<B>Distributeur</B> à tiroir <B>pour</B> installation <B>de commande hydraulique</B> La réalisation moderne de régulateurs sen sibles et précis pose souvent au constructeur des problèmes délicats à résoudre, spécialement dans le cas où les organes à régler sont multi ples. En effet, on rencontre fréquenmment des groupes électrogènes entraînés par plusieurs éléments moteurs dont la puissance fournie doit pouvoir être réglée distinctement.
C'est le cas, par exemple, d'un alternateur entraîné par deux turbines hydrauliques situées aux deux extrémités de l'arbre ou encore le cas d'une turbine Pelton équipée de deux ou de plusieurs injecteurs. L'expérience montre que pour obtenir la courbe de rendement la plus fa vorable possible, il est indispensable de pouvoir commander chaque élément moteur indépen damment l'un de l'autre, de façon parfaitement réversible et surtout en garantissant des réac tions identiques aux ordres donnés par le régu lateur. Pour remplir une telle condition, il est nécessaire d'utiliser plusieurs distributeurs dis posés soit en parallèle, soit en ligne ou de toute autre manière.
Or, il est très difficile, dans le cas de l'utilisation de plusieurs distributeurs à tiroir, d'obtenir un recouvrement rigoureuse ment égal de toutes les arêtes de réglage corres pondantes desdits distributeurs. D'autre part, la valeur obsolue du recouvrement des arêtes de réglage joue un rôle capital pour fixer la pré cision et la sensibilité du réglage des machines motrices. Le but de la présente invention est précisé ment la création d'un distributeur à tiroir per mettant de remédier aux inconvénients précités. Le distributeur à tiroir pour installation de com mande hydraulique selon l'invention est destiné à commander au moins deux servomoteurs de manaeuvre des organes de réglage d'au moins une machine motrice.
A l'instar de distributeurs à tiroir de construction connue, il comprend au moins deux chambres, dans lesquelles règne une pression variable, destinées à alimenter respecti vement les deux servomoteurs, ces deux cham bres étant comprises entre le cylindre et le pis ton du distributeur et limitées sur deux côtés opposés par des arêtes ménagées sur les deux pièces, cylindre et piston, du distributeur.
Le distributeur à tiroir selon l'invention est caractérisé par le fait que ces deux chambres sont disposées côte à côte et présentent des arêtes principales respectives situées deux à deux dans un même plan perpendiculaire à l'axe du distributeur, de manière à permettre d'obte nir une identité des réactions des servomoteurs aux ordres du distributeur.
Le dessin annexé représente, sous forme de schéma et à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution du distributeur selon l'invention.
La fig. 1 montre un distributeur selon une première forme d'exécution, monté dans une installation de réglage d'une turbine Pelton à deux injecteurs.
La fig. 2 est une vue en coupe selon<I>11-1I</I> de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue en coupe semblable à la précédente d'une seconde forme d'exécution du distributeur.
La fig. 4 est une vue en coupe semblable d'une variante de la forme d'exécution- repré sentée à la fig. 3.
Dans l'exemple représenté à la fig. 1, le distributeur 1, qui comprend un cylindre 2 dans lequel est susceptible de coulisser un piston 3, est supposé monté dans une installation de ré glage d'une turbine Pelton 4, munie de deux injecteurs 5 et 6. Les pointeaux 7 des injec teurs 5 et 6 sont manoeuvrés par l'intermédiaire de servomoteurs 8, respectivement 9, à piston différentiel 10. Les pistons différentiels 10 de ces servomoteurs 8 et 9 sont reliés par des leviers coudés 11, respectivement 12, et des tringles 13, respectivement 14,à un palonnier 15 articulé par sa partie médiane à l'une des extrémités d'un levier 16 dont l'autre extrémité est articu lée à une tige 17 agissant sur le régulateur 18 de l'installation de commande.
La tringlerie que constituent les éléments 11 à 17 forme en quel que sorte, l'asservissement du régulateur. Par contre, ledit régulateur 18 agit directement sur le piston 3 du distributeur par une tige 19.
L'installation de commande hydraulique comprend, en outre, un réservoir à huile 20 et une pompe 21 destinée à refouler l'huile sous pression constante dans une conduite 22. Une conduite 23, dérivée de cette conduite 22, amène l'huile sous pression constante contre la face de faible section des pistons différentiels 10 des servomoteurs 8 et 9. La conduite 22 alimente, en outre, en huile sous pression cons tante, une chambre annulaire 24 ménagée dans le cylindre 2 du distributeur. L'huile alimentant cette chambre 24 passe préalablement au tra vers d'un diaphragme 25.
Ce distributeur comprend deux chambres dans lesquelles règne une pression variable 26 et 27, communiquant respectivement par une conduite 28 et 29 avec la face de grande sec tion des pistons différentiels 10 des servomo teurs 8 et 9. Ces chambres à pression varia ble 26 et 27 sont formées entre le cylindre 2 et le piston 3. Dans l'exemple représenté aux fig. 1 et 2, ces chambres 26 et 27 sont constituées par des évidements ménagés dans le piston 3, ces évidements étant séparés par une cloison 30.
Les chambres 26 et 27 sont, en outre, limi tées sur leurs deux côtés opposés, dans le sens axial du piston, par des arêtes 31, 32 et res pectivement 33, 34 dites arêtes principales. Les arêtes 31 et 32 des deux chambres 26 et 27 sont situées dans un même plan perpendiculaire à l'axe de déplacement du piston 3. Il en est de même des arêtes 33 et 34. Cette construction permet d'obtenir l'identité nécessaire des réac tions des servomoteurs 8 et 9 aux ordres du distributeur 1. En outre, une chambre annulaire 35 est ménagée dans la partie supérieure du cy lindre 2. Cette chambre 35 est reliée à l'échap pement par une conduite 36 dans laquelle est disposé un diaphragme 37.
Le fonctionnement de l'installation décrite en regard de la fig. 1 est le suivant En cas de régime stable de la machine, le tiroir de distribution 3, commandé par le régu lateur 18, est immobile et occupe la position représentée à la fig. 1. Le volume des fuites d'huile, qui s'échappe par l'arête de réglage 33 de la chambre 24 vers la chambre 26, com pense exactement, d'une part, le volume des fuites d'huile qui de la chambre 26 vont à l'échappement par l'arête 31, la chambre 35 et la conduite 36 et, d'autre part, les fuites d'huile du servomoteur 9.
La pression dans la cham bre 26 est donc égale à celle régnant dans la chambre 38 du servomoteur 9 et elle crée une poussée dans le sens de l'ouverture du poin teau 7, poussée qui est exactement compensée par celle provoquée par la pression d'huile agis sant dans la chambre 39 du servomoteur et par la résultante des efforts hydrauliques agissant sur le pointeau 7. Ce dernier est donc en état d'équilibre et le servomoteur 9 est immobile.
Les mêmes phénomènes se produisent pour les arêtes de réglage 32 et 34 en ce qui con- cerne la partie du tiroir de distribution 3 cor respondant au servomoteur 8 qui, pour les mêmes raisons, est aussi en équilibre et immo bile.
Si l'on suppose maintenant qu'un ordre d'ou verture soit donné par le régulateur 18 et que cet ordre soit d'une amplitude très faible provo quant seulement un léger mouvement de des cente du piston 3 du distributeur, un tel dépla cement provoque instantanément, puisqu'il y a modification de la valeur des recouvrements des arêtes 31 à 34, une modification du régime des débits d'huile passant sous lesdites arêtes. Comme les recouvrements des arêtes des cham bres 26 et 27 sont toujours identiques, leurs va riations le sont également.
Les pressions dans les chambres 26, 38 et 27, 40 varient dans les mêmes proportions, provoquant ainsi de la part des servomoteurs 8 et 9 des réactions identi ques, déterminant des mouvements de même amplitude et de même vitesse des pointeaux 7 facilitant la solution des problèmes inhérents à la commande par un régulateur de plusieurs servomoteurs. La condition qui doit être remplie néces sairement pour que fe fonctionnement de l'ins tallation soit parfait, est que les arêtes 31 et 32 respectivement 33 et 34, soient deux à deux dans un même plan perpendiculaire à l'axe du distributeur 1, de même, bien entendu, que les arêtes correspondantes ménagées dans le cylindre 2 du distributeur.
Pour que cette condition soit satisfaite, un tel distributeur est construit de la manière suivante : son corps, constitué par le cylindre 2, est construit de la manière habi tuelle, c'est-à-dire que les chambres 24 et 35 sont tournées à l'intérieur du cylindre 2, ce qui assure donc que les arêtes de ces chambres sont bien dans un même plan perpendiculaire à l'axe du cylindre. Quant au piston 3, il est constitué en trois parties dans l'exemple représenté aux fig. 1 et 2. En effet, on construit tout d'abord par tournage les deux extrémités cylindriques du piston 3, ce qui permet d'obtenir que les arêtes 31, 32, respectivement 33, 34, soient dans un même plan. Ensuite, les deux extrémités du piston 3 sont réunies par la cloison 30, qui est rapportée dans lesdites extrémités.
Puis, le pis ton 3 est rectifié de manière que sa surface ex térieure soit bien rigoureusement cylindrique.
Bien entendu, en variante, il n'est nullement nécessaire d'usiner les deux extrémités du piston 3 sur deux pièces indépendantes l'une de l'autre. On pourrait, en effet, usiner ces deux extrémités sur une seule et même pièce et fraiser transver salement dans la partie centrale dudit piston les deux chambres 26 et 27. Il suffirait ensuite de tourner les arêtes 31, 32, respectivement 33, 34, de manière à garantir qu'elles se trouvent bien deux à deux dans un même plan perpendicu laire à l'axe longitudinal du piston. Cette opé ration de tournage provoquerait donc la créa tion d'une gorge dans la cloison 30, gorge qui pourrait être obturée après coup par une pièce rapportée sur ladite cloison.
En variante encore, le piston 3 pourrait aussi être constitué en une seule pièce dans la quelle seraient fraisées les deux chambres 26 et 27. Un tournage subséquent des arêtes 31, 32, respectivement 33, 34, ne serait pas absolument nécessaire, étant donné que la précision des opérations de fraisage peut être suffisante pour garantir que lesdites arêtes sont bien deux à deux dans un même plan perpendiculaire à l'axe du piston.
La forme d'exécution représentée à la fig. 3, de même que celle représentée à la fig. 4, con cernent un distributeur 1, dans lequel on a cherché à équilibrer les poussées latérales qui pourraient être exercées sur le piston 3 du fait de l'existence de pressions différentes dans les deux chambres à pression variable 26 et 27. Dans ces deux derniers exemples, les chambres à pression variable 26 et 27 sont formées cha cune de deux compartiments 26a, 26b, respec tivement<I>27a, 27b,</I> disposés symétriquement de part et d'autre de l'axe du distributeur.
Dans l'exemple représenté à la fig. 3, les comparti ments 26a et 26b sont en liaison par un canal 41, percé transversalement dans le cylindre 3 ou plus exactement dans la cloison 30 qui, dans le cas particulier, présente une section en croix. De même, les compartiments<I>27a</I> et<I>27b</I> sont en liaison par un canal 42. La fig. 4 montre une variante de la forme d'exécution représentée à la fig. 3, dans laquelle les compartiments 26a et 26b de la chambre 26 sont en liaison par une conduite externe 43, alors que les compartiments<I>27a</I> et<I>27b</I> sont en liaison par une conduite externe 44.
On pourrait, bien entendu, prévoir d'autres formes d'exécution dans lesquelles les chambres à pression variable 26 et 27, au lieu d'être for mées dans le piston 3, seraient formées par des évidements ménagés dans le cylindre 2 du dis tributeur, ces évidements étant séparés par une cloison rapportée située dans un plan parallèle à l'axe dudit cylindre.
En variante encore, on pourrait combiner les deux constructions, c'est- à-dire former les chambres à pression variable 26 et 27 par des évidements prévus d'une part dans le cylindre 2 et, d'autre part, dans le pis ton 3, ces évidements étant limités par des cloi sons du genre de la cloison 30, c'est-à-dire des cloisons situées dans des plans parallèles à l'axe du cylindre et rapportées, d'une part, dans le dit cylindre et, d'autre part, dans le piston du distributeur, ou venues d'une pièce avec les dits cylindre et piston du distributeur.
Dans l'exemple représenté à la fig. 1, cha que chambre à pression variable 26 et 27 n'était munie que d'une seule paire d'arêtes principales 31, 33, respectivement 32, 34. Bien entendu, on pourrait prévoir sur le piston 3 des jeux d'arêtes auxiliaires ménagées de manière à coopérer avec chaque chambre à pression va riable et disposées de façon à entrer en action c'est-à-dire se recouvrir, respectivement se dé couvrir, légèrement avant les arêtes principales 31 à 34.
Le schéma de montage représenté à la fig. 1 ne doit être, bien entendu, considéré que comme un exemple. Un distributeur du type décrit ci- dessus pourrait être appliqué à n'importe quelle installation de commande hydraulique destinée à commander au moins deux servomoteurs de manoeuvre des organes de réglage d'une ou plu sieurs machines motrices. Par exemple, les ser vomoteurs 8 et 9, au lieu d'agir sur les poin teaux 7 des injecteurs 5 et 6, pourraient agir sur des organes déflecteurs du jet sortant desdits in jecteurs.