Brevet FR2598460A1 — publié le 19871113

La présente invention concerne un dispositif pour supporter un élément de rotation dans une machine de forage comprenant un corps et un dispositif de percussion monté dans celui-ci, un élément de rotation monté de façon tournante dans le corps sous la forme d'un prolongement axial du dispositif de percussion et un mécanisme de rotation supporté par le corps et en prise avec l'élément de rotation de façon à assurer sa rotation. L'expression " élément de rotation " utilisée 10 ici se rapporte à la fois à un manchon utilisé pour la rotation d'un embout formé à l'extrémité d'une tige de forage et à un manchon utilisé pour la rotation d'un embout spécial de forage à fixer sur une tige de forage. Dans des machines hydrauliques de forage par percussion classiques, un dispositif de percussion monté dans le corps est destiné à exercer des percussions axiales successives sur un embout de forage en même temps que cet embout est entraîné en rotation au moyen d'un élément de rotation. Dans ce but, l'élément de rotation est monté de 20 façon tournante dans un carter porteur disposé dans le corps. Dans des structures de machines de forage connues, l'élément de rotation est monté dans deux ou plus de deux parties du corps, de sorte que le carter porteur comprend au 25 moins deux parties. Ces parties du corps ainsi que les autres parties de ce corps sont reliées entre elles par des tirants de façon à former un ensemble rigide. Il est d'une pratique courante dans le domaine mécanique de disposer l'un des deux paliers d'un arbre tournant dans une partie 30 démontable lorsqu'une couronne dentée, par exemple, est disposée entre les deux paliers de l'arbre. Cependant la structure connue présente le gros inconvénient que les tirants des parties du corps doivent être démontés pour le remplacement de l'élément de rotation. 35 En outre la précision de montage de l'élément de rotation n'est pas la meilleure possible puisque les paliers sont disposés dans deux parties séparées du corps. L'objet de la présente invention est de créer un dispositif de montage d'un élément de rotation, qui remédie aux inconvénients précités et qui permette le remplacement de l'élément de rotation d'une manière plus simple. Cet objet est réalisé à l'aide d'un dispositif 5 conforme à l'invention, qui est caractérisé en ce que l'élément de rotation est monté par ses deux extrémités, dans la direction radiale, dans une partie intégrante du corps et en ce que des surfaces d'appui de l'élément de rotation et une couronne dentée disposée entre elles sont 10 agencées d'une manière étagée de telle sorte que l'élément de rotation puisse être enlevé de ladite partie du corps axialement au travers d'une de ses extrémités. L'invention est basée sur l'idée que le palier prévu entre l'élément de rotation et le carter porteur 15 est profilé de telle sorte que l'élément de rotation puisse être détaché d'une partie intégrante du corps sans avoir à démonter les surfaces d'appui prévues dans le carter porteur. Du fait de la présence de la partie intégrante du corps, les forces latérales agissant sur l'embout 20 peuvent être transmises par l'intermédiaire de l'élément de rotation à une partie rigide du corps. L'élément de rotation peut être contrôlé et entretenu rapidement puisque l'élément de rotation peut être retiré axialement du carter porteur au travers d'une de ses extrémités sans avoir à démonter ce carter porteur. La séparation de l'élément de rotation par rapport au corps ne nécessite également pas un démontage des tirants du corps du fait qu'il n'est pas nécessaire de désassembler le corps en parties séparées. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence au dessin annexé dans lequel: la figure 1 représente schématiquement en vue latérale et en coupe axiale partielle une machine de forage comportant 35 un dispositif conforme à l'invention, et la figure 2 représente un élément de rotation et un corps dans la condition démontée. La machine de forage représentée sur le dessin comprend un corps 1 comprenant une partie arrière 2 et une partie avant 3 ainsi que des couvercles d'extrémité 4, 5. Un dispositif de percussion 6 est monté dans la partie arrière du corps et ce dispositif de percussion est pourvu d'un piston de percussion 7. Un manchon de rotation 8 est monté de façon tournante dans la partie avant du corps et un embout 9 est monté sans pouvoir tourner mais en pouvant coulisser axialement à l'intérieur du manchon de rotation, coaxialement au piston de percussion. Le corps supporte un mécanisme d'entraînement en rotation 10 qui est en prise avec une couronne dentée 11 prévue sur la surface extérieure du manchon de rotation. Le corps est assemblé sous forme d'un ensemble rigide au moyen de tirants longitudinaux 12 qui s'étendent depuis des pattes 13 prévues à l'extrémité 15 avant de la partie avant du corps jusqu'au couvercle arrière 4. Le couvercle avant est fixe sur la partie de corps 3 au moyen de vis de fixation 14. La partie avant du corps forme un carter porteur pour le manchon de rotation et elle est pourvue de surfaces 20 d'appui 3a et 3b espacées axialement et qui fonctionnent comme des coussinets pour les surfaces d'appui respectives 8a, 8b prévues aux deux extrémités du manchon de rotation. Les surfaces d'appui du manchon de rotation sont placées sur des côtés opposés de la couronne dentée. Conformément à l'invention, les deux surfaces d'appui et la couronne dentée du manchon de rotation sont étagées d'une manière telle que le diamètre D1 de la surface intérieure d'appui 8a soit inférieur ou au plus égal au diamètre intérieur dl de la couronne dentée et que le diamètre D2 de la surface extérieure d'appui soit au moins égal ou supérieur au diamètre extérieur d2 de la couronne dentée. Grâce à un tel étagement, le manchon de rotation peut être enlevé de la partie du corps au travers d'une ouverture avant 3c de celui-ci, sans avoir à démonter un engrenage d'entraînement 15 du mécanisme de rotation. Seul le couvercle avant 5 doit être enlevé pour le remplacement du manchon de rotation; les tirants n'ont pas besoin d'être enlevés. Il est en outre à noter que la partie de corps 3 agissant comme un carter porteur est formée par une pièce unitaire, de sorte que le carter porteur est rigide et que le montage est précis. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation cidessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de montage d'un élément de rotation dans une machine de forage, comprenant: - un corps (1) et un dispositif de percussion (6) monté dans celi-ci, - un élément de rotation (8) monté de façon tournante dans le corps sous la forme d'un prolongement axial du dispositif de percussion, et - un mécanisme d'entrainement en rotation (10) supporté par le corps, ledit mécanisme étant en prise avec l'élément de rotation pour assurer sa rotation, caractérisé en ce que: - l'élément de rotation (8) est monté par ses deux extrémités, dans la direction radiale, dans une partie intégrante 15 (3) du corps, et - des surfaces d'appui (8a, 8b) de l'élément de rotation et une couronne dentée (11) disposée entre elles sont agencées d'une manière étagée de telle sorte que l'élément de rotation puisse être enlevé de ladite partie de corps 20 (3) axialement au travers d'une de ses extrémités (3c). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un diamètre (Dl) d'une surface intérieure d'appui (8a) de l'élément de rotation (8) est au plus égal au diamètre intérieur (dl) de la couronne dentée (11) de l'élément de rotation et un diamètre (D2) d'une surface extérieure d'appui (8b) de l'élément de rotation est au moins égal à un diamètre extérieur (d2) de la couronne dentée de l'élément de rotation. 3. Dispositif selon une des revendications 1 ou 2, o le corps (1) comprend des parties séparées (2, 3) reliées entre elles par des tirants (12), caractérisé en ce que ladite partie intégrante de corps (3) est fixée sur lesdits tirants (12)tandis qu'un couvercle d'extrémité (5) pour la partie intégrante de corps est fixé sur celle-ci. 35