un réservoir primaire 52. Les conduits de pression 38 sont reliés par la soupape 34 à la pompe 48 (qui fournit essentiellement la méme pression que la pompe 39) par un conduit de pression 50 pourpomper du fluide vers les étages secondaires 22, 24, 26.Les conduits de retour 40 sont reliés par la soupape 34 au réservoir 52 par un conduit de retour 54 pour retourner le fluide des étages secondaires 22, 24, 26. Le fluide retourné est transmis du réservoir 52 par le conduit d'aspiration 56 vers la pompe 48. Comme expliqué ci-avant, toujours quand l'appareil d'alimentation primaire ne peut pas fournir du fluide a une pression audessus d'une valeur prédérminée, les soupapes 28, 34 sélectent l'appareil d'alimentation auxiliaire pour les étages primaires 16, 18, 20 et les étages secondaires 22, 24, 26. L'appareil d'alimentation auxiliaire comprend une pompe auxiliaire 58 et un réservoir auxiliaire 62. La pompe 58, qui fournit essentiellement la même pression que les pompes 39, 48 est reliée aux soupapes 28, 34 par des conduits de pression 60. Le réservoir 62 est relié aux soupapes 28, 34 par des conduits de retour 64. Si le fluide est retourné des soupapes 28, 34 il est transmis du réservoir 62 vers la pompe 58 en passant par le conduit d'aspiration 66. Si l'appareil d'alimentation primaire pour les étages primaires ne peut pas fournir du fluide à une pression au-dessus de la pression prédéterminaet la soupape 28 interrompe simultanément le courant du fluide de l'appareil d'alimentation primaire vers les étages primaires et inversément et relie 11 appareil d'alimentation auxiliaire aux étages primaires 16, 18, 20. Si l'appareil d'alimentation primaire pour les étages secondaires ne peut pas fournir du fluide à une pression au-dessus i la pression prédéterminée, la soupape 34 interrompe simultanément le courant du fluide de l'appareil d'alimentation primaire vers les étages secondaires et inversément et relie l'appareil d'alimentation auxiliaire aux étages secondaires 22, 24, 26.Normalement un mauvais fonctionnement des appareils d'alimentation primaires (qui cause une connexion de l'appareil d'alimentation secondaire) peut étre une panne de l'une des pompes 39, 48, une rupture dans un des conduits 41, 44, 50, 54 ou une rupture dans un des réservoirs 42, 52, Comme représenté dans la figure 2, la soupape 28 comprend un plongeur 110 situé dans une cage 112. Le plongeur 110 comprend des anneaux 114 à 119. Le fluide coule des conduits de retour 32 vers le conduit de retour 44 par un passage 120, à travers une orifice annulaire formée entre les faces opposées des anneaux 117, 118 et à travers les passages 122a, 122. La pression dans les conduits de retour 32 est transmise vers la surface de l'anneau 116 à travers les passages de retour 122, 122b.Parce que la surface de l'anneau 116 ferme le passage de retour 122b, le fluide ne peut pas couler à travers ce passage. Du fluide est pompé par la pompe 39 du conduit de pression 41 vers les conduits de pression 40 en passant par le passage 124, 124a et par une orifice annulaire formée entre les faces opposées des anneaux 118, 119 et par les passages 126a, 126. La pression dans les conduits de pression 30 est transmise vers la surface de l'anneau 115 par un passage 126b. Parce que la surface de l'anneau 115 ferme le passage 126b, le fluide ne peut pas s'é- couler à travers ce lu i-ci. Le conduit de pression 41 est relié à une chambre 128 de la soupape par des passages 124 et 124b. La pression de fluide fournie par la pompe 39 est transmise par les passages 124 et 124b dans la chambre 128 pour agir sur la surface 130 de l'anneau 119 et sur la surface terminale 132 du plongeur 110. La pression de fluide fournie par la pompe 58 est transmise vers une chambre 134 de la soupape par le conduit de pression 60 et les passages 136, 136b. La pression dans la chambre 134 agit sur la surface 138 de l'anneau 114 et peut aussi agir sur la surface 140 du plongeur 110. La superficie combinée des surfaces 138, 140 est plus petite que la superficie combinée des surf-aces 130, 132. A cause de cette différence des superficies, la surface 140 est formée pour s'appuyer contre la surface 142 de la cage 112 parce que les forces essentiellement égales agissant sur les surfaces 130, 132, 138, 140 causent une plus grande force (force = pression X superficie) agissant contre la plus grande superficie combinée. Si la pompe 39 ne peut pas pomper du fluide b travers le conduit de pression 41, la pression diminue dans la chambre 128. Si le réservoir 42 ne reçoit pas du fluide par le conduit 44, ce réservoir 42 ne peut pas fournir du fluide par le conduit d'aspiration 46 (figure 1) vers la pompe 39. Parce que la pompe 39 n'a pas du fluide à pomper, la pression diminue dans la chambre 12-8(figure 2). La force agissant sur les surfaces 138, 140 provoque un déplacement du plongeur vers la droite dans la figure 2 jusqu'à ce que la surface 132 s'appuie sur la surface 144 de la cage 112. Dans la figure 3, le plongeur 110 est représenté dans une position avec la surface 132 s'appuyant contre la surface 144. Les extrémités des passages 124a et 126a sont fermées par la surface de l'anneau 118. Les extrémités des passages 120, 122a sont fermées par la surface de l'anneau 117. Du fluide est pompé par la pompe 58 du conduit de pression 60 vers le conduit de pression 30 en passant par le passage 136 et le passage 136b,par une orifice annulaire formée entre les surfaces opposées des anneaux 114, 115 et par les passages 126, 126b. Le fluide coule des conduits de retour 32 vers le conduit de retour 64 en passant par les passages 122, 122b, par une orifice annulaire formée entre les surfaces opposées des anneaux 115, 116 et par un passage 146. La soupape 36 fonctionne de la même manière que la soupape 28. Par 11 utilisation des deux soupapes 11 appareil d'almentation auxiliaire peut remplacer un ou les deux appareils d'alimentation 1' dan un primaire dans le cas d'une panne dejou des deux appareils d'ali- mentation primaires. Il est évident que un appareil d'alimentation auxiliaire relié S plusieurs soupapes peut fournir du fluide dans le cas d'une panne d'un ou plusieurs appareils d'alimentation pri R E V E N D I C A T I 0 N S. R E v E N D I C A T I O N S. 1. Appareil pour alimenter du fluide hydraulique vers un ou plusieurs servo-mécanismes hydrauliques, comprenant une pompe primaire pour pomper le fluide, et un réservoir primaire pour rece- voir le fluide, caractdrisé par une pompe auxiliaire, un réservoir auxiliaire et une soupape de transfert reliant les pompes, les réservoirs et les servo-mécanismes, la soupape de transfert fonctionnant en réponse à la pression du fluide fournie par les pompes pour relier la pompe et le reservoir auxiliaire au servo-mécanisme pour pomper du fluide vers ce servo-mécanisme respectivement pour recevoir le fluide s'écoulant du servo-mécanisme si la pression fournie par la pompe primaire tombe au-dessus d'une pression prédéterminée par rapport à la pression fournie par la pompe auxiliaire. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la soupape de transfert a un plongeur qui est positionné en fonction de la différence des pressions de fluide fournies par la pompe primaire et la pompe auxiliaire.