CA1256778A - Verin-amortisseur hydraulique, notamment pour equipement sous-marin - Google Patents

Verin-amortisseur hydraulique, notamment pour equipement sous-marin

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CA1256778A
CA1256778A CA000443759A CA443759A CA1256778A CA 1256778 A CA1256778 A CA 1256778A CA 000443759 A CA000443759 A CA 000443759A CA 443759 A CA443759 A CA 443759A CA 1256778 A CA1256778 A CA 1256778A
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CA000443759A
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Rene Quin
Jean-Louis Migliarese Caputi
Paul Wiet
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Total Compagnie Francaise des Petroles SA
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Compagnie Francaise des Petroles SA
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    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/1409Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type with two or more independently movable working pistons
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/023Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using fluid means
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Abstract

Vérin-amortisseur hydraulique caractérisé en ce que la tige de vérin est montée coulissante dans le piston de vérin de sorte qu'en cas de choc sur cette tige, elle se déplace seule, le piston restant immobile et ne risquant pas de créer de brusque dépression dans une chambre de manoeuvre du vérin.

Description

lZ56778 La présente invention concerne un vérin hydrau-lique pour équipement sous-marin, à double effet remplis-sant également des fonctions d'amortissement.
On connaît des vérins de ce genre constitués par l'ensemble d'un cylindre dans lequel peut se déplacer un piston qui est relié à une tige manoeuvrée et qui déli-mite dans ce cylindre, d'un côté, une première chambre de manoeuvre, pour amener le piston en position de travail, munie d'une première entrée de liquide de manoeuvre et reliée à un accumulateur à volume élastiquement variable et, de l'autre côté, une deuxième chambre de manoeuvre, pour retirer le piston de sa position de travail, munie d'une deuxième entrée de liquide de manoeuvre.
Un inconvénient de ce système est qu'en cas de choc sur la tige manoeuvrée, le déplacement rapide du piston crée une brusque dépression dans la deuxième chambre de manoeuvre, ce qui risque de produire une entrée du fluide extérieur entourant le vérin, dans la deuxième chambre de manoeuvre. Ce risque est particulièrement grand lorsque le vérin se trouve immergé, dans une étendue d'eau telle que la mer, à une profondeur créant une pression hydro-statique élevée.
On peut pallier cet inconvénient en associant au vérin un équipement hydraulique additionnel assurant en cas de choc l'alimentation rapide de la deuxième chambre de manoeuvre en liquide de manoeuvre, mais cela complique l'installation de manière importante.
Un objet de l'invention est un vérin-amortisseur du type défini précédemment, modifié pour éviter toute dépression dans la deuxième chambre en cas de choc sur la tige manoeuvrée.
Selon la présente invention, il est donc prévu un vérin-amortisseur hydraulique pour équipement sous-marin, comprenant:

, J

. .

- la -~256778 - un cylindre, - un piston se déplaçant de manière étanche dans ce cylindre et délimitant dans ce cylindre, d'un côté, une première chambre de manoeuvre, et de l'autre côté une deuxième chambre de manoeuvre, - une première entrée de liquide de manoeuvre dans ladite première chambre, - une deuxième entrée de liquide de manoeuvre dans ladite deuxième chambre, - un accumulateur à volume élastiquement variable et des moyens pour relier ledit accumulateur à ladite première chambre, - une tige de manoeuvre associée audit piston et traversant axialement ladite deuxième chambre et se prolongeant à l'extérieur dudit cylindre à travers d'un passage muni d'un joint d'étanchéité, - des moyens pour prévenir une dépression brusque dans ladite deuxième chambre lorsque ladite tige de manoeuvre reçoit des chocs la faisant avancer dans ledit cylindre, pour ainsi éviter d'endommager ladite deuxième chambre et empêcher l'entrée de fluide extérieur entourant le vérin dans ladite deuxième chambre, lesdits moyens pour prévenir la dépression brusque dans la deuxième chambre, comprenant:
- un passage axial ménagé dans ledit piston, ladite tige de manoeuvre coulissant axialement de manière étanche à travers dudit passage axial en ayant l'une de ses extrémités située dans ladite première chambre de manoeuvre, cette extrémité de ladite tige de manoeuvre située dans ladite première chambre étant munie d'une tête de retenue présentant une extension radiale qui empêche ladite tête de s'engager dans ledit passage axial, le reste de ladite tige de manoeuvre ne présentant, sur toute sa longueur interne audit cylindre, -- 1256~78 aucune extension radiale ou autre restriction, assurant ainsi un coulissement libre et sans empêchement de ladite tige de manoeuvre à travers dudit passage axial du piston, de façon à ce que des chocs appliqués à ladite tige de manoeuvre, extérieurement audit cylindre, pour faire avancer ladite tige de manoeuvre dans ledit cylindre, déplacent ladite tige de manoeuvre dans ledit piston mais empêchent le déplacement dudit piston dans ledit cylindre, l'augmentation du volume de liquide dans ladite première chambre due à la pénétration de ladite tige de manoeuvre dans cette première chambre étant compensée par une diminution du volume de liquide dans ledit accumu-lateur.
De cette manière, en cas de choc, la tige manoeuvrée s'enfonce dans la première chambre de manoeuvre sans déplacer le piston et, ainsi, sans modifier l'état de pression dans la deuxième chambre de manoeuvre.
On va décrire un exemple de réalisation de l'invention, donné à titre non limitatif, en se référant au dessin joint dans lequel:
la Fig. 1 est un schéma d'un vérin-amortisseur de type connu;
la Fig. 2 est un schéma d'un vérin-amortisseur conforme à l'invention, représenté en fonctionnement en amortisseur;
Les Figs. 3 et 4 sont des schémas analogues à celui de la Fig. 2, respectivement lors de l'amenée de la tige manoeuvrée en position sortie et lors de l'amenée de la tige manoeuvrée en position rentrée;
et La Fig. 5 représente en élévation et coupe partielle un exemple de réalisation d'un vérin amortisseur du genre de celui de la Fig. 2.

12S67~78 Dans:le schéma de la Fig. 1, un cylindre 1 est muni a~ses extrémités axiales respectivement d'une pre-mière entrée 2 et d'une deuxieme~entrée 3. Un piston 4, lié a:une tige manoeuvrée 5, délimite a l'intérieur du cylindre 1 une premiere chambre de manoeuvre 6 compor-tant la premiere entrée 2 et un accumuIateur a volume élastiquement variable 7 qui est ici du type oléo-pneumatique et une deuxieme chambre de manoeuvre 8 comportant la deuxieme entrée 3. L'étanchéité entre le piston 4 et le cylindre 1 est réalisée par un joint 9 tandis que l'étanchéité entre la tige manoeuvrée 5 et le cylindre 1, a l'entrée de la tige dans celui-ci, est assurée par un joint 10. Le fluide de manoeuvre est par exemple de l'huileO

- 2a -.

_ 3 _-~Z56778 La première entrée 2 est reliée soit à la sortie d'une pompe 11 .
soit à un bac réservoir 12 par un distributeur 13, tandis que la deuxie~e entrée 3 doit pouvoir être reliée non seulement à la pompe ]1 ou au bac 12, mais aussi à un réservoir souple J4, ce qui nécéssite l'équipement 5 .- hydraulique additionnel se trouvant dans l'encadrement 15 en trait mixte - et comprenant notam~ent, outre le réservoir 14, des vannes 16, 17 et 18 et un clapet 19.

. Dans le schéma de la Fig 2, où l'ona conservé les memes références pour des organes analogues à ceux de la Fig 1, on a, au contraire, prévu 10 - pour l'entrée 3 une possibilité de liaison simplement soit avec la pompe Il, soit avec le bac 12, et cèla au moyen du distributeur 13. Cettesimpli-fication du schéma résulte d'une modification du vérin-amortisseur con-. sistant en ce que le piston 4 a été remplacé par un piston 20 muni d'un - passage axial 21 bordé par un joint d'étanchéité 22 et la tige manoeuvrée 15 - 5 a été remplace;e par une tige 23 qui est apte à coulisser de manière étanche dans le passage axial 21 en s'appliquant contre le joint 22 et qui se termine dans la premiere chambre 6 par une tete renflée Z4. On voit sur cette figure que la tête 24 de la tige manoeuvrée 23 s'est éloignée du piston 20 sous l'action-d'un choc recu par la tige 23 selon 20 - la flèche 25, la force différentielle, constituée par le produit de la pression de l'huile dans la premiere chambre 6 par la surface transver-sale de la tige 23,. tendant à ramener la tête 24 sur le piston 20.
Ce-lui-ci ne bouge pas et le seul volume qui se modifie est le volume ~interne à la chambre 6, cette variation de volume étant compensée par 25 - une variation en sens inverse du volume de liquide de l'accumulateur 7.

. . .
La Fig 3 montre comment la tige 23 se déplace vers sa position - ~ sortie selon la flèche 26, l'entrée d'huile de manoeuvre dans la chambre 6 par l'entrée 2 agissant a la fois sur le piston 20 et sur la tige 23 pour amener le piston 20 en butée inférieure et plaquer la tete 24 sur 30 - le piston 20.

La Fig 4 montre le déplacement i!nverse de la tige 23 selon la fleche 27, pour rentrer cette tige qui- est tirée par le piston 20 sur lequel agit alors de l'huile sous pression envoyée par la pompe 1I dans ladeuxieme entrée 3 et la deuxieme chambre 8. La force qui agit sur la ~ ~ 4 ~ 1256778 ' tige 23 au cours de ce déplacement est égale au produit de la pression régnant dans le deuxième chambre 8 par I.a différence de surface entre.
les s~ections transversales du cylindre 1 et d~ Ia lige 23~ .

La Fig 5 permet de voir une réalisation détaillée du vérin-amor-S - tisseur des Fig 2, 3 et 4. Dans cette réalisation, le cylindre 1 se ter-mine a l'une de ses extrémités axiales par un raccord soudé 28 sur lequel - se fixe axialement, de maniere étanche, l'accumulateur 7~au moyen d'une bride boulonnée 29 et qui est muni d'un ~passage latéral formant la pre-miere entrée 2. A l'autre d-e ses extrémités axiales, le cylindre } porte 10 - un bouchon 30 vissé dans le cy.lindre 1 et muni d'une bague d'étanchéité
extérieure 31~ Ce bouchon 30 présente un passage interne 32 pour la tige manoeuvrée 23 et des bagues d'étanchéité internes 33 pour assurer l'étanchéité avec la tige manoeuvrée 23. Une tubulure latérale portée par le cylindre 1 forme la deuxieme entrée 3.
.
15 - .Le piston 20 peut coulisser dans le cylindre ] avec un joint d'étanchéité 9 constitué par exemple par des segments en une résine syT,-thét~ue et le long de la tige manoeuvrée 23 avec un joint d'étanchéité 22 constitué par exemple, de maniere analogue, par des segments en une ré-- sine synthétique. Une bague 34-entourant librement la tige manoeuvrée 20 _23 et placée au-dessus du bouchon 30 limite la course descendante du pis-ton 20.
La tête renflée 24 de la tige manoeuvrée 23 est formée par un anneau 35 maintenu par un écrou:36 vissé à l'extrémité 37 de la tige manoeuvrée 23.

i~

Claims

Les réalisation de l'invention au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit:
1. Vérin-amortisseur hydraulique pour équipe-ment sous-marin, comprenant:
- un cylindre, - un piston se déplaçant de manière étanche dans ce cylindre et délimitant dans ce cylindre, d'un côté, une première chambre de manoeuvre, et de l'autre côté une deuxième chambre de manoeuvre, - une première entrée de liquide de manoeuvre dans ladite première chambre, - une deuxième entrée de liquide de manoeuvre dans ladite deuxième chambre, - un accumulateur à volume élastiquement variable et des moyens pour relier ledit accumulateur à ladite première chambre, - une tige de manoeuvre associée audit piston et traversant axialement ladite deuxième chambre et se prolongeant à l'extérieur dudit cylindre à travers d'un passage muni d'un joint d'étanchéité, des moyens pour prévenir une dépression brusque dans ladite deuxième chambre lorsque ladite tige de manoeuvre reçoit des chocs la faisant avancer dans ledit cylindre, pour ainsi éviter d'endommager ladite deuxième chambre et empêcher l'entrée de fluide extérieur entourant le vérin dans ladite deuxième chambre, lesdits moyens pour prévenir la dépression brusque dans la deuxième chambre comprenant:
- un passage axial ménagé dans ledit piston, ladite tige de manoeuvre coulissant axialement de manière étanche à travers dudit passage axial en ayant l'une de ses extrémités située dans ladite première chambre de manoeuvre, cette extrémité de ladite tige de manoeuvre située dans ladite première chambre étant munie d'une tête de retenue présentant une extension radiale qui empêche ladite tête de s'engager dans ledit passage axial, le reste de ladite tige de manoeuvre ne présentant, sur toute sa longueur interne audit cylindre, aucune extension radiale ou autre restriction, assurant ainsi un coulissement libre et sans empêchement de ladite tige de manoeuvre à travers dudit passage axial du piston, de façon à ce que des chocs appliqués à ladite tige de manoeuvre, extérieurement audit cylindre, pour faire avancer ladite tige de manoeuvre dans ledit cylindre, déplacent ladite tige de manoeuvre dans ledit piston mais empêchent le déplacement dudit piston dans ledit cylindre, l'augmentation du volume de liquide dans ladite première chambre due à la pénétration de ladite tige de manoeuvre dans cette première chambre étant compensée par une diminution du volume de liquide dans ledit accu-mulateur.
CA000443759A 1982-12-22 1983-12-20 Verin-amortisseur hydraulique, notamment pour equipement sous-marin Expired CA1256778A (fr)

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