FR2575792A1 - Amplificateur de pression hydraulique - Google Patents

Amplificateur de pression hydraulique Download PDF

Info

Publication number
FR2575792A1
FR2575792A1 FR8500540A FR8500540A FR2575792A1 FR 2575792 A1 FR2575792 A1 FR 2575792A1 FR 8500540 A FR8500540 A FR 8500540A FR 8500540 A FR8500540 A FR 8500540A FR 2575792 A1 FR2575792 A1 FR 2575792A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
cylinder
piston
hydraulic pressure
annular chamber
section
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
FR8500540A
Other languages
English (en)
Inventor
Jean Claude Simon Barthomeuf
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eimco Secoma SA
Original Assignee
Eimco Secoma SA
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 Eimco Secoma SA filed Critical Eimco Secoma SA
Priority to FR8500540A priority Critical patent/FR2575792A1/fr
Priority to ZA8646A priority patent/ZA8646B/xx
Priority to EP86420006A priority patent/EP0192580A1/fr
Priority to AU52141/86A priority patent/AU5214186A/en
Priority to JP61001477A priority patent/JPS61197801A/ja
Priority to US06/817,360 priority patent/US4659294A/en
Publication of FR2575792A1 publication Critical patent/FR2575792A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B9/00—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members
    • F04B9/08—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid
    • F04B9/10—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid
    • F04B9/109—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having plural pumping chambers
    • F04B9/111—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having plural pumping chambers with two mechanically connected pumping members
    • F04B9/113—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having plural pumping chambers with two mechanically connected pumping members reciprocating movement of the pumping members being obtained by a double-acting liquid motor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L25/00—Drive, or adjustment during the operation, or distribution or expansion valves by non-mechanical means
    • F01L25/02—Drive, or adjustment during the operation, or distribution or expansion valves by non-mechanical means by fluid means
    • F01L25/04—Drive, or adjustment during the operation, or distribution or expansion valves by non-mechanical means by fluid means by working-fluid of machine or engine, e.g. free-piston machine
    • F01L25/06—Arrangements with main and auxiliary valves, at least one of them being fluid-driven
    • F01L25/066—Arrangements with main and auxiliary valves, at least one of them being fluid-driven piston or piston-rod being used as auxiliary valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03C—POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINES DRIVEN BY LIQUIDS
    • F03C1/00—Reciprocating-piston liquid engines
    • F03C1/007—Reciprocating-piston liquid engines with single cylinder, double-acting piston
    • F03C1/0073—Reciprocating-piston liquid engines with single cylinder, double-acting piston one side of the double-acting piston being always under the influence of the liquid under pressure

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Supply Devices, Intensifiers, Converters, And Telemotors (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

UN PISTON ETAGE 18 EST MONTE COULISSANT DANS UN CYLINDRE 17 DE MANIERE A FORMER UNE PREMIERE CHAMBRE ANNULAIRE 24, RELIEE EN PERMANENCE A UNE AMENEE DE FLUIDE PRIMAIRE SOUS PRESSION 31, 32, ET UNE SECONDE CHAMBRE ANNULAIRE 25 DE PLUS GRANDE SECTION. UNE VALVE DE COMMANDE 34, AVEC TIROIR A SECTIONS DIFFERENTIELLES 35, MET LA SECONDE CHAMBRE 25 EN COMMUNICATION ALTERNATIVEMENT AVEC L'AMENEE DE FLUIDE PRIMAIRE SOUS PRESSION 31, 32 ET AVEC UN CONDUIT DE RETOUR 40. LA VALVE 34 EST PILOTEE PAR LE FLUIDE PRIMAIRE, AU MOYEN D'UN CONDUIT 47 PARTANT DU CYLINDRE 17. LE PISTON 18 EST PROLONGE PAR DEUX PLONGEURS OPPOSES 19, 20 QUI PENETRENT DANS DEUX CHAMBRES 2, 5 MISES EN RELATION AVEC DES ARRIVEES 3, 6 ET DES DEPARTS 4, 7, 12, 13, 14 D'UN FLUIDE SECONDAIRE. APPLICATION A LA FOURNITURE D'EAU SOUS HAUTE PRESSION, POUR LA FORATION DE ROCHES.

Description

I "Amplificateur de pression hydraulique" La présente invention concerne
un amplificateur de pression hydraulique, c'est-à-dire un appareil recevant son énergie d'un fluide
hydraulique sous pression, dit "fluide primaire", et transférant cette éner-
gie à un autre fluide hydraulique, dit "fluide secondaire", de manière à obtenir un débit de cet autre fluide sous une pression supérieure à
celle du fluide primaire.
Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un amplificateur
de pression capable de fournir un débit permanent d'eau sous haute pres-
sion, utilisable dans des applications telles que la foration de roches
ou le découpage d'autres matériaux, soit en assistance de moyens mécani-
ques, soit sous la forme d'un jet coupant utilisé seul.
Des pressions d'eau relativement élevées peuvent être obtenues au moyen de pompes à pistons, entraînées mécaniquement. Ces pompes conservent des inconvénients: la pression reste limitée à des valeurs inférieures à 2 500 bars, les pompes en question sont des machines très
volumineuses et très coûteuses, et elles manquent de souplesse d'utilisa-
tion; en particulier, leur vitesse est constante de sorte qu'elles fournis-
sent un débit constant, sauf si elles sont pourvues d'un équipement spécial.
On connaît par ailleurs des amplificateurs de pression hydrauli-
que, permettant d'atteindre des pressions d'eau plus élevées, de l'ordre
de 4 000 bars, dont le principe est le suivant: un piston est monté coulis-
sant dans un cylindre, formant de part et d'autre du piston deux chambres dans lesquelles est admise alternativement de l'huile sous pression. Le piston est prolongé, sur ses deux faces opposées, par deux plongeurs qui coulissent dans des chambres cylindriques respectives, comportant chacune une arrivée et un départ d'eau. Le mouvement alternatif du piston, sous l'effet de la poussée de l'huile constituant le fluide primaire, s'accompagne de déplacements alternatifs des deux plongeurs dans les
chambres correspondantes, assurant la mise en pression de l'eau consti-
tuant le fluide secondaire. La pression ainsi obtenue pour ce fluide secon-
daire est multiple de celle du fluide primaire, le rapport des pressions
étant égal au rapport de la section du piston à la section des plongeurs.
Ce rapport peut être de l'ordre de 10 à 20.
Dans un tel amplificateur de pression, il convient d'alimenter en huile sous pression alternativement les deux chambres du cylindre, en inversant l'alimentation à chaque fois que le piston parvient en fin de course et doit repartir en sens inverse. Les appareils de ce genre
actuels utilisent, pour cette fonction, des capteurs mécaniques ou électri-
ques de fin de course du piston, à partir desquels sont commandés des
valves ou distributeurs assurant l'alimentation des chambres du cylindre.
Le but de la présente invention est de simplifier ces appareils, par une suppression totale de tous détecteurs de fin de course et par des aménagements permettant un fonctionnement autonome, sans organes
auxiliaires, la commande de l'alimentation en fluide primaire des cham-
bres du cylindre dans lesquelles coulisse le piston se faisant à partir
des mouvements du piston lui-même, ceci par des moyens purement hydrau-
liques. A cet effet, l'amplificateur de pression hydraulique selon la
présente invention comprend essentiellement un piston étagé monté coulis-
sant à l'intérieur d'un cyclindre de manière à former une première cham-
bre annulaire, de plus petite section, reliée en permanence à une amenée d'un fluide primaire sous pression, et une seconde chambre annulaire, de plus grande section, reliée à une valve de commande avec tiroir à sections différentielles, mettant ladite seconde chambre annulaire en communication alternativement avec l'amenée de fluide primaire sous pression et avec un conduit de retour de ce fluide, le pilotage de la valve de commande étant assuré par le fluide primaire au moyen d'un conduit unique dont le débouché dans le cylindre est alternativement découvert et masqué par le piston, ce piston étant prolongé suivant son axe, à ses deux extrémités, par deux plongeurs de plus petite section pénétrant respectivement dans deux chambres mises en relation, par l'intermédiaire
de clapets, avec des arrivées et des départs d'un fluide secondaire.
Ainsi le fluide primaire, dont l'énergie est transmise au piston, assure aussi le pilotage de la valve de commande, le fonctionnement étant entièrement hydraulique de sorte que tous moyens mécaniques ou électriques de détection de fin de course et de commande deviennent inutiles. Lorsque le piston se déplaçant dans un sens parvient vers l'une
de ses positions de fin de course, il provoque automatiquement un dépla-
cement du tiroir de la valve de commande, modifiant les branchements hydrauliques de manière à provoquer le déplacement du piston en sens
inverse. Le piston décrit ainsi un mouvement de va-et-vient qui s'entre-
tient lui-même, et les deux plongeurs de section inférieure à la section
du piston proprement dit provoquent la mise en pression du fluide secondai-
re, un plongeur sur deux étant toujours en action.
Avantageusement, le piston proprement dit, et les deux plongeurs le prolongeant à ses extrémités, forment une structure monobloc, dans
laquelle les plongeurs peuvent aussi contribuer à la délimitation des cham-
bres annulaires. Dans un mode de réalisation particulier, le piston présente une partie cylindrique de diamètre intermédiaire, autour de laquelle est formée la première chambre annulaire du cylindre, de pluspetite section, et une partie cylindrique de petit diamètre, autour de laquelle est formée
la seconde chambre annulaire du cylindre, de plus grande section.
De préférence, la section de la première chambre annulaire du cylindre est égale à la moitié de la section de la seconde chambre annulaire du cylindre, ce qui permet d'obtenir des poussées égales et de sens opposés sur le piston: dans son premier sens de déplacement, obtenu lorsque seule la première chambre annulaire du cylindre est reliée à l'amenée de fluide primaire sous pression, et dans son second sens de déplacement, obtenu lorsque les deux chambres annulaires du cylindre sont reliées à l'amenée de fluide primaire sous pression. De cette manière, le fonctionnement est parfaitement "symétrique" ce qui permet d'obtenir la même pression du fluide secondaire, dans le mouvement "aller" et dans le mouvement "retour" du piston (les sections des deux plongeurs
étant bien entendu égales).
Selon une autre caractéristique, la partie cylindrique de plus grand diamètre du piston comporte une gorge annulaire, et la paroi du cylindre comporte un orifice relié au conduit de retour du fluide primaire et situé de telle manière que, dans une position de fin de course du piston, une communication s'établisse entre le conduit de pilotage de la valve
de commande et ledit conduit de retour.
La valve de commande comprend avantageusement un tiroir possédant deux portées intermédiaires de relativement grande section
et deux extrémités de plus petites sections, le tiroir étant monté coulis-
sant dans une cavité formant, autour du tiroir, trois chambres de distribu-
tion annulaires reliées respectivement à l'amenée de fluide primaire sous pression, au conduit de retour de ce fluide et à la seconde chambre annulaire, de plus grande section, du cylindre, ainsi qu'une quatrième chambre annulaire reliée au cylindre par le conduit de pilotage, la valve mettant la troisième chambre de distribution en communication, selon la position du tiroir, soit avec la première chambre de distribution, soit
avec la deuxième chambre de distribution.
De préférence, le tiroir de la valve de commande possède deux
extrémités de sections distinctes, montées coulissantes dans deux cham-
bres cylindriques respectives de sections correspondantes, dans lesquelles est admis en permanence le fluide primaire sous pression, par exemple en prévoyant un passage axial s'étendant d'une extrémité à l'autre du tiroir et communiquant, par un ajutage, avec la surface latérale de ce tiroir, au niveau de la première chambre de distribution. Par l'effet
des sections différentielles, le tiroir est pousse vers. une position détermi-
née par la pression du fluide primaire s'exerçant sur ses deux extrémités, lorsque la chambre de pilotage n'est pas mise sous pression. Il suffit d'un seul orifice de pilotage dans le cylindre, permettant la mise en pression de la chambre de pilotage, pour déplacer le piston vers son autre
position. Le conduit de pilotage de la valve de commande est avantageu-
sement relié, de manière permanente, à un accumulateur permettant de maintenir la chambre de pilotage sous pression pendant toute la course
du piston, en compensant les fuites internes.
Un autre accumulateur peut être relié à la première chambre annulaire du cylindre, de manière permanente, et à la seconde chambre annulaire du cylindre lorsque celle-ci est mise en communication avec l'amenée de fluide primaire sous pression par la valve de commande ce deuxième accumulateur amortit les mouvements du piston en fin de course, et restitue de l'énergie au piston au moment à celui-ci repart
en sens inverse.
Il peut encore être formé, autour du piston et/ou des plongeurs,
entre le cylindre et les deux chambres dans lesquelles pénètrent les plon-
geurs, deux chambres annulaires auxiliaires avec évacuations, évitant
tout mélange du fluide primaire et du fluide secondaire.
En ce qui concerne le circuit de fluide secondaire, les départs des deux chambres alimentées avec ce fluide, dans lesquelles pénètrent respectivement les deux plongeurs, sont réunis en un conduit unique au
départ duquel est prévu un accumulateur. On obtient ainsi un débit sensi-
blement constant de fluide secondaire sous haute pression, sensiblement
constante, qui peut être dirigé vers le lieu d'utilisation de ce fluide secon-
daire.
De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de
la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé repré-
sentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de cet amplificateur de pression hydraulique: Figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un amplificateur de pression conforme à l'invention, le piston étant indiqué dans l'une de ses positions de fin de course; Figure 2 est une vue en coupe longitudinale similaire à figure
1, mais avec le piston indiqué dans son autre position de fin de course.
L'amplificateur de pression hydraulique représenté au dessin est appliqué à la fourniture d'un débit d'eau sous haute pression. A une extrémité du corps (1) de l'appareil, est ménagée une première chambre cylindrique (2), en communication avec un premier orifice d'entrée d'eau (3) et avec un premier orifice de sortie d'eau (4). A l'extrémité opposée
du corps (1) est ménagée une seconde chambre cylindrique (5), en commu-
nication avec un second orifice d'entrée d'eau (6) et avec un second orifice de sortie d'eau (7), la disposition étant symétrique par rapport à celle de la première extrémité. Des clapets d'alimentation (8,9) sont placés entre chaque orifice d'entrée d'eau (3,6) et la chambre cylindrique correspondante (2,5). Des clapets de refoulement (10,11) sont placés
entre chaque chambre cylindrique (2,5) et l'orifice de sortie d'eau corres-
pondante (4,7). Les deux orifices de sortie d'eau (4,7) sont raccordés, par des conduits respectifs (12,13), au départ d'un conduit unique (14)
dirigé vers le lieu d'utilisation de l'eau sous haute pression. Un accumula-
teur (15) est prévu au départ de ce dernier conduit (14).
Les deux chambres cylindriques (2,5) sont de même section et disposées suivant un même axe (16). Un cylindre (17) de section plus importante est creusé dans le corps (1), suivant cet axe (16), entre les deux chambres cylindriques (2,5). A l'intérieur du cylindre (17) est monté coulissant, suivant la direction de l'axe (16), un piston (18) prolongé, à ses extrémités, par deux plongeurs opposés (19,20), le piston (18) et les plongeurs (19,20) formant une structure monobloc. Le premier plongeur (19) pénètre dans la première chambre cylindrique (2). D'une manière symétrique, le second plongeur (20) pénètre dans la seconde chambre
cylindrique (5).
Le piston (18) présente une forme étagée, avec une partie cylindri-
que (20a) de petit diamètre, une partie cylindrique (21) de diamètre inter-
médiaire et une autre partie cylindrique (22) de plus grand diamètre, dans laquelle est creusée une gorge annulaire (23). Cette conformation du piston (18) définit à l'intérieur du cylindre (17), une première chambre annulaire (24) de section (SI), située autour de la partie (21), et une deuxième chambre annulaire (25) de section (52), située autour de la partie (20a). Les deux plongeurs (19,20) sont de même section, beaucoup plus petite que les sections précédentes (S1,S2) et pouvant être égale
à celle de la partie cylindrique (20a).
Entre le cylindre (17) et la première chambre cylindrique (2), et plus particulièrement entre deux joints d'étanchéité (26,27), est encore formée une chambre annulaire auxiliaire (28), avec orifice d'évacuation (29), évitant tout mélange des fluides. Une chambre annulaire auxiliaire (30) de même fonction que la précédente, bien que de dimensions plus petites, est formée aussi entre le cylindre (17) et la seconde chambre
cylindrique (5).
Le cylindre (17) est prévu pour recevoir un fluide hydraulique dit "fluide primaire", tel que de l'huile, apte à provoquer le déplacement alternatif du piston (18). La première chambre annulaire (24), de section
(SI), est raccordée de façon permanente à une arrivée d'huile sous pres-
sion (en 31), par un conduit (32) qui débouche dans la chambre considérée (24). La deuxième chambre annulaire (25), de section (S2), est mise en relation soit avec l'arrivée d'huile sous pression (en 31), soit avec le départ de l'huile vers le réservoir (en 33), ceci par l'intermédiaire d'une
valve de commande (34).
La valve de commande (34) comprend un tiroir (35) monté coulis-
sant dans une cavité du corps (1), formant autour du tiroir (35) trois chambres de distribution annulaires coaxiales (36,37,38). Une première chambre de distribution (36) est reliée par un canal (39) à un point du conduit (32) d'amenée d'huile sous pression. Une deuxième chambre de distribution (37) est reliée, par un conduit de retour (40), au départ d'huile vers le réservoir (en 33). Une troisième chambre de distribution (38), située entre les deux précédentes (36,37), est reliée par un canal (41) à la deuxième chambre annulaire (25), de section (S2), du cylindre (17). Le tiroir (35) possède deux portées intermédiaires de grande section (S). Il comporte une extrémité de petite section (S'), coulissant dans une chambre cylindrique- (42). Son autre extrémité, de section (S") intermédiaire entre les sections précédentes (S et S'), coulisse dans une chambre cylindrique (43). Le. tiroir (35) présente encore un passage axial (44) qui s'étend d'une extrémité à l'autre de ce tiroir (35) et qui communique, par un ajutage latéral (45), avec la surface latérale de
ce tiroir, au niveau de la première chambre de distribution (36).
Autour de la première extrémité du tiroir (35) est encore formée une chambre annulaire (46), mise en communication avec le cylindre (17) par un conduit de pilotage (47) partant d'un orifice de pilotage
(48) situé en un point intermédiaire de la longueur du cylindre (17).
Un autre orifice (49) du cylindre (17), voisin du précédents constitue le point de départ d'un canal (50) qui se réunit au conduit de retour (40). Deux autres canaux (51,52), ayant leurs points de départ à proximité
des joints (tels que 26), se réunissent au canal (50).
Enfin, sont prévus deux accumulateurs (53,54), le premier accumu-
lateur (53) étant en liaison avec le cylindre (17), et avec le conduit de pilotage (47), et le second accumulateur (54) étant en liaison avec le conduit (32) d'amenée d'huile sous pression, ici par l'intermédiaire
de la première chambre de distribution (36) et du canal (39).
Le fonctionnement de l'appareil est déterminé par les sections différentielles du piston (18) et du tiroir (35) de la manière suivante: La pression d'huile dans la première chambre annulaire (24) du cylindre (17), s'exerçant sur la section (SI), soumet le piston (18) à une poussée permanente vers la droite (P1). Si la deuxième chambre annulaire (25) du cylindre (17) est reliée au réservoir, le piston (18) n'est soumis à aucune autre force hydraulique, et est poussé vers la droite. Lorsque la deuxième chambre annulaire (25) est remplie d'huile sous pression, la pression s'exerçant sur la section (S2) soumet le piston (18) à une deuxième poussée orientée vers la gauche (P2), qui l'emporte sur la poussée vers la droite (P1) puisque les deux poussées (P1,P2) sont dans le même rapport que les sections (SI,S2). Plus particulièrement, si la section (52) est choisie égale au double de la section (SI1), la poussée (P2) est égale au double de la poussée (P1) en valeur absolue, mais est dirigée en sens opposé, de sorte que la force résultante exercée sur le piston (18), orientée vers la gauche, aura la même valeur absolue
que la poussée (P1).
En ce qui concerne la valve de commande (34), le passage axial (44) et l'ajutage latéral (45) du tiroir (35) assurent la présence permanente d'huile sous pression dans les deux chambres cylindriques (42,43) logeant les extrémités du tiroir (35). Si la chambre annulaire (46) est reliée au réservoir, le tiroir (35) est soumis à une première poussée, due à la pression d'huile dans la chambre (42) s'exerçant sur la section (S'), et à une deuxième poussée de sens opposé, due à la pression d'huile dans la chambre (43) s'exerçant sur la section (S"). La section (S") étant supérieure à la section (S'), la résultante des deux poussées considérées est une force orientée vers la gauche. Lorsque la chambre annulaire
(46) est remplie d'huile sous pression, il s'ajoute aux deux poussées précé-
dentes une troisième poussée, dirigée vers la droite. Les deux poussées orientées vers la droite, s'exerçant sur une section totale (S) supérieure
à la section (S"), l'emportent alors sur la poussée orientée vers la gauche.
Le tiroir (35) est alors repoussé vers la droite.
A un certain moment du cycle de fonctionnement de l'appareil, le piston (18) se déplace de la gauche vers la droite, la deuxième chambre annulaire (25) du cylindre (17) étant reliée au réservoir compte tenu de la position du tiroir (35) de la valve (34), position déterminée par
le fait que la chambre annulaire (46) est elle aussi reliée au réservoir.
Lorsque le piston (18) parvient vers sa position de fin de course à droite, comme le montre la figure 1, sa partie cylindrique (22) de plus grand diamètre découvre l'orifice de pilotage (48), précédemment masqué. La chambre annulaire (46) est alors mise en communication avec le conduit (32) d'amenée d'huile sous pression, par l'intermédiaire de la première chambre annulaire (24) du cylindre (17) et du conduit de pilotage (47). Le tiroir (35) est ainsi repoussé vers la droite (position indiquée sur la figure 1). La position des deux portées intermédiaires du tiroir (35) devient "à ce moment telle que la première chambre de distribution (36) est mise en communication directe avec la troisième
chambre de distribution (38), tandis que la deuxième chambre de distri-
bution (37) se trouve isolée de la troisième chambre de distribution (38). Il en résulte que l'huile sous pression, amenée par le conduit (32), est admise dans la chambre annulaire (25) du cylindre (17) en passant successivement par le canal (39); par la première chambre de distribution
(36), par la troisième chambre de distribution (38) et par le canal (41).
La mise sous pression de la deuxième chambre annulaire (25) provoque alors le déplacement du piston (18) vers la droite. Au cours de ce déplacement, l'orifice de pilotage (48) est masqué par la partie cylindrique (22) du piston (18), de sorte que le tiroir (35) de la valve
(34) reste dans sa position indiquée à la figure 1.
Lorsque le piston (18) parvient vers sa position de fin de course à gauche, comme le montre la figure 2, l'orifice de pilotage (48) est découvert, et mis en relation avec l'orifice voisin (49) grâce à la position prise par la gorge annulaire (23) du piston (18). La chambre annulaire (46) est ainsi mise en relation avec le départ d'huile vers le réservoir (en 33), ceci par l'intermédiaire du conduit de pilotage (47), de la gorge
annulaire (23), du canal (50) et d'un tronçon du conduit de retour (40).
Le tiroir (35) est ainsi repoussé vers la gauche (position indiquée à la figure 2). La position des deux portées intermédiaires du tiroir (35) devient alors telle que la deuxième chambre de distribution (37)
est mise en communication directe avec la troisième chambre de distribu-
tion (38), tandis que la première chambre de distribution (36) se trouve isolée de la troisième chambre de distribution (38). Il en résulte que la deuxième chambre annulaire (25) du cylindre (17) est mise en relation avec le départ d'huile vers le réservoir (en 33), ceci par l'intermédiaire du canal (41), de la troisième chambre de distribution (38), de la deuxième
chambre de distribution (37) et du conduit de retour (40).
La suppression de la pression dans la deuxième chambre annulaire (25) provoque alors le déplacement du piston (17) vers la droite, et le même cycle de fonctionnement peut se répéter indéfiniment. On notera que la mise sous pression initiale de l'appareil provoque nécessairement
l'amorçage de ce cycle.
On obtient ainsi un mouvement alternatif du piston (18) dans le cylindre (17), suivant l'axe (16), s'accompagnant d'un mouvement de va-et-vient des deux plongeurs (19,20) dans les chambres cylindriques respectives (2, 5), faisant varier le volume de ces chambres (2,5). Ce mouvement des deux plongeurs (19,20), associé au fonctionnement des clapets (8 à 11), permet de refouler alternativement sur les deux conduits de sortie (12,13) des débits d'eau à une pression multipliée, par rapport à la pression du fluide primaire (huile), par un facteur égal au rapport des sections utiles du piston (18) et des plongeurs (19,20). Un débit d'eau
permanent, sous haute pression, résultant de la réunion des débits véhicu-
lés par les deux conduits (12,13), est obtenu sur le conduit (14) qui amène
ce débit résultant au point d'utilisation de l'eau sous haute pression.
Cette eau est par exemple utilisée pour obtenir un jet coupant, dans des applications minières telles que la foration de roches, soit réalisée
intégralement par un jet d'eau, soit seulement assistée par un jet d'eau.
L'accumulateur (53), qui se trouve toujours en relation avec
le conduit de pilotage (47), permet de stabiliser la pression dans la cham-
bre annulaire (46), et évite toute influence des fuites d'huile internes sur le pilotage de la valve (34). Cet accumulateur (53) permet au piston (18) de décrire une course relativement importante à une vitesse relativement faible. Quand à l'accumulateur (54), sa fonction est d'amortir le mouvement du piston à l'approche des positions de fin de course à gauche et à droite, en accumulant de l'énergie et en la restituant de nouveau. Les canaux (51,52) évitent que les joints (tels que 26) restent sous pression, au cours du fonctionnement de l'appareil, et ils diminuent
les efforts de frottement sur le piston (18), augmentant ainsi le rende-
ment de l'appareil.
Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de cet amplificateur de pression hydraulique qui a été décrite ci-dessus, à titre d'exemple; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant les mêmes principes. En particulier, l'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention: - par des aménagements tels qu'une modification des positions des amortisseurs (53,54), ne changeant pas leurs relations avec les autres éléments, ou leurs fonctions; - par l'utilisation de tous liquides autres que l'huile et l'eau,
en tant que fluides primaire et secondaire, selon les applications envisa-
gées de l'amplificateur de pression, les deux fluides pouvant être de
même nature par exemple pour l'obtention de pressions d'épreuve.
i i

Claims (13)

REVENDICATIONS
1. Amplificateur de pression hydraulique, caractérisé en ce qu'il comprend un piston étagé (18) monté coulissant à l'intérieur d'un cylindre (17) de manière à former une première chambre annulaire (24), de plus petite section (SI), reliée en permanence à une amenée d'un fluide primai- re sous pression (31,32), et une seconde chambre annulaire (25), de plus grande section (S2), reliée à une valve de commande (34) avec tiroir à sections différentielles (35), mettant ladite seconde chambre annulaire (25) en communication alternativement avec l'amenée de fluide primaire sous pression (31,32) et avec un conduit de retour de ce fluide (40), le pilotage de la valve de commande (34) étant assuré par le fluide primaire au moyen d'un conduit unique (47) dont le débouché (48) dans le cylindre (17) est alternativement découvert et masqué par le piston (18), ce piston (18) étant prolongé suivant son axe (16), à ses deux extrémités, par deux plongeurs (19,20) de plus petite section pénétrant respectivement dans deux chambres (2,5). mises en relation, par l'intermédiaire de clapets (8 à 11), avec des arrivées (3,6) et des départs (4,7,12,13,14) d'un fluide secondaire.
2. Amplificateur de pression hydraulique selon la revendication
1, caractérisé en ce que le piston proprement dit (18), et les deux plon-
geurs (19,20) le prolongeant à ses extrémités, forment une structure monobloc.
3. Amplificateur de pression hydraulique selon la revendication
1 ou 2, caractérisé en ce que le piston (18) présente une partie cylindri-
que de diamètre intermédiaire (21), autour de laquelle est formée la première chambre annulaire (24) du cylindre (17), de section (si), et une partie cylindrique de petit diamètre (20a), autour de laquelle est formée la seconde chambre annulaire (25) du cylindre (17), de section (S2).
4. Amplificateur de pression hydraulique selon la revendication 3, caractérisé en ce que la section (S1) de la première chambre-annulaire (24) du cylindre (17) est égale à la moitié de la section (52) de la seconde
chambre annulaire (25) du cylindre (17).
5. Amplificateur de pression hydraulique selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que la partie cylindrique de plus grand diamètre (22) du piston (18) comporte une gorge annulaire (23), et en ce que la paroi du cylindre (17) comporte un orifice (49) relié au conduit de retour du fluide primaire (40) et situé de telle manière que, dans une position de fin de course du piston (18), une communication s'établisse entre le conduit de pilotage (47) de la valve de commande (34) et ledit conduit
de retour (40).
6. Amplificateur de pression hydraulique selon l'une quelconque
des revendications I à 5, caractérisé en ce que la valve de commande
(34) comprend un tiroir (35) possédant deux portées intermédiaires de
relativement grande section (S) et deux extrémités de plus petites sec-
tions (S',S"), le tiroir (35) étant monté coulissant dans une cavité formant, autour du tiroir (35), trois chambres de distribution annulaires (36,37,38) reliées respectivement à l'amenée de fluide primaire sous pression (31,32), au conduit de retour de ce fluide (40) et à la seconde chambre annulaire (25), de plus grande section (S2), du cylindre (17), ainsi qu'une quatrième chambre annulaire (46) reliée au cylindre (17) par le conduit de pilotage (47), la valve (34) mettant la troisième chambre de distribution (38) en communication, selon la position du tiroir (35), soit avec la première chambre de distribution (36), soit avec la deuxième chambre de distribution (37).
7. Amplificateur de pression hydraulique selon la revendication 6, caractérisé en ce que le tiroir (35) de la valve de commande (34)
possède deux extrémités de sections distinctes (S',S"), montées coulissan-
tes dans deux chambres cylindriques respectives (42,43) de sections corres-
pondantes, dans lesquelles est admis en permanence le fluide primai-
re sous pression.
8. Amplificateur de pression hydraulique selon la revendication 7, caractérisé en ce que le tiroir (35) de la valve de commande (34) comporte un passage axial (44) s'étendant d'une extrémité à l'autre de
ce tiroir (35) et communiquant, par un ajutage (45), avec la surface latéra-
le de ce tiroir (35), au niveau de la première chambre de distribution
(36).
9. Amplificateur de pression hydraulique selon l'une quelconque
des revendications I à 9, caractérisé en ce que le conduit de pilotage
(47) de la valve de commande (34) est relié, de manière permanente,
à un accumulateur (53).
10. Amplificateur de pression hydraulique selon l'une quelconque
des revendications I à 9, caractérisé en ce qu'un autre accumulateur
(54) est relié à la première chambre annulaire (24) du cylindre (17), de
manière permanente, et à la seconde chambre annulaire (25) du cylin-
dre (17) lorsque celle-ci est mise en communication avec l'amenée de
fluide primaire sous pression (31,32) par la valve de commande (34).
11. Amplificateur de pression hydraulique selon l'une quelconque
des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que sont encore formées
autour du piston (18) et/ou des plongeurs (19,20), entre le cylindre (17) et les deux chambres.(2,5) dans lesquelles pénètrent les plongeurs (19,20) , deux chambres annulaires auxiliaires (28,30) avec évacuations (29), évitant
tout mélange du fluide primaire et du fluide secondaire.
12. Amplificateur de pression hydraulique selon l'une quelconque
des revendications I à 11, caractérisé en ce que les départs (4,7) des
deux chambres alimentées en fluide secondaire, dans lesquelles pénètrent respectivement les deux plongeurs (19,20), sont réunis en un conduit
unique (14) au départ duquel est prévu un accumulateur (15).
13. Amplificateur de pression hydraulique selon l'une quelconque
des revendications 1 à 12, caractérisé par son application à la fourniture
d'un fluide, tel que de l'eau, sous haute pression, utilisé pour la foration
de roches.
FR8500540A 1985-01-09 1985-01-09 Amplificateur de pression hydraulique Pending FR2575792A1 (fr)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8500540A FR2575792A1 (fr) 1985-01-09 1985-01-09 Amplificateur de pression hydraulique
ZA8646A ZA8646B (en) 1985-01-09 1986-01-03 Hydraulic pressure amplifier
EP86420006A EP0192580A1 (fr) 1985-01-09 1986-01-08 Amplificateur de pression hydraulique
AU52141/86A AU5214186A (en) 1985-01-09 1986-01-08 Hydraulic pressure intensifier
JP61001477A JPS61197801A (ja) 1985-01-09 1986-01-09 液圧増幅器
US06/817,360 US4659294A (en) 1985-01-09 1986-01-09 Hydrualic pressure amplifier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8500540A FR2575792A1 (fr) 1985-01-09 1985-01-09 Amplificateur de pression hydraulique

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR2575792A1 true FR2575792A1 (fr) 1986-07-11

Family

ID=9315307

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR8500540A Pending FR2575792A1 (fr) 1985-01-09 1985-01-09 Amplificateur de pression hydraulique

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4659294A (fr)
EP (1) EP0192580A1 (fr)
JP (1) JPS61197801A (fr)
AU (1) AU5214186A (fr)
FR (1) FR2575792A1 (fr)
ZA (1) ZA8646B (fr)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997006336A1 (fr) * 1995-08-03 1997-02-20 Flowdril Corporation Dispositif amplificateur de pression de fond et ensemble et procede de forage
WO2015025094A1 (fr) 2013-08-20 2015-02-26 Vianney Rabhi Convertisseur de pression hydraulique reversible a vannes tubulaires
US9695840B2 (en) 2013-08-20 2017-07-04 Vianney Rabhi Reversible hydraulic pressure converter employing tubular valves
CN107476915A (zh) * 2017-08-22 2017-12-15 哈尔滨工程大学 一种带缓冲装置的双作用式高压燃油供给装置
WO2020208113A1 (fr) * 2019-04-10 2020-10-15 RED Drilling & Services GmbH Dispositif pour augmenter la pression d'un fluide de travail pour un système de forage

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4787271A (en) * 1987-03-23 1988-11-29 Teledyne Industries, Inc. Gear box
US5058768A (en) * 1989-03-31 1991-10-22 Fountain Technologies, Inc. Methods and apparatus for dispensing plural fluids in a precise proportion
US5385452A (en) * 1992-12-07 1995-01-31 Active Management, Inc. Hydraulic fluid pressurizer with fluid cushioning means
GB2275969B (en) * 1993-03-01 1997-09-17 Europ Gas Turbines Ltd Hydraulic intensifier
JP2763736B2 (ja) * 1993-06-29 1998-06-11 幸彦 唐澤 高圧ポンプ
CN1050403C (zh) * 1993-08-26 2000-03-15 李洪敏 自动增压装置
US5388725A (en) * 1993-11-24 1995-02-14 Fountain Fresh International Fluid-driven apparatus for dispensing plural fluids in a precise proportion
JPH08281571A (ja) * 1995-04-14 1996-10-29 Komatsu Ltd 振動発生装置
GB2346178B (en) * 1999-01-26 2003-03-19 Brian William Young Integral pump and control valve
US6729860B1 (en) * 2000-01-24 2004-05-04 Daniel A. Holt Pneumatically driven liquified gas booster pump
EP1358407A4 (fr) * 2001-01-19 2004-08-11 Munters Corp Pompe a eau haute pression
ES2219122B1 (es) * 2001-07-27 2005-09-16 Bolsaplast, S.A. Bomba para sistemas desalinizadores de agua marina por osmosis inversa.
DE10158182B4 (de) * 2001-11-28 2005-06-02 Minibooster Hydraulics A/S Doppeltwirkender hydraulischer Druckverstärker
DE10249523C5 (de) * 2002-10-23 2015-12-24 Minibooster Hydraulics A/S Druckverstärker
DE102004042369A1 (de) * 2004-09-01 2006-07-13 Eurodrill Gmbh Bodenbearbeitungsgerät und Verfahren zum Einbringen eines Arbeitselementes in den Boden
DE102006038862A1 (de) * 2006-08-18 2008-02-21 Scanwill Aps Druckübersetzer mit Doppelsitzventil
GB201010379D0 (en) * 2010-06-21 2010-08-04 Selwyn Frederick P Fluid pressure amplifier
US8695414B2 (en) 2011-07-12 2014-04-15 Halliburton Energy Services, Inc. High pressure and flow rate pump useful in formation fluid sample testing
BR102013024307B1 (pt) * 2013-09-23 2022-03-29 Drausuisse Brasil Comércio E Locação De Unidades Hidráulicas Inteligentes S.A. Unidade geradora de pressão hidráulica com acionamento pneumático
DE102014006759A1 (de) * 2014-05-08 2015-11-12 Dürr Systems GmbH Abluftführung für eine Beschichtungsmittelpumpe
AT516738B1 (de) * 2015-02-23 2016-08-15 Reinhard Ing Gruber Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer hydraulischen Hochdruckanlage
CH711414A1 (de) * 2015-08-13 2017-02-15 Hatebur Umformmaschinen Ag Vorrichtung zur Erzeugung impulsdynamischer Prozesskräfte.
ES2734307T3 (es) 2017-03-03 2019-12-05 Pistonpower Aps Intensificador de presión hidráulica
EP3369930B1 (fr) * 2017-03-03 2019-05-08 PistonPower ApS Intensificateur de pression hydraulique à double action
EP3369929B1 (fr) 2017-03-03 2019-04-24 PistonPower ApS Amplificateur de pression
EP3369927B1 (fr) * 2017-03-03 2019-04-24 PistonPower ApS Amplificateur de pression
WO2020227306A1 (fr) * 2019-05-06 2020-11-12 Schlumberger Technology Corporation Ensemble de forage à haute pression
WO2021178455A1 (fr) * 2020-03-02 2021-09-10 S.P.M. Flow Control, Inc. Déflecteur de sécurité de système d'entraînement de pompe de fracturation linéaire

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1360978A (fr) * 1963-06-19 1964-05-15 Keelavite Hydraulics Ltd Appareil hydraulique alternatif
FR1488575A (fr) * 1965-09-14 1967-07-13 Sulzer Ag Dispositif pour l'injection du carburant dans un moteur à combustion interne à pistons
FR2305279A1 (fr) * 1975-03-22 1976-10-22 Klemm Bohrtech Appareil de frappe hydraulique
FR2352175A1 (fr) * 1976-05-21 1977-12-16 Hausherr & Soehne Maschf Pompe a haute pression
GB2117845A (en) * 1982-04-03 1983-10-19 Af Hydraulics Hydraulic percussive apparatus

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2300110A (en) * 1941-07-12 1942-10-27 Aulene B De Hoog Liquid meter
US2789510A (en) * 1954-03-11 1957-04-23 Black Sivalls & Bryson Inc Liquid injector
US2826149A (en) * 1955-03-23 1958-03-11 Gen Motors Corp Booster pump
US2864313A (en) * 1957-04-24 1958-12-16 Dawson Edward Hydraulic intensifier
GB1319577A (en) * 1969-07-08 1973-06-06 Taylor Zwicky Ltd C F Air operated hydraulic pump
US3776665A (en) * 1971-07-08 1973-12-04 Westran Corp Two stage fluid pump
US3790310A (en) * 1972-05-10 1974-02-05 Gen Motors Corp Fluid powered air compressor
US4102609A (en) * 1975-09-12 1978-07-25 Wood's Powr-Grip Co., Inc. Valve control system for air powered vacuum pump
ES469097A1 (es) * 1978-03-31 1980-06-16 Crespo Jose T G Aparato hidraulico para producir impactos

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1360978A (fr) * 1963-06-19 1964-05-15 Keelavite Hydraulics Ltd Appareil hydraulique alternatif
FR1488575A (fr) * 1965-09-14 1967-07-13 Sulzer Ag Dispositif pour l'injection du carburant dans un moteur à combustion interne à pistons
FR2305279A1 (fr) * 1975-03-22 1976-10-22 Klemm Bohrtech Appareil de frappe hydraulique
FR2352175A1 (fr) * 1976-05-21 1977-12-16 Hausherr & Soehne Maschf Pompe a haute pression
GB2117845A (en) * 1982-04-03 1983-10-19 Af Hydraulics Hydraulic percussive apparatus

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997006336A1 (fr) * 1995-08-03 1997-02-20 Flowdril Corporation Dispositif amplificateur de pression de fond et ensemble et procede de forage
US5787998A (en) * 1995-08-03 1998-08-04 Flowdril Corporation Down hole pressure intensifier and drilling assembly and method
WO2015025094A1 (fr) 2013-08-20 2015-02-26 Vianney Rabhi Convertisseur de pression hydraulique reversible a vannes tubulaires
US9695840B2 (en) 2013-08-20 2017-07-04 Vianney Rabhi Reversible hydraulic pressure converter employing tubular valves
CN107476915A (zh) * 2017-08-22 2017-12-15 哈尔滨工程大学 一种带缓冲装置的双作用式高压燃油供给装置
CN107476915B (zh) * 2017-08-22 2019-11-01 哈尔滨工程大学 一种带缓冲装置的双作用式高压燃油供给装置
WO2020208113A1 (fr) * 2019-04-10 2020-10-15 RED Drilling & Services GmbH Dispositif pour augmenter la pression d'un fluide de travail pour un système de forage

Also Published As

Publication number Publication date
AU5214186A (en) 1986-07-17
JPS61197801A (ja) 1986-09-02
EP0192580A1 (fr) 1986-08-27
ZA8646B (en) 1986-08-27
US4659294A (en) 1987-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2575792A1 (fr) Amplificateur de pression hydraulique
EP3128215B1 (fr) Vanne fluidique
FR2544405A1 (fr) Installation d'entrainement hydrostatique de recepteurs, notamment de groupe piston-cylindre
WO2000077397A1 (fr) Pompe a pistons, procede et installation de filtration d'eau
FR2666787A1 (fr) Actionneur hydraulique a mode hydrostatique de fonctionnement de preference en secours, et systeme de commande de vol le comportant.
EP3301335B1 (fr) Vanne fluidique
EP0276188B1 (fr) Servovalve électrohydraulique pour la commande asservie d'un actionneur hydraulique, notamment dans les servomécanismes de commande de vol des aéronefs
EP0088017A2 (fr) Dispositif de distribution hydraulique à tiroir
FR2651540A1 (fr) Appareil de reception et de vidange de fluide d'un circuit hydraulique.
EP0082048B1 (fr) Distributeur hydraulique
FR2649163A1 (fr) Machine hydrostatique a deplacement volumetrique
EP0042774B1 (fr) Dispositif pour produire successivement des débits de fluide hydraulique de valeurs échelonnées
EP1097321B1 (fr) Dispositif de valve pour un moteur hydraulique apte a entrainer une masse d'inertie importante
CA1161144A (fr) Dispositif de commande de pontage d'un convertisseur de couple hydrodynamique
EP1972798B1 (fr) Dispositif de commande de position d'un actionneur par une servo-valve à mémoire de position en cas de panne
EP3163076B1 (fr) Machine hydraulique à deux cylindrées et à valve de sécurité
EP0306368B1 (fr) Dispositif compensateur de pression adapté à équiper un distributeur hydraulique du type proportionnel et distributeur hydraulique le comportant
FR2496174A1 (fr) Dispositif pour mesurer en continu les conditions de fonctionnement d'un moteur diesel a turbo-compresseur
FR2473651A1 (fr) Valve de commande
FR2694605A1 (fr) Ensemble de commande d'une pluralité de récepteurs hydrauliques.
EP0269471A1 (fr) Joint hydraulique tournant annulaire à température stabilisée
FR2736124A1 (fr) Ensemble hydrostatique a patinage controle
FR2739149A1 (fr) Verin hydraulique a quadruple effet
FR3043433A1 (fr) Dispositif de distribution pour une machine hydraulique et machine hydraulique equipee d'un tel dispositif
FR2553350A1 (fr) Dispositif de commande d'accouplement direct destine a un convertisseur de couple d'une transmission automatique de vehicule