Brevet FR2604488A1 — publié le 19880401

- Machine hydrostatique à pistons axiaux à patins de glisse- ment". L'invention concerne une machine hydrostati- que à pistons axiaux, comprenant un corps de cylindre tour- nant, dont les pistons disposés dans les alésages de cylin- dres sont reliés à des patins de glissement, lesquels sont pressés sur une surface de portée d'une plaque de glisse- ment, au moyen d'une plaque de pression, afin de produire un mouvement alternatif. Il est connu un dispositif pour presser les patins de glissement de piston, sur un plateau incliné d'une machine à pistons axiaux (DE-AS 1 269 494). Des pa- tins de glissement de pistons déchargés hydrostatiquement sont appuyés contre la surface de portée d'un berceau, par un disque de maintien qui est supporté sur une saillie sphé- rique du tambour de cylindre. La machine à pistons axiaux doit être particulièrement appropriée aux hautes vitesses de rotation, par suite d'un guidage axial disposé dans le plan du disque de maintien. Avec cette solution, une com- pensation du couple de renversement aux patins de glisse- ment n'est pas possible. La pression par la plaque de pres- sion, chargée centralement par la force d'un ressort aug- mente la tendance au renversement du patin de glissement. On connaît, en outre, un dispositif pour 2.- l'appui axial du piston de machines à pistons axiaux sur leur plateau incliné (DE-AS 1 528 528). Un disque de main- tien presse les patins de glissement de piston contre un disque intermédiaire, lequel est guidé de manière tournante sur un plateau incliné, relié au plateau de maintien par un taquet d'entraînement. Il faut permettre une charge éle- vée des patins de glissement, avec une faible usure, ainsi qu'une élévation du régime de rotation de la machine à pistons axiaux, dans chaque palier hydrostatique disposé dans chaque surface de portée des patins de glissement et sous chaque patin de glissement, dans la surface de portée. Un renversement des patins de glissement et ainsi l'usure locale n'est pas évitable, avec cette configuration de la plaque de glissement. La disposition de la décharge hydros- tatique, sous le plateau de glissement, conduit, en outre, à la formation de points de fuite supplémentaires, On connaît aussi (DE-OS 2 042 106) une machi- ne hydraulique utilisable comme pompe ou bien comme moteur, dont les surfaces de portées de patins de glissement possè- dent un évidement dans les surfaces de portées, pour obtenir des vitesses et des pressions plus élevées, qui est pour- vu au moins d'une bande d'étranglement entre le trou d'ali- mentation vers la décharge hydrostatique et la bande de bordure de la surface de portée. Pour obtenir un étrangle- ment, il faut une fabrication très précise du patin de glissement, qui est réduite à néant en un temps très court, du fait de l'usure et ne permet plus de fonctionner avec sécurité. On connait aussi des pompes et des moteurs à pistons (DE-OS 1 703 854), dont les patins de glissement, conformés comme des coussinets de palier, sont déformables dans la zone de la surface de portée, sous l'action de la pression d'un film de liquide. Dans ces appareils, l'effort du piston résultant et agissant sur le patin de glissement et la décharge hydrostatique se situent dans une direction 260 488 3.- d'action, faisant que la compensation souhaitée des efforts de renversement n'est pas réalisable. Le but consiste à concevoir la pression des patins de glissement, dans une machine à pistons axiaux, de telle sorte que l'usure, sur les surfaces de portée de patin de glissement, ainsi que la surface de portée de la plaque de glissement, soient réduites à un minimum et que le rendement de la machine à pistons axiaux et ce faisant, sa sécurité de fonctionnement, soient augmentés. L'invention a pour but d'empocher, par une compensation du couple de renversement sur le patin de glissement, tout renversement de la surface de portée du patin de glissement, d'avec la surface de portée de la plaque de glissement, dans une machine hydrostatique à pistons axiaux, avec des patins de glissement de pistons déchargés hydrostatiquement. Selon l'invention, le problème est résolu en ce que, dans une machine à pistons axiaux (Pompe ou moteur) avec une plaque de pression chargée intérieurement, c'est-à- dire une plaque de pression que le patin de glissement charge intérieurement sur sa bande périphérique, qui est en retrait du diamètre extérieur de la surface de portée de la plaque de glissement, d'une valeur telle qu'une arête limitant ce diamètre extérieur soit parcourue par chaque surface de portée de patin de glissement, étant précisé que la surface annulaire située sous la surface de portée de patin de glissement, entre diamètre extérieur et évide- ment, sert à la décharge hydrostatique. Chaque surface de portée de patin de glissement possède, pendant le parcours de l'arête de la plaque de glissement sur celle-ci, un re- couvrement positif, de telle sorte qu'entre l'évidement dans la surface de portée de patin de glissement et l'espace intérieur du carter, aucun court-circuitage ne puisse se manifester. L'invention sera décrite ciaprès à l'aide 4- d'un exemple de réalisation, à l'aide des figures représen- tant: - figure 1, une coupe partielle au travers d'une machine hydrostatique à pistons axiaux, - figure 2, une coupe partie lle selon la figure 1, avec la représentation des efforts s'exerçant sur un patin de glissement. Dans un carter 1, d'une machine à pistons axiaux hydrostatiques, non représentée en détail, un corps de cylindre 2 est prévu avec des pistons 3, dont les sphères 4 sont entourées d'un fot 5 d'un patin de glissement 6, de forme partiellement ajustée mécaniquement, afin de réa- liser une liaison articulée. Une plaque de pression 9, soumise à l'effort d'un élément de pression 8 de forme sphérique, sous l'ac- tion d'un ressort 7, presse le patin de glissement 6 sur sa face de portée 10 de forme annulaire, contre la surfaco de portée 11 d'un patin de glissement 12, qui s'appuie sur le carter 1, au moyen d'un disque incliné 13. Le diamètre extérieur D de la surface de portée 11 de la plaque de glissement 12 est en retrait, de telle sorte que l'arête 14 limitant ce diamètre extérieur D corresponde avec la surface de portée 10 de chaque patin de glissement 6, faisant, à cette occasion, qu'un court- circuit ne peut avoir lieu entre un évidement 15, servant à la décharge hydrostatique et l'espace intérieur 16 du carter 1. Par suite de la charge de la plaque de pres- sion 9, par l'élément de pression 8 de forme sphérique, la plaque de pression 9 fléchit dans la direction de la plaque de glissement 12, ce qui a pour conséquence que la plaque de glissement 6, ainsi que le représente la figure 2, n'est chargée qu'intérieurement, en fonction de son parcours, par la plaque de pression 9, avec la force d'appui PA. Cette force d'appui PA, qui tente simultanément de faire basculer 5.- vers l'extérieur chaque patin de glissement 6, autour de la sphère 4 du piston 3, avec la force centrifuge PF sur- venant sur les patins de glissement 6, lors de la rotation du corps de cylindre 2, va être compensée par suite de la décharge hydrostatique FH déplacée par la réduction du diamètre extérieur D de la plaque de glissement 12, com- binée avec la force du piston résultante FKR, de telle sorte qu'un renversement du patin de glissement 6 ne soit plus possible. L'usure locale, qui y était ainsi liée, qui pouvait mener à la défaillance de la machine à pistons axiaux, dans les plus brefs délais, est empêchée, ainsi qu'une source directe de bruit à haute fréquence. L'influ- ence consécutive négative Jusqu'ici sur le comportement en aspiration pour les machines à pistons axiaux se trouve éliminé avec la solution selon l'invention. Le même effet est atteint dans les machines à pistons axiaux, avec une plaque de pression chargée exté- rieurement, par un agrandissement de l'évidement central circulaire dans la plaque de glissement, pour obtenir un recouvrement positif entre surfaces de portée des patins de glissement et arête de plaque de glissement, de manière analogue à celui obtenu pour des machines à pistons axiaux avec plaque d'appui chargée intérieurement. 6.- R E V E N D I CA TI 0 N S 1.- Machine hydrostatique à pistons axiaux comprenant un corps de cylindre tournant, dont les pistons disposés dans les alésages de cylindres sont reliés à des patins de glissement, lesquels sont pressés sur une surface de portée d'une plaque de glissement, au moyen d'une plaque de pression, afin de produire un mouvement alternatif, ca- ractérisée en ce que dans une machine à pistons axiaux (pompe ou moteur) avec une plaque à pression (9) chargée intérieurement, le diamètre extérieur (D) de la surface de portée (11) de la plaque de glissement (12) est en retrait d'une valeur telle qu'une arête (14) délimitant le diamètre extérieur (D) est parcourue par la surface de portée (10) de chaque patin de glissement (6). 2.- Machine hydrostatique à pistons axiaux selon la revendication 1, caractérisée en ce que dans le moteur, ainsi que dans la pompe, la surface de portée 410) de chaque patin de glissement (6) possède un recouvrement positif lors du parcours de l'aréte (14) de la plaque de glissement (12), avec celle-ci.