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WO2020128399A1 - Engin a tourelle presentant un systeme ameliore de mise en rotation de la tourelle - Google Patents

Engin a tourelle presentant un systeme ameliore de mise en rotation de la tourelle Download PDF

Info

Publication number
WO2020128399A1
WO2020128399A1 PCT/FR2019/053263 FR2019053263W WO2020128399A1 WO 2020128399 A1 WO2020128399 A1 WO 2020128399A1 FR 2019053263 W FR2019053263 W FR 2019053263W WO 2020128399 A1 WO2020128399 A1 WO 2020128399A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
hydraulic motor
internal
turret
rotation
segment
Prior art date
Application number
PCT/FR2019/053263
Other languages
English (en)
Inventor
Bertrand Lemaitre
Gilles Lemaire
Stéphane Vidal
Original Assignee
Poclain Hydraulics Industrie
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Poclain Hydraulics Industrie filed Critical Poclain Hydraulics Industrie
Publication of WO2020128399A1 publication Critical patent/WO2020128399A1/fr

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/08—Superstructures; Supports for superstructures
    • E02F9/10—Supports for movable superstructures mounted on travelling or walking gears or on other superstructures
    • E02F9/12—Slewing or traversing gears
    • E02F9/121—Turntables, i.e. structure rotatable about 360°
    • E02F9/123—Drives or control devices specially adapted therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/62—Constructional features or details
    • B66C23/84—Slewing gear
    • B66C23/86—Slewing gear hydraulically actuated
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/14—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
    • F16C19/16—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with a single row of balls
    • F16C19/163—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with a single row of balls with angular contact
    • F16C19/166—Four-point-contact ball bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2350/00—Machines or articles related to building
    • F16C2350/26—Excavators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/04—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
    • F16C35/06—Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing

Definitions

  • Turret machine having an improved system for rotating the turret.
  • the present presentation relates to the field of rotary turret machines, such as in particular mechanical shovels, lifting lifts, manipulator arms and other site or handling machines.
  • Rotary turret machines such as backhoes or cranes are
  • FIG. 1 represents an example of such a known system, in which a ring gear 1 is secured to one of the chassis or the turret of a machine, while a motor 2 coupled to a pinion 3 is secured to the another among the chassis or the turret of a machine.
  • the pinion 3 meshes with the ring gear 1 in order to rotate the turret relative to the chassis of the machine.
  • the chassis and the turret are guided in rotation by a bearing which takes up the load of the turret on the chassis.
  • the present description proposes a machine comprising a chassis and a turret movable in rotation about a turret axis relative to the chassis, said machine comprising a hydraulic motor suitable for carrying out the rotational drive of the turret relative to the chassis, said hydraulic motor having a first assembly and a second assembly movable, one with respect to rotation along an axis of the engine, in which the rotation of the turret with respect to the chassis is achieved by a bearing comprising a crown internal and an external ring movable in rotation relative to each other along the turret axis, the internal ring being secured to one of the chassis and the turret, and the external ring being secured to the other among the chassis and the turret characterized in that the first set of the hydraulic motor is integral in rotation with one of the internal ring and the external ring, the second set of the hydraulic motor ique is integral in rotation with the other among the internal crown and the external crown, and in that the motor axis and the turret
  • the multilobe cam has a maximum internal diameter less than or equal to 80%, or even less than or equal to 60% or 50% of an internal diameter of the internal crown and of the external crown.
  • the hydraulic motor comprises a cylinder block
  • the multilobe cam and one of said inner ring and outer ring can then be joined in rotation.
  • said machine further comprises a hydraulic pump adapted to deliver a fluid under pressure to the hydraulic motor, the hydraulic motor being connected to the hydraulic pump via a fluid supply line and a pilot valve, said hydraulic pump being mounted in the chassis or in the turret of said machine, and in which the multilobe cam (34) is integral in rotation with the chassis or the turret of the machine in which the hydraulic pump is mounted.
  • the bearing comprises a plurality of elements of
  • the hydraulic motor includes a brake adapted to selectively immobilize the first set of the hydraulic motor relative to the second set of the hydraulic motor.
  • the hydraulic motor comprises an internal bearing ensuring the relative rotational movement between the first set and the second set of said hydraulic motor, the hydraulic motor being arranged in a sealed casing, so as to form an independent set and removable from the bearing.
  • the hydraulic motor has a central recess along the turret axis, said machine comprising a rotating joint positioned in said central recess, and comprising an internal segment and an external segment movable in rotation along the axis of turret, the internal segment being integral with one of the first or the second set of the hydraulic motor, and the external segment being integral with the other among the first or the second set of the hydraulic motor.
  • the internal segment or the external segment of the rotary joint is integral in rotation with the first assembly or the second assembly of the hydraulic motor, and integral in rotation with the internal crown or the external crown of the bearing.
  • the internal segment comprises one or more internal conduits having an axial portion opening at a first end of the internal segment and a radial portion opening at an interface between the internal segment and the external segment, the external segment having a internal groove in fluid communication with said radial portion, as well as a conduit internal connected to said internal groove and emerging from the external segment at an end opposite to the first end of the internal segment along the axis of the turret.
  • Figure 1 shows a known device for rotating a turret for a machine.
  • Figure 2 is a view showing a device for rotating a turret for a vehicle according to one aspect of the invention.
  • Figure 3 shows a sectional view of one for rotating a turret for a vehicle according to one aspect of the invention
  • Figure 4 is a sectional view of a variant of the device
  • Figures 2 and 3 show two views of a device for rotating a turret for a machine according to one aspect of the invention. These figures show a bearing 20 or raceway comprising an outer ring 21 and an inner ring 22 positioned inside the outer ring 21.
  • the outer ring 21 and the inner ring 22 are
  • rotation elements 23 such as balls, rollers or a bearing.
  • the bearing 20 forms a pivot connection for the rotation of a turret of a machine relative to the chassis of this machine.
  • a chassis By machine, we more generally understand any device, machine or vehicle having two sub- sets movable in rotation relative to each other, one then being called a chassis, and the other a turret.
  • the bearing 20 will be integral on the one hand to a chassis 1 C of the machine, and on the other hand a 1T turret of the machine.
  • a chassis 1 C of the machine For example, we will here consider that the outer ring 21 is secured to the chassis 1 C of the machine, while the inner ring 22 is secured to the turret 1T of the machine. It is understood that the reverse configuration is also possible, and has a similar operation.
  • a hydraulic motor 30 is positioned in the bearing.
  • the hydraulic motor 30 comprises a first assembly and a second assembly mounted to be movable in rotation relative to one another along an axis of the engine.
  • the axis of rotation of the motor coincides with the axis of the turret Z-Z.
  • the bearing and the hydraulic motor 30 are thus coaxial.
  • the hydraulic motor 30 is a hydraulic motor with radial pistons and multi-lobe cam. It comprises a cylinder block 32 having a plurality of housings extending radially around the engine axis, and in which pistons 33 are slidably mounted coming into contact with the multi-lobe cam 34 positioned around the cylinder block 32.
  • the hydraulic motor 30 also includes a distributor 35 providing a supply of fluid to the cylinder block 32, the distributor 35 being here represented as associated with hydraulic conduits 45 and 45B ensuring a supply and a discharge of fluid, which makes it possible to control the rotation of the hydraulic motor 30 in both directions by reversing the supply and the exhaust.
  • the distributor 35 has internal conduits opening onto one face of the cylinder block 32 provided with supply conduits for the housings comprising the pistons 33, and also has conduits opening onto an external face of the distributor 35 and thus forming an inlet and an outlet of the motor hydraulic 30, which typically open on the same side of the distributor 35.
  • the rotational movement is controlled by these supply conduits 45 and 45B.
  • the distributor 35 typically comprises a distributor core and a distributor housing, these two associated elements forming the distributor 35.
  • the distributor core or the distributor housing can be formed in other components of the hydraulic motor; the distributor casing typically forms part of the casing of the hydraulic motor 30.
  • hydraulic motor two sets movable in rotation relative to each other, one of the sets being integral in rotation with the multilobe cam 34, and the other being integral in rotation with the cylinder block 32.
  • the distributor 35 is integral in rotation with the multi-lobe cam 34, the latter being formed in the casing of the hydraulic motor 30.
  • the distributor 35 and the multi-lobe cam 34 define a first assembly (or cam assembly ) of the hydraulic motor 30, which here is integral in rotation with the internal crown 22 by means of an internal arm 352.
  • the cylinder block 32 defines a second assembly (or block assembly) of the hydraulic motor 30, which here is integral in rotation of the external ring 21 by means of an external arm 322. It is understood that the configuration shown is only illustrative, and that one or the other of the assemblies of the hydraulic motor 30 can indifferently be integral with the internal ring 22 or the outer ring 21 of the bearing 20.
  • the multilobe cam 34 can thus be integral in rotation with the inner ring 22 or the outer ring 21 of the bearing 20, for example by bolting. More generally, the first assembly of the hydraulic motor 30 is integral in rotation with one of the internal ring 22 and the external ring 21 to which it is linked by a first link arm (here one of the internal arm 352 or the outer arm 322), and the second set of the hydraulic motor 30 is integral in rotation with the other among the internal ring 22 and the external ring 21 to which it is linked by a second link arm (here the other among the internal arm 352 or external arm 322).
  • a first link arm here one of the internal arm 352 or the outer arm 322
  • the second set of the hydraulic motor 30 is integral in rotation with the other among the internal ring 22 and the external ring 21 to which it is linked by a second link arm (here the other among the internal arm 352 or external arm 322).
  • the multi-lobe cam 34 and the inner ring 22 may form a single piece. Indeed, it is advantageous to produce the internal crown 22 which has a raceway in the material of the multilobe cam 34, because the qualities of materials required and the treatments are similar for a cam and for a bearing. The assembly is simplified, and the precision is increased. This is particularly advantageous for vehicles where the diameter of the internal crown 22 is fairly close to the external diameter of the motor 30.
  • bearing for the hydraulic motor 30 which therefore may not include bearings internal to its casing.
  • the hydraulic motor 30 can also
  • bearings ensuring the rotation between the block assembly and the cam assembly, typically one or more tapered bearings allowing in particular to absorb the load resulting from the pushing force of the distributor 35.
  • link arms between the hydraulic motor 30 and the bearing 20 makes it possible to keep a hydraulic motor 30 having an outer diameter reduced compared to an internal diameter of the bearing 20, typically less than or equal to 80%, or even 60%, or more precisely at 50%, or even at 40% of the internal diameter of the bearing 20.
  • the diameter of the hydraulic motor 30 can be defined by the maximum diameter of the multilobe cam 34, that is to say the diameter of a circle whose radius corresponds to the maximum radius of the lobes of the multi-lobe cam 34.
  • the diameter of the hydraulic motor can be defined by the mean diameter of the multi-lobe cam 34, which is the mean diameter between the tops and the hollows of the corrugations formed by the lobes of the multi-lobe cam 34.
  • the diameter of the bearing 20 can for example be defined by the smallest among the internal diameter of the internal crown 22 and the internal diameter of the external crown 21, As a variant, the diameter of the bearing 20 is defined by the diameter d 'a circle on which the rolling elements 23 are centered;
  • the hydraulic motor 30 is typically independent of the bearing 20, and housed in a closed casing on which are fixed the link arms, for example dismountably, to allow replacement of the hydraulic motor 30.
  • the hydraulic motor 30 has a closing seal 39 isolating it from the external environment, here a dynamic seal of the lip ring type interposed between the cylinder block 32 and the casing of the hydraulic motor 30, that is to say between the first assembly and the second assembly of the hydraulic motor 30.
  • the hydraulic motor 30 typically forms a closed sealed block, adapted to rotate by itself.
  • connection between the link arms (the internal arm 352 and the external arm 322) and the hydraulic motor 30 is typically carried out with zero angular play, that is to say with zero play in the plane of rotation of the bearing 20 and of the hydraulic motor 30.
  • connection between the link arms (the internal arm 352 and the external arm 322) and the hydraulic motor 30 is typically carried out so as to allow movement in a direction defined by the axis of rotation of the bearing 20 and the hydraulic motor 30, that is to say a sliding movement along the axis of rotation of the bearing 20 and of the hydraulic motor 30.
  • Such a clearance makes it possible in particular to compensate for games or twists in the structure.
  • connection is typically carried out by means of pins, or by means of a sliding groove between the link arm and the hydraulic motor 30.
  • the sliding groove can then for example have a barrel shape (commonly known by the English term " crowning ”) to allow angular latitude between the link arm and the hydraulic motor 30.
  • the hydraulic motor 30 is associated with a hydraulic circuit not shown in the figures, comprising in particular a pressure source such that a hydraulic unit delivering a power necessary for the implementation of the machine, comprising a pump and a hydraulic fluid tank.
  • the hydraulic group is associated with a set of pilot valves making it possible to control in particular the supply of the hydraulic motor 30.
  • the hydraulic group is positioned in the part of the machine which is integral with the cam assembly of the motor.
  • the hydraulic unit is then advantageously positioned in the chassis of the machine. Such positioning is advantageous in particular for the arrangement of hydraulic lines, thus avoiding requiring the use of a rotating joint, and allowing the use of rigid pipes.
  • the hydraulic motor 30 has a central recess, which can in particular form a housing for a rotary joint as will be described later.
  • the hydraulic motor 30 may not have such a central recess, which can then be closed or a shaft integral with the first set or the second set can be positioned there.
  • hydraulic motor 30 relative to its second assembly will therefore cause the external crown 21 to rotate relative to the internal crown 22, and thus allow the turret of the machine to be rotated relative to its chassis.
  • the hydraulic motor 30 typically includes a brake adapted for
  • the hydraulic motor 30 comprises a brake 37 of the dog clutch type, typically suitable for carrying out a braking action by default, and which can be disengaged by applying brake release pressure via a brake release line 38 here connected to a brake release line 48.
  • the brake 37 makes it possible to maintain the turret 1T in position relative to the chassis 1C of the machine, the brake 37.
  • the brake 37 can for example be disengaged when the machine is in operation, the engine hydraulic realizing 30 then being controlled to maintain the turret 1T in position relative to the chassis 1C, or be engaged by default and temporarily disengaged to allow the relative rotation of the turret 1T relative to the chassis 1C when a rotation instruction of the turret 1T with respect to the chassis 1C is emitted.
  • the proposed structure overcomes the need to make crenellations or teeth in order to achieve the relative rotation of a turret relative to the chassis of a machine.
  • the rotation is here performed directly by the hydraulic motor 30, the rotation of the bearing 20 (or more precisely the relative rotation of the inner ring 22 relative to the outer ring 21) being equal to the rotation of the hydraulic motor 30 (or more precisely the relative rotation of the first set of the hydraulic motor 30 relative to its second set).
  • the proposed structure ensures concentricity by mounting the hydraulic motor 30 relative to the bearing 20, and simplifies the mounting of the bearing 20 relative to the chassis 1C e t with the 1T turret without the need to machine flat surfaces on two sides and to make fixing positions with too high a tolerance level. More generally, the structure of the assembly is simplified, whether in terms of number of parts, or constraints related to machining or assembly.
  • the proposed structure makes it possible to limit the size of
  • FIG. 2 makes it possible in particular to illustrate the size the proposed structure; it can easily be seen that this space requirement is greatly reduced compared to the space requirement of a prior system as shown in FIG. 1.
  • the proposed structure therefore makes it possible to limit the space requirement of the rotation device in the chassis or in the turret, and also makes it possible to lower the turret and thus to produce a machine with a rotary turret having a center of gravity closer to the ground, which is in particular advantageous in terms of stability and also of ease of access for the user.
  • Figure 4 a device for rotating a turret for a machine as already described with reference in particular to Figure 3, which is here associated with a rotary joint 50 (also called rotary connector) positioned in the central recess of the hydraulic motor 30 for carrying out the circulation of fluid between the upper part (or turret) and the lower part (or chassis) of the machine, for a transfer of power.
  • a rotary joint 50 also called rotary connector
  • the rotary joint 50 may be hydraulic, pneumatic, or electric.
  • the rotary joint 50 (which is here a hydraulic rotary joint) comprises an internal segment 52 inserted in an external segment 54 concentric with the internal segment 52.
  • the external segment 54 is secured to the block assembly by a first connecting segment 58.
  • the block assembly and the internal segment 54 can be formed in one piece.
  • the internal segment 52 is integral in rotation with the cam assembly and therefore in particular with the distributor. 35, the connection here being produced by a second connection segment 56, and is therefore mounted to rotate relative to the external segment 54.
  • the internal segment 52 is thus secured in rotation to the internal crown 22 while the outer segment 54 is integral in rotation with the outer ring 21 of the bearing 20.
  • the reverse configuration is also possible, this example being only illustrative and not limiting.
  • the internal segment 52 as shown comprises conduits,
  • conduits typically hydraulic or pneumatic or electric.
  • Said conduits typically have a first end opening at a free end of the internal segment 52 in the direction defined by the turret axis ZZ, and a second end opening either at the opposite end of the external segment 54 along the turret axis ZZ , or radially, at the end of the internal segment 52.
  • the internal segment 52 comprises several conduits 60 each having an axial portion 62 extending parallel to the axis of the turret Z-Z and opening at a first end of the rotary joint 50 along the axis turret ZZ, and an axial portion 64 extending radially with respect to the turret axis ZZ, and opening at the interface between the internal segment 52 and the external segment 54.
  • the external segment 54 comprises a plurality of internal conduits 70 , each comprising a radial portion 72 extending radially with respect to the turret axis ZZ, and an axial portion 74 extending
  • the radial portions 72 are typically associated each with a radial groove 76 aligned with the radial portion 64 of a conduit of the internal segment 52 so as to allow a passage of fluid and thus form a rotary joint.
  • the different radial grooves 76 are each framed by sealing elements 78 in order to seal the connection at the interface between the internal segment 52 and the external segment 54.
  • the rotary joint 50 thus has two orifices opening on its two opposite ends; a first orifice opening onto an upper face of the rotary joint 50, and a second orifice opening onto a lower face of the rotary joint 50 (the concepts of
  • the rotary joint 50 has at least one pair of orifices opening out, each pair of orifices comprising an orifice. opening on the upper face and an orifice opening on the lower face of the rotary joint, these two orifices being fluidly connected by the conduits and grooves defined above.
  • the rotary joint 50 typically has an external diameter strictly less than the internal diameter of the central recess of the hydraulic motor 30.
  • the rotary joint 50 has a central portion adapted to be inserted in the central recess of the motor. hydraulic 30, said central portion having an external diameter strictly less than the internal diameter of the central recess of the hydraulic motor 30.
  • hydraulic motor 30 and the rotary joint 50 can be any hydraulic motor 30 and the rotary joint 50 .
  • the hydraulic motor 30 and the rotary joint 50 can be any hydraulic motor 30 and the rotary joint 50 .
  • the external segment 54 of the rotary joint 50 can be formed in one piece with the distributor 35, or with the cylinder block 32, or more generally with a component of the device described above, integral in rotation with the distributor 35 or the cylinder block 32.
  • Figure 5 shows an embodiment in which the hydraulic motor 30 and the rotary joint 50 are integrated.
  • This figure shows the bearing 30 connecting the chassis 1C to the turret 1 T.
  • the link arms (the inner arm 352 and the outer arm 322) connect the outer ring 22 and the inner ring 23 of the bearing 30 to two sets movable in rotation relative to one another of the hydraulic motor 30, one of the sets being integral in rotation with the multi-lobe cam 34, and the other being integral in rotation with the cylinder block 32.
  • the different elements in common with the previous figures are identified by identical reference numerals, and will not be described again here in detail.
  • the rotary joint 50 is here formed between a shaft of the hydraulic motor 30 (which is here formed by the element 54 of the rotary joint 50) and the distributor housing 35 which extends to be inserted into the shaft of the hydraulic motor 30.
  • the shaft 54 of the hydraulic motor 30 which forms part of the rotary joint 50 is here integral in rotation with the cylinder block 32, for example by means of grooves 325 and 543 formed respectively on the cylinder block 32 and on the shaft 54 of the engine hydraulic 30.
  • the shaft 52 of the hydraulic motor 30 is here also integral in rotation with the outer arm 322, typically by means of grooves 324 and 542 as visible in FIG. 5 formed respectively on the outer arm 322 and on the shaft 54 of the hydraulic motor. 30, These two elements here respectively form the internal segment 52 and the external segment 54 of the rotary joint 50.
  • the external segment 54 of the rotary joint 50 which here forms the shaft of the hydraulic motor 30, performs the function of transmission of the force from the hydraulic motor 30 to the internal ring 21 of the bearing 20.
  • the external segment 54 of the rotary joint 50 which here forms the shaft of the hydraulic motor 30, can be inserted by sliding along the axis ZZ, in a direction of insertion going from the external arm 322 towards the distributor 35.
  • the hydraulic motor 30 as shown also includes a

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Abstract

Engin comprenant un châssis (1C) et une tourelle (1T) mobile en rotation autour d'un axe de tourelle (Z-Z) par rapport au châssis (1C), ledit engin comprenant un moteur hydraulique (30) adapté pour réaliser l'entrainement en rotation de la tourelle (1T) par rapport au châssis (1C), dans lequel la rotation de la tourelle (1T) par rapport au châssis (1C) est réalisée par une couronne de rotation (20) comprenant une couronne interne (22) et une couronne externe (21) mobiles en rotation l'une par rapport à l'autre selon l'axe de tourelle (Z-Z), la couronne interne (22) étant solidaire de l'un parmi le châssis (1C) et la tourelle (1T), et la couronne externe (21) étant solidaire de l'autre parmi le châssis (1C) et la tourelle (1T), l'axe de moteur et l'axe de tourelle (Z-Z) étant confondus.

Description

Description
Titre de l'invention : Engin à tourelle présentant un système amélioré de mise en rotation de la tourelle.
Domaine Technique
[0001] Le présent exposé concerne le domaine des engins à tourelle rotative, tels que notamment les pelles mécaniques, nacelles élévatrices, bras manipulateurs et autres engins de chantier ou de manutention.
Technique antérieure
[0002] Les engins à tourelle rotative tels que les pelleteuses ou grues sont
communément employés notamment pour la réalisation de travaux ou
d’opérations de manutention. On trouve également des montages similaires sur toutes sortes de machines, véhicules et engins, tels que des machines à roues manipulatrices de charges, des grues embarquées sur des camions de transport, mais aussi des machines posées sur pieds telles que des grues. Ces engins nécessitent un système d’entrainement dédié afin d’assurer la mise en rotation de la tourelle par rapport au châssis. La rotation doit répondre à des critères spécifiques en termes de précision et de robustesse. Les systèmes connus comprennent communément une couronne dentée engrenant avec un pignon, le pignon étant entraîné en rotation par un moteur. La figure 1 représente un exemple de tel système connu, dans lequel une couronne dentée 1 est solidaire de l’un parmi le châssis ou la tourelle d’un engin, tandis qu’un moteur 2 couplé à un pignon 3 est solidaire de l’autre parmi le châssis ou la tourelle d’un engin. Le pignon 3 engrène avec la couronne dentée 1 afin d’entraîner en rotation la tourelle par rapport au châssis de l’engin. Le châssis et la tourelle sont guidés en rotation par un roulement qui reprend la charge de la tourelle sur le châssis.
[0003] Ces structures connues sont toutefois contraignantes en termes de précision requise pour la fabrication des différents composants, notamment l’usinage de la couronne dentée qui présente un diamètre important, typiquement de l’ordre de 50cm ou plus, et également pour le positionnement relatif des dentures de la couronne et du pignon qui nécessite un usinage précis et complexe pour positionner la couronne et le moteur sur le châssis et la tourelle. [0004] Le présent exposé vise ainsi à répondre au moins partiellement à ces problématiques.
Exposé de l’invention
[0005] A cet effet, le présent exposé propose un engin comprenant un châssis et une tourelle mobile en rotation autour d’un axe de tourelle par rapport au châssis, ledit engin comprenant un moteur hydraulique adapté pour réaliser l’entrainement en rotation de la tourelle par rapport au châssis, ledit moteur hydraulique présentant un premier ensemble et un second ensemble mobiles l’un par rapport en rotation selon un axe de moteur, dans lequel la rotation de la tourelle par rapport au châssis est réalisée par un roulement comprenant une couronne interne et une couronne externe mobiles en rotation l’une par rapport à l’autre selon l’axe de tourelle, la couronne interne étant solidaire de l’un parmi le châssis et la tourelle, et la couronne externe étant solidaire de l’autre parmi le châssis et la tourelle caractérisé en ce que le premier ensemble du moteur hydraulique est solidaire en rotation de l’une parmi la couronne interne et la couronne externe, le second ensemble du moteur hydraulique est solidaire en rotation de l’autre parmi la couronne interne et la couronne externe, et en ce que l’axe de moteur et l’axe de tourelle sont confondus.
[0006] Selon un exemple, la came multilobes présente un diamètre interne maximum inférieur ou égal à 80%, ou encore inférieur ou égal à 60% ou à 50% d’un diamètre interne de la couronne interne et de la couronne externe.
[0007] Selon un exemple, le moteur hydraulique comprend un bloc cylindres
présentant une pluralité de logements s’étendant radialement autour de l’axe de moteur, une pluralité de pistons montés coulissant dans lesdits logements, et une came multilobes entourant le bloc cylindres.
[0008] La came multilobes et l’une desdites couronne interne et couronne externe peuvent alors être solidaires en rotation.
[0009] Selon un exemple, ledit engin comprend en outre une pompe hydraulique adaptée pour délivrer un fluide sous pression au moteur hydraulique, le moteur hydraulique étant relié à la pompe hydraulique via une ligne d’alimentation de fluide et une valve de pilotage, ladite pompe hydraulique étant montée dans le châssis ou dans la tourelle dudit engin, et dans lequel la came multilobes (34) est solidaire en rotation du châssis ou de la tourelle de l’engin dans lequel la pompe hydraulique est montée.
[0010] Selon un exemple, le roulement comprend une pluralité d'éléments de
roulement interposés entre la couronne interne et la couronne externe.
[001 1] Selon un exemple, le moteur hydraulique comprend un frein adapté pour sélectivement immobiliser le premier ensemble du moteur hydraulique par rapport au second ensemble du moteur hydraulique.
[0012] Selon un exemple, le moteur hydraulique comprend un roulement interne assurant le mouvement de rotation relatif entre le premier ensemble et le second ensemble dudit moteur hydraulique, le moteur hydraulique étant disposé dans un carter étanche, de manière à former un ensemble indépendant et amovible du roulement.
[0013] Selon un exemple, le moteur hydraulique présente un évidement central selon l’axe de tourelle, ledit engin comprenant un joint tournant positionné dans ledit évidement central, et comprenant un segment interne et un segment externe mobiles en rotation selon l’axe de tourelle, le segment interne étant solidaire de l’un parmi le premier ou le second ensemble du moteur hydraulique, et le segment externe étant solidaire de l’autre parmi le premier ou le second ensemble du moteur hydraulique.
[0014] Le segment interne ou le segment externe du joint tournant est alors
typiquement formé en une pièce avec un segment du distributeur, du bloc cylindres ou d’un carter du moteur hydraulique.
[0015] Selon un exemple, le segment interne ou le segment externe du joint tournant est solidaire en rotation du premier ensemble ou du second ensemble du moteur hydraulique, et solidaire en rotation de la couronne interne ou de la couronne externe du roulement.
[0016] Selon un exemple, le segment interne comprend un ou plusieurs conduits internes présentant une portion axiale débouchant à une première extrémité du segment interne et une portion radiale débouchant à une interface entre le segment interne et le segment externe, le segment externe présentant une gorge interne en communication fluide avec ladite portion radiale, ainsi qu’un conduit interne relié à ladite gorge interne et débouchant du segment externe à une extrémité opposée à la première extrémité du segment interne selon l’axe de tourelle.
Brève description des dessins
[0017] L’invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la
description détaillée faite ci-après de différents modes de réalisation de l’invention donnés à titre d’exemples non limitatifs. Cette description fait référence aux pages de figures annexées, et introduits ci-après.
[0018] [Fig. 1] La figure 1 présente un dispositif connu pour la mise en rotation d’une tourelle pour un engin.
[0019] [Fig. 2] La figure 2 est une vue représentant un dispositif de mise en rotation d’une tourelle pour un véhicule selon un aspect de l’invention.
[0020] [Fig. 3] La figure 3 représente une vue en coupe d’un de mise en rotation d’une tourelle pour un véhicule selon un aspect de l’invention
[0021] [Fig. 4] La figure 4 est une vue en coupe d’une variante du dispositif
représenté sur la figure 2.
[0022] Sur l’ensemble des figures, les éléments en commun sont repérés par des références numériques identiques.
Description des modes de réalisation
[0023] Les figures 2 et 3 représentent deux vues d’un dispositif de mise en rotation d’une tourelle pour un engin selon un aspect de l’invention. On représente sur ces figures un roulement 20 ou chemin de roulement comprenant une couronne externe 21 et une couronne interne 22 positionnée à l’intérieur de la couronne externe 21. La couronne externe 21 et la couronne interne 22 sont
concentriques, et montées mobiles en rotation l’une par rapport à l’autre selon un axe principal Z-Z au moyen d’éléments de rotation 23 tels que des billes, des rouleaux ou un coussinet.
[0024] Le roulement 20 forme une liaison pivot pour la mise en rotation d’une tourelle d’un engin par rapport au châssis de cet engin. Par engin, on comprend plus généralement tout appareil, machine ou véhicule présentant deux sous- ensembles mobiles en rotation l’un par rapport à l’autre, l’un étant alors qualifié de châssis, et l’autre de tourelle.
[0025] Plus précisément, en considérant un engin avec une tourelle rotative, par exemple un engin de chantier tel qu’une pelleteuse, une grue ou une machine présentant une tourelle rotative, le roulement 20 va être solidaire d’une part à un châssis 1 C de l’engin, et d’autre part à une tourelle 1T de l’engin. A titre d’exemple, nous allons ici considérer que la couronne externe 21 est solidaire du châssis 1 C de l’engin, tandis que la couronne interne 22 est solidaire de la tourelle 1T de l’engin. On comprend bien que la configuration inverse est également possible, et présente un fonctionnement similaire.
[0026] On comprend ainsi que la rotation relative de la couronne externe 21 par rapport à la couronne interne 22 (ou inversement) permet de faire pivoter la tourelle 1T de l’engin par rapport au châssis 1C.
[0027] Dans la structure revendiqué, un moteur hydraulique 30 est positionné dans le roulement. Le moteur hydraulique 30 comprend un premier ensemble et un second ensemble montés mobiles en rotation l’un par rapport à l’autre selon un axe de moteur. L’axe de rotation du moteur est confondu avec l’axe de tourelle Z- Z. Le roulement et le moteur hydraulique 30 sont ainsi coaxiaux.
[0028] Le moteur hydraulique 30 est un moteur hydraulique à pistons radiaux et came multilobes. Il comprend un bloc cylindres 32 présentant une pluralité de logements s’étendant radialement autour de l’axe de moteur, et dans lesquels sont montés coulissants des pistons 33 venant au contact de la came multilobes 34 positionnée autour du bloc cylindres 32. Le moteur hydraulique 30 comprend également un distributeur 35 réalisant une alimentation en fluide du bloc cylindres 32, le distributeur 35 étant ici représenté comme associé à des conduits hydrauliques 45 et 45B assurant une alimentation et un échappement de fluide, ce qui permet de commander la rotation du moteur hydraulique 30 dans les deux sens en intervertissant l’alimentation et l’échappement. Le distributeur 35 présente des conduits internes débouchant sur une face du bloc cylindres 32 munie de conduits d’alimentation pour les logements comprenant les pistons 33, et présente également des conduits débouchant sur une face externe du distributeur 35 et formant ainsi une admission et un refoulement du moteur hydraulique 30, qui débouchent typiquement sur une même, face du distributeur 35. Le mouvement de rotation est piloté par ces conduits d’alimentation 45 et 45B. Le distributeur 35 comprend typiquement un noyau de distributeur et un carter de distributeur, ces deux éléments associés formant le distributeur 35. Le noyau de distributeur ou le carter de distributeur peuvent être formés dans d’autres composants du moteur hydraulique ; le carter de distributeur forme typiquement une partie du carter du moteur hydraulique 30.
[0029] On définit pour le moteur hydraulique deux ensembles mobiles en rotation l’un par rapport à l’autre, l'un des ensembles étant solidaire en rotation de la came multilobes 34, et l’autre étant solidaire en rotation du bloc cylindres 32.
[0030] Dans l’exemple illustré, le distributeur 35 est solidaire en rotation de la came multilobes 34, cette dernière étant formée dans le carter du moteur hydraulique 30. Le distributeur 35 et la came multilobes 34 définissent un premier ensemble (ou ensemble came) du moteur hydraulique 30, qui est ici solidaire en rotation de la couronne interne 22 au moyen d’un bras interne 352. Le bloc cylindres 32 définit un second ensemble (ou ensemble bloc) du moteur hydraulique 30, qui est ici solidaire en rotation de la couronne externe 21 au moyen d’un bras externe 322. On comprend que la configuration représentée est uniquement illustrative, et que l’un ou l’autre des ensembles du moteur hydraulique 30 peuvent de manière indifférente être solidaires de la couronne interne 22 ou de la couronne externe 21 du roulement 20. La came multilobes 34 peut ainsi être solidaire en rotation de la couronne interne 22 ou de la couronne externe 21 du roulement 20, par exemple par boulonnage. Plus généralement, le premier ensemble du moteur hydraulique 30 est solidaire en rotation de l’une parmi la couronne interne 22 et la couronne externe 21 à laquelle il est lié par un premier bras de liaison (ici l’un parmi le bras interne 352 ou le bras externe 322), et le second ensemble du moteur hydraulique 30 est solidaire en rotation de l’autre parmi la couronne interne 22 et la couronne externe 21 à laquelle il est lié par un second bras de liaison (ici l’autre parmi le bras interne 352 ou le bras externe 322).
[0031] En variante, la came multilobes 34 et la couronne interne 22 peuvent former une seule pièce. En effet, il est avantageux de réaliser la couronne interne 22 qui présente une piste de roulement dans le matériau de la came multilobes 34, car les qualités de matériaux requises et les traitements sont similaires pour une came et pour un roulement. Le montage est simplifié, et la précision est augmentée. Cela est particulièrement avantageux pour les engins ou le diamètre de la couronne interne 22 est assez proche du diamètre externe du moteur 30.
[0032] Du fait de la liaison de l’ensemble came et de l’ensemble bloc du moteur
hydraulique 30 à la couronne interne 22 et à la couronne externe 21 du roulement 20, le roulement 20 permet d’assurer la fonction de palier de
roulement pour le moteur hydraulique 30, qui peut donc ne pas comprendre de roulements internes à son carter.
[0033] En variante non représentée, le moteur hydraulique 30 peut également
présenter des roulements assurant la mise en rotation entre l’ensemble bloc et l’ensemble came, typiquement un ou plusieurs roulements coniques permettant notamment d’absorber la charge résultant de l’effort de poussée du distributeur 35.
[0034] Par ailleurs, la présence du bras interne 352 et du bras externe 322 qui
forment des bras de liaison entre le moteur hydraulique 30 et le roulement 20 permet de conserver un moteur hydraulique 30 ayant un diamètre externe réduit par rapport à un diamètre interne du roulement 20, typiquement inférieur ou égal à 80%, ou encore à 60%, ou plus précisément à 50%, ou encore à 40% du diamètre interne du roulement 20.
[0035] A titre d’exemple le diamètre du moteur hydraulique 30 peut être défini par le diamètre maximum de la came multilobes 34, c’est-à-dire le diamètre d’un cercle dont le rayon correspond au rayon maximum des lobes de la came multilobes 34. De manière alternative, le diamètre du moteur hydraulique peut être défini par le diamètre moyen de la came multilobes 34, qui est le diamètre moyen entre les sommets et les creux des ondulations formées par les lobes de la came multilobes 34.
[0036] Le diamètre du roulement 20 peut par exemple être défini par le plus faible parmi le diamètre interne de la couronne interne 22 et le diamètre interne de la couronne externe 21 , En variante, le diamètre du roulement 20 est défini par le diamètre d’un cercle sur lequel sont centrés les éléments de roulement 23 ;
typiquement un cercle défini par les centres des éléments de roulement 23. [0037] De plus, cette structure employant des bras de liaison (le bras interne 352 et le bras externe 322) permet de ne pas être contraint par la dimension du roulement 20 pour le choix du moteur hydraulique 30. On peut ainsi employer un moteur hydraulique 30 ayant une came multilobes 34 et/ou une cylindrée voulue, indépendamment du diamètre du roulement 20, ce qui ne serait pas le cas en l’absence des bras de liaison.
[0038] Le moteur hydraulique 30 est typiquement indépendant du roulement 20, et logé dans un carter fermé sur lequel sont fixés les bras de liaison, par exemple de manière démontable, afin de permettre le remplacement du moteur hydraulique 30. Dans l’exemple illustré sur les figures 3 et 4, le moteur hydraulique 30 présente un joint d’étanchéité de fermeture 39 l’isolant du milieu externe, ici un joint dynamique du type bague à lèvre interposé entre le bloc cylindres 32 et le carter du moteur hydraulique 30, c’est-à-dire entre le premier ensemble et le second ensemble du moteur hydraulique 30. Le moteur hydraulique 30 forme typiquement un bloc étanche fermé, adapté à tourner par lui-même.
[0039] La liaison entre les bras de liaison (le bras interne 352 et le bras externe 322) et le moteur hydraulique 30 est typiquement réalisée avec un jeu angulaire nul, c’est-à-dire avec un jeu nul dans le plan de rotation du roulement 20 et du moteur hydraulique 30.
[0040] La liaison entre les bras de liaison (le bras interne 352 et le bras externe 322) et le moteur hydraulique 30 est typiquement réalisée de manière à permettre un débattement selon une direction définie par l’axe de rotation du roulement 20 et du moteur hydraulique 30, c’est-à-dire un mouvement de glissement selon l’axe de rotation du roulement 20 et du moteur hydraulique 30. Un tel débattement permet notamment de compenser des jeux ou des torsions dans la structure.
Une telle liaison est typiquement réalisée au moyen de goupilles, ou au moyen d'une cannelure glissante entre le bras de liaison et le moteur hydraulique 30. La cannelure glissante peut alors par exemple présenter une forme de tonneau (communément désignée par le terme anglais « crowning ») afin de permettre une latitude angulaire entre le bras de liaison et le moteur hydraulique 30. [0041] Le moteur hydraulique 30 est associé à un circuit hydraulique non représenté sur les figures, comprenant notamment une source de pression telle, qu’un groupe hydraulique délivrant une puissance nécessaire à la mise en oeuvre de l’engin, comportant une pompe et un réservoir de fluide hydraulique. Le groupe hydraulique est associé à un ensemble de valves de pilotage permettant de piloter notamment l’alimentation du moteur hydraulique 30. De manière avantageuse, le groupe hydraulique est positionné dans la partie de l’engin qui est solidaire de l’ensemble came du moteur hydraulique 30, c’est-à-dire l’ensemble du moteur hydraulique 30 présentant les orifices d’alimentation 45 et 45B du distributeur 35. Plus précisément, si on considère un exemple dans lequel l’ensemble came du moteur hydraulique 30 est solidaire du châssis de l’engin, le groupe hydraulique est alors avantageusement positionné dans le châssis de l’engin. Un tel positionnement est avantageux notamment pour l’agencement des lignes hydrauliques en évitant ainsi de nécessiter l’emploi d’un joint tournant, et en permettant l’emploi de conduites rigides.
[0042] Dans l’exemple représenté sur les figures 2 et 3, le moteur hydraulique 30 présente un évidement central, qui peut notamment former un logement pour un joint tournant comme on le décrira par la suite. En variante, le moteur hydraulique 30 peut ne pas présenter un tel évidement central, qui peut alors être obturé ou un arbre solidaire au premier ensemble ou au second ensemble peut y être positionné.
[0043] En fonctionnement, la mise en rotation relative du premier ensemble du
moteur hydraulique 30 par rapport à son second ensemble va donc entraîner en rotation la couronne externe 21 par rapport à la couronne interne 22, et ainsi permettre de réaliser une rotation de la tourelle de l’engin par rapport à son châssis.
[0044] Le moteur hydraulique 30 comprend typiquement un frein adapté pour
immobiliser le premier ensemble du moteur hydraulique par rapport à son second ensemble, et de ce fait immobiliser la couronne interne 22 par rapport à la couronne externe 21. Dans l’exemple illustré, le moteur hydraulique 30 comprend un frein 37 de type crabot, typiquement adapté pour réaliser par défaut une action de freinage, et qui peut être désengagé par application d’une pression de défreinage via une ligne de défreinage 38 ici reliée à une ligne de défreinage 48. En fonctionnement, le frein 37 permet d’assurer un maintien en position de la tourelle 1T par rapport au châssis 1C de l’engin, le frein 37. Le frein 37 peut par exemple être désengagé lorsque l’engin est en fonctionnement, le moteur hydraulique réalisant 30 étant alors piloté pour assurer un maintien en position de la tourelle 1T par rapport au châssis 1C, ou être engagé par défaut et désengagé temporairement pour permettre la rotation relative de la tourelle 1T par rapport au châssis 1C lorsqu’une consigne de rotation de la tourelle 1T par rapport au châssis 1C est émise.
[0045] Du fait de l’agencement du moteur hydraulique 30 qui est coaxial par rapport au roulement 20, la structure proposée permet de s’affranchir de la nécessité de réaliser des crénelures ou dents afin de réaliser la mise en rotation relative d’une tourelle par rapport au châssis d’un engin. En effet, la mise en rotation est ici réalisée directement par le moteur hydraulique 30, la rotation du roulement 20 (ou plus précisément la rotation relative de la couronne interne 22 par rapport à la couronne externe 21) étant égale à la rotation du moteur hydraulique 30 (ou plus précisément à la rotation relative du premier ensemble du moteur hydraulique 30 par rapport à son second ensemble). Il y a donc un rapport de 1 entre la rotation du moteur hydraulique 30 et la rotation du roulement 20.
[0046] De plus, la structure présentée simplifie le positionnement du moteur
hydraulique 30 par rapport à la structure connue présentée en figure 1 , qui nécessitait un usinage très précis d’une face du roulement afin d’assurer un appui plan, de la deuxième face en référence à la première pour assurer le bon parallélisme du moteur 30 avec l’axe de rotation, ainsi qu’un positionnement avec un très faible niveau de tolérance pour le moteur hydraulique par rapport au centre de la fixation du roulement afin d’assurer une bonne prise du pignon par rapport aux dentures, sans quoi on observait du jeu, du serrage, ou une excentration ou défaut de concentricité de la trajectoire du pignon par rapport à la denture de couronne, ce qui générait des vibrations, du bruit, du jeu ou du coincement, c’est-à-dire un manque de précision voire une destruction des dents du pignon ou du roulement 20. La structure proposée assure une concentricité grâce au montage du moteur hydraulique 30 par rapport au roulement 20, et simplifie le montage du roulement 20 par rapport au châssis 1C et à la tourelle 1T sans nécessiter d’usiner des surfaces planes sur deux faces et de faire des positionnements de fixation avec un niveau de tolérances trop élevé. De manière plus générale, la structure de l’ensemble est simplifiée, que ce soit en termes de nombre de pièces, ou de contraintes liées à l’usinage ou à l’assemblage.
[0047] Par ailleurs, la structure proposée permet de limiter l’encombrement de
l’ensemble selon la direction définie par l’axe de tourelle Z-Z. En effet, par rapport aux structures conventionnelles, certains modes de réalisation de la structure proposée permet d’exploiter le volume interne du roulement 20 afin d’y
positionner les différents composants du moteur hydraulique 30, plutôt que ce dernier ne s’étende selon la direction définie par l’axe de tourelle Z-Z au-dessus ou en-dessous du roulement 20. La figure 2 permet notamment d’illustrer l’encombrement de la structure proposée ; on constate aisément que cet encombrement est fortement réduit par rapport à l’encombrement d’un système antérieur tel que représenté sur la figure 1. La structure proposée permet donc de limiter l’encombrement du dispositif de rotation dans le châssis ou dans la tourelle, et permet également d’abaisser la tourelle et ainsi de réaliser un engin avec une tourelle rotative ayant un centre de gravité plus près du sol, ce qui est notamment avantageux en termes de stabilité et également de facilité d’accès pour l’utilisateur.
[0048] On représente sur la figure 4 un dispositif de mise en rotation d’une tourelle pour un engin tel que déjà décrit en référence notamment à la figure 3, qui est ici associé à un joint tournant 50 (également nommé raccord tournant) positionné dans l’évidement central du moteur hydraulique 30 pour la réalisation de la circulation de fluide entre la partie haute (ou tourelle) et la partie basse (ou châssis) de l’engin, pour un transfert de puissance.
[0049] Le joint tournant 50 peut-être hydraulique, pneumatique, ou électrique.
[0050] Plus précisément, on voit notamment sur la figure 3 que le joint tournant 50 (qui est ici un joint tournant hydraulique) comprend un segment interne 52 inséré dans un segment externe 54 concentrique avec le segment interne 52. Le segment externe 54 est solidarisé à l’ensemble bloc par un premier segment de liaison 58. En variante décrite ultérieurement, l’ensemble bloc et le segment interne 54 peuvent être formés en une seule pièce. Le segment interne 52 est solidaire en rotation du de l’ensemble came et donc notamment du distributeur 35, la liaison étant ici réalisée par un second segment de liaison 56, et est donc monté tournant par rapport au segment externe 54. Dans l’exemple illustré, le segment interne 52 est ainsi solidaire en rotation de la couronne interne 22 tandis que le segment externe 54 est solidaire en rotation de la couronne externe 21 du roulement 20. Comme déjà indique précédemment, on comprend que la configuration inverse est également possible, cet exemple étant uniquement illustratif et non limitatif.
[0051] Le segment interne 52 tel que représenté comprend des conduits,
typiquement hydrauliques ou pneumatiques ou électriques. Lesdits conduits présentent typiquement une première extrémité débouchant à une extrémité libre du segment interne 52 selon la direction définie par l’axe de tourelle Z-Z, et une seconde extrémité débouchant soit à l’extrémité opposée du segment externe 54 selon l’axe de tourelle Z-Z, soit radialement, à l’extrémité du segment interne 52. On décrit ci-après plusieurs de ces conduits.
[0052] Dans l’exemple illustré, le segment interne 52 comprend plusieurs conduits 60 ayant chacun une portion axiale 62 s’étendant parallèlement à l’axe de tourelle Z- Z et débouchant à une première extrémité du joint tournant 50 selon l’axe de tourelle Z-Z, et une portion axiale 64 s’étendant radialement par rapport à l’axe de tourelle Z-Z, et débouchant à l’interface entre le segment interne 52 et le segment externe 54. Le segment externe 54 comprend un plusieurs conduits internes 70, comprenant chacun une portion radiale 72 s’étendant radialement par rapport à l’axe de tourelle Z-Z, et une portion axiale 74 s’étendant
parallèlement à l’axe de tourelle Z-Z et débouchant à une seconde extrémité du joint tournant 50 selon l’axe de tourelle Z-Z, opposée à la première extrémité du joint tournant 50 selon l’axe de tourelle Z-Z. Les portions radiales 72 sont typiquement associées chacune à une gorge radiale 76 alignée avec la portion radiale 64 d’un conduit du segment interne 52 de manière à permettre un passage de fluide et ainsi former un joint tournant. Les différentes gorges radiales 76 sont chacune encadrées par des éléments d’étanchéité 78 afin d’assurer l’étanchéité de la liaison au niveau de l’interface entre le segment interne 52 et le segment externe 54. Le joint tournant 50 présente ainsi deux orifices débouchant sur ses deux extrémités opposées ; un premier orifice débouchant sur une face supérieure du joint tournant 50, et un second orifice débouchant sur une face inférieure du joint tournant 50 (les notions de
« supérieur » et « inférieur » étant repérées par rapport à l’axe de tourelle Z-Z). Ces deux orifices forment ainsi des orifices d’entrée et de sortie de fluide, et permettent au fluide de traverser le roulement 20. Ainsi, le joint tournant 50 présente au moins un couple d’orifices débouchant, chaque couple d’orifice comprenant un orifice débouchant sur la face supérieure et un orifice débouchant sur la face inférieure du joint tournant, ces deux orifices étant reliés fluidiquement par les conduits et gorges définis précédemment.
[0053] Le joint tournant 50 présente typiquement un diamètre externe strictement inférieur au diamètre interne de l’évidement central du moteur hydraulique 30. Selon un exemple, le joint tournant 50 présente une portion centrale adaptée pour être insérée dans l’évidement central du moteur hydraulique 30, ladite portion centrale présentant un diamètre externe strictement inférieur au diamètre interne de l’évidement central du moteur hydraulique 30.
[0054] En variante, le moteur hydraulique 30 et le joint tournant 50 peuvent être
intégrés. Par exemple, le segment externe 54 du joint tournant 50 peut être formé en une seule pièce avec le distributeur 35, ou avec le bloc cylindres 32, ou plus généralement avec un composant du dispositif décrit précédemment solidaire en rotation du distributeur 35 ou du bloc cylindres 32.
[0055] La figure 5 présente un mode de réalisation dans lequel le moteur hydraulique 30 et le joint tournant 50 sont intégrés.
[0056] On retrouve sur cette figure le roulement 30 reliant le châssis 1C à la tourelle 1 T. Les bras de liaison (le bras interne 352 et le bras externe 322) relient la couronne externe 22 et la couronne interne 23 du roulement 30 aux deux ensembles mobiles en rotation l’un par rapport à l’autre du moteur hydraulique 30, l’un des ensembles étant solidaire en rotation de la came multilobes 34, et l’autre étant solidaire en rotation du bloc cylindres 32. Les différents éléments en commun avec les figures précédentes sont repérés par des références numériques identiques, et ne seront pas ici décrites à nouveau en détail.
[0057] Le joint tournant 50 est ici formé entre un arbre du moteur hydraulique 30 (qui est ici formé par l’élément 54 du joint tournant 50) et le carter du distributeur 35 qui se prolonge pour venir être inséré dans l’arbre du moteur hydraulique 30. L’arbre 54 du moteur hydraulique 30 qui forme une partie du joint tournant 50 est ici solidaire en rotation du bloc cylindres 32, par exemple au moyen de cannelures 325 et 543 formées respectivement sur le bloc cylindres 32 et sur l’arbre 54 du moteur hydraulique 30. L’arbre 52 du moteur hydraulique 30 est ici également solidaire en rotation du bras externe 322, typiquement au moyen de cannelures 324 et 542 telles que visibles sur la figure 5 formées respectivement sur le bras externe 322 et sur l’arbre 54 du moteur hydraulique.30, Ces deux éléments forment ici respectivement le segment interne 52 et le segment externe 54 du joint tournant 50. Le segment externe 54 du joint tournant 50, qui forme ici l’arbre du moteur hydraulique 30, assure la fonction de transmission de l’effort du moteur hydraulique 30 à la couronne interne 21 du roulement 20. Le segment externe 54 du joint tournant 50, qui forme ici l’arbre du moteur hydraulique 30, peut être inséré par coulissement selon l’axe Z-Z, selon un sens d’insertion allant du bras externe 322 vers le distributeur 35.
[0058] Le moteur hydraulique 30 tel que représenté comprend également un
roulement interne 31 , ici un roulement conique, assurant le mouvement de rotation entre les deux ensembles mobiles en rotation du moteur hydraulique 30. Comme indiqué précédemment, l’emploi d’un roulement conique 31 permet ici d’amortir les efforts résultant de la poussée exercée par le distributeur 35.
[0059] Bien que la présente invention ait été décrite en se référant à des exemples de réalisation spécifiques, il est évident que des modifications et des
changements peuvent être effectués sur ces exemples sans sortir de la portée générale de l’invention telle que définie par les revendications. En particulier, des caractéristiques individuelles des différents modes de réalisation
illustrés/mentionnés peuvent être combinées dans des modes de réalisation additionnels. Par conséquent, la description et les dessins doivent être considérés dans un sens illustratif plutôt que restrictif.
[0060] Il est également évident que toutes les caractéristiques décrites en référence à un procédé sont transposables, seules ou en combinaison, à un dispositif, et inversement, toutes les caractéristiques décrites en référence à un dispositif sont transposables, seules ou en combinaison, à un procédé.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Engin comprenant un châssis (1 C) et une tourelle (1T) mobile en rotation autour d'un axe de tourelle (Z-Z) par rapport au châssis (1 C), ledit engin comprenant un moteur hydraulique (30) adapté pour réaliser l’entrainement en rotation de la tourelle (1T) par rapport au châssis (1 C), ledit moteur hydraulique (30) présentant un premier ensemble et un second ensemble mobiles l’un par rapport en rotation selon un axe de moteur, dans lequel la rotation de la tourelle (1T) par rapport au châssis (1 C) est réalisée par un roulement (20) comprenant une couronne interne (22) et une couronne externe (21 ) mobiles en rotation l’une par rapport à l’autre selon l’axe de tourelle (Z-Z), la couronne interne (22) étant solidaire de l’un parmi le châssis (1 C) et la tourelle (1T), et la couronne externe (21) étant solidaire de l’autre parmi le châssis (1 C) et la tourelle (1T),
caractérisé en ce que le premier ensemble du moteur hydraulique (30) est solidaire en rotation de l’une parmi la couronne interne (22) et la couronne externe (21) à laquelle il est lié par un premier bras de liaison, le second ensemble du moteur hydraulique (30) est solidaire en rotation de l’autre parmi la couronne interne (22) et la couronne externe (21 ) à laquelle il est lié par un second bras de liaison, et en ce que l’axe de moteur et l’axe de tourelle (Z-Z) sont confondus.
[Revendication 2] Engin selon la revendication 1 , dans lequel le moteur hydraulique (30) comprend un bloc cylindres (32) présentant une pluralité de logements s’étendant radialement autour de l’axe de moteur, une pluralité de pistons (33) montés coulissant dans lesdits logements, et une came multilobes (34) entourant le bloc cylindres (32).
[Revendication 3] Engin selon la revendication 2, dans lequel la came
multilobes (34) et l’une desdites couronne interne (22) et couronne externe (21 ) sont solidaires en rotation.
[Revendication 4] Engin selon l’une des revendications 2 ou 3, comprenant en outre une pompe hydraulique adaptée pour délivrer un fluide sous pression au moteur hydraulique, le moteur hydraulique étant relié à la pompe hydraulique via une ligne d’alimentation de fluide et une valve de pilotage, ladite pompe hydraulique étant montée dans le châssis ou dans la tourelle dudit engin, et dans lequel la came multilobes (34) est solidaire en rotation du châssis ou de la tourelle de l’engin dans lequel la pompe hydraulique est montée.
[Revendication 5] Engin selon l’une des revendications 4 à 4, dans lequel la came multilobes (34) présente un diamètre interne maximum inférieur ou égal à 80% d’un diamètre interne de la couronne interne (22) et de la couronne externe (21).
[Revendication 6] Engin selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel le roulement (20) comprend une pluralité d’éléments de roulement (23) interposés entre la couronne interne (22) et la couronne externe (21).
[Revendication 7] Engin selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel le moteur hydraulique (30) comprend un frein (37) adapté pour sélectivement immobiliser le premier ensemble du moteur hydraulique (30) par rapport au second ensemble du moteur hydraulique.
[Revendication 8] Engin selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel le moteur hydraulique (30) comprend un roulement interne (31 ) assurant le mouvement de rotation relatif entre le premier ensemble et le second ensemble dudit moteur hydraulique (30), le moteur hydraulique (30) étant disposé dans un carter étanche, de manière à former un ensemble
indépendant et amovible du roulement (20).
[Revendication 9] Engin selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel le moteur hydraulique (30) présente un évidement central selon l’axe de tourelle (Z-Z), ledit engin comprenant un joint tournant (50) positionné dans ledit évidement central, et comprenant un segment interne (52) et un segment externe (54) mobiles en rotation selon l’axe de tourelle (Z-Z), le segment interne (52) étant solidaire de l'un parmi le premier ou le second ensemble du moteur hydraulique (30), et le segment externe (54) étant solidaire de l’autre parmi le premier ou le second ensemble du moteur hydraulique (30).
[Revendication 10] Engin selon la revendication 9, dans lequel le segment interne (52) ou le segment externe (54) du joint tournant (50) est formé en une pièce avec un segment du distributeur (35), du bloc cylindres (32) ou d’un carter du moteur hydraulique (30). [Revendication 1 1] Engin selon la revendication 9 ou 10, dans lequel le segment interne (52) ou le segment externe (54) du joint tournant (50) est solidaire en rotation du premier ensemble ou du second ensemble du moteur hydraulique (30), et solidaire en rotation de la couronne interne (22) ou de la couronne externe (21 ) du roulement (20).
[Revendication 12] Engin selon l’une des revendications 10 ou 9, dans lequel le segment interne (52) comprend un ou plusieurs conduits internes (60) présentant une portion axiale (62) débouchant à une première extrémité du segment interne (52) et une portion radiale (64) débouchant à une interface entre le segment interne (52) et le segment externe (54), le segment externe
(54) présentant une gorge interne (76) en communication fluide avec ladite portion radiale (64), ainsi qu’un conduit interne (70) relié à ladite gorge interne (76) et débouchant du segment externe (54) à une extrémité opposée à la première extrémité du segment interne (52) selon l’axe de tourelle (Z-Z). ]
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US2873810A (en) * 1958-01-20 1959-02-17 Charles L Orton Multiple fluid coupling for relatively movable vehicle parts
FR2008009A1 (fr) * 1968-05-08 1970-01-16 Rothe Erde Eisenwerk

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FR2008009A1 (fr) * 1968-05-08 1970-01-16 Rothe Erde Eisenwerk

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