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MDP Hydraulique
Le moteur hydraulique à pistons radiaux à courbe interne à cinq étoiles (souvent simplement appelé « moteur à cinq étoiles » ou « moteur à courbe interne ») est un composant d'actionnement hydraulique à faible vitesse et à couple élevé. Sa principale caractéristique réside dans l'adoption de rails de guidage de courbe internes et d'un ensemble piston-galet disposé radialement. Le moteur est entraîné par de l'huile à haute pression pour pousser le piston. Les rouleaux à l'extrémité du piston roulent le long d'une piste courbe interne fixe, convertissant la pression du liquide directement en couple pour la rotation de l'arbre d'entraînement. En raison de ses avantages exceptionnels tels qu'un couple élevé, une faible vitesse, un fonctionnement fluide et une efficacité de démarrage élevée, il est particulièrement adapté aux systèmes de transmission qui nécessitent de lourdes charges, de faibles vitesses et un entraînement direct. Il s'agit d'un élément moteur essentiel dans des domaines tels que les machines de construction, les équipements miniers et les machines de pont de navires.
L'huile haute pression passe par les orifices de distribution sur l'arbre de soupape (ou le disque de soupape) et est distribuée dans les cavités du cylindre selon des angles de phase spécifiques.
Le piston dans la zone d'admission s'étend vers l'extérieur sous la pression de l'huile, son rouleau supérieur appuyant fermement contre la piste incurvée intérieure fixe en étoile (ou polygonale) à cinq branches à l'intérieur du cylindre.
La surface incurvée de la piste intérieure force le rouleau (avec le piston) à générer une force tangentielle perpendiculaire à l'axe du piston. Cette force tangentielle agit sur le corps du vérin (ou est directement transmise à l'arbre de sortie à travers la traverse et la bielle), générant un couple moteur.
Lorsque l'arbre de sortie tourne, le mécanisme de distribution tourne de manière synchrone, distribuant l'huile haute pression successivement au piston suivant qui entre dans la zone d'admission, tout en reliant la cavité du cylindre de travail terminée au chemin d'huile de retour. Le piston se rétracte sous l'action de la surface courbe de la piste. Plusieurs pistons alternent continuellement dans l'admission et la décharge d'huile à différents angles de phase sur la piste, entraînant ainsi une rotation continue et douce de l'arbre de sortie.
La vitesse du moteur peut être ajustée en modifiant la taille du débit d'entrée ; la rotation avant et arrière du moteur peut être obtenue en changeant la direction de l'admission et du retour d'huile.
C’est le composant principal du moteur. Il s'agit généralement d'un anneau à came en forme de cinq étoiles ou de plusieurs étoiles, avec sa courbe conçue avec précision (telle qu'une courbe d'accélération égale - vitesse constante - décélération égale), assurant une sortie de couple uniforme et douce et permettant plusieurs courses, permettant ainsi à chaque piston d'effectuer un travail plusieurs fois au sein d'une seule rotation, augmentant considérablement la densité de couple et la stabilité à basse vitesse.
Les pistons sont disposés radialement dans le cylindre et comportent des rouleaux aux extrémités. Les rouleaux ont une friction de roulement avec la piste courbe intérieure, ce qui entraîne une faible perte par friction, une efficacité mécanique élevée et une longue durée de vie. Le nombre de pistons est généralement un nombre pair (par exemple 10), uniformément réparti.
Il s'agit généralement d'un arbre de distribution d'huile ou d'un disque de distribution d'huile à face d'extrémité. Il tourne de manière synchrone avec l'arbre de sortie, distribuant avec précision l'huile sous pression dans les cavités des cylindres pendant la phase d'admission et extrayant l'huile de retour des cavités des cylindres pendant la phase de refoulement. La précision du mécanisme de distribution du débit affecte directement l'efficacité volumétrique et les performances à basse vitesse du moteur.
Dans certaines conceptions, la force tangentielle générée par les pistons est directement transmise à travers la traverse ou la bielle à la roue excentrique de l'arbre de sortie. Cette structure permet à l'arbre de sortie de supporter uniquement le couple et non la force radiale, ce qui prolonge la durée de vie du roulement.
La structure du boîtier est robuste et est utilisée pour soutenir la piste courbe intérieure et les roulements. L'arbre de sortie est généralement soutenu par des roulements robustes de grande taille pour résister à d'énormes charges radiales et axiales.
Certains modèles offrent une interface d'arbre traversant, permettant la connexion d'autres composants hydrauliques (comme une pompe de réalimentation en huile ou un autre moteur) sur la même ligne d'arbre.
Spécifications du produit :
• Densité de couple extrêmement élevée : la conception de la courbe interne multi-action permet un grand déplacement de rotation unique, permettant la génération d'un couple important dans un volume compact. La densité de puissance est bien supérieure à celle des motoréducteurs et des moteurs à palettes.
• Stabilité exceptionnelle à basse vitesse : plusieurs pistons fonctionnent alternativement en séquence, avec un nombre élevé de courses et des fluctuations de couple minimes. Il peut fonctionner en douceur à des vitesses extrêmement basses (même inférieures à 1 tr/min), sans aucun phénomène de « glissement ».
• Couple de démarrage élevé : L'efficacité mécanique du démarrage est élevée et le couple de démarrage peut atteindre plus de 90 % du couple théorique. Ceci est particulièrement adapté aux conditions de démarrage sous forte charge.
• Capacité d'entraînement direct : le couple est suffisamment fort pour entraîner directement les roues, les tambours, les pignons de chenille, etc., éliminant ainsi le besoin d'une grande boîte de vitesses mécanique, simplifiant le système et améliorant l'efficacité de la transmission.
• Excellente adaptabilité variable : Grâce au mécanisme servo-variable, certains modèles peuvent réaliser des fonctions continues ou variables (en modifiant le nombre de pistons effectifs ou le nombre d'opérations), élargissant ainsi la plage de régulation de vitesse.
• Rigidité et résistance aux chocs élevées : la structure est robuste, le volume interne de compression d'huile est faible, la rigidité de vitesse est bonne, elle réagit rapidement aux changements de charge et peut résister à de fortes charges d'impact.
• Longue durée de vie et haute fiabilité : Le couple de friction principal (galet - chenille) est en contact roulant, ce qui entraîne une usure minimale. La conception robuste des roulements et du boîtier garantit la durabilité dans les environnements difficiles.
• Engins de chantier : entraînements de déplacement et mécanismes de rotation pour excavatrices et grues ; Entraînements de tambours pour véhicules de malaxage et de transport de béton ; Entraînements vibrants pour rouleaux.
• Machines minières et portuaires : Treuils miniers et entraînements de convoyeurs ; Entraînements de gros véhicules pour portiques portuaires et chargeurs de navires.
• Ingénierie navale et océanique : entraînement direct pour les machines de pont telles que les treuils d'ancre, les treuils, les appareils à gouverner et les hélices.
• Machines agricoles et forestières : L'entraînement à pied pour les moissonneuses-batteuses, le mécanisme d'alimentation pour les machines à récolter le bois.
• Véhicules spéciaux : roues motrices pour véhicules de transport lourds, mécanisme de nivellement pour véhicules éoliens.
• Équipements industriels : Entraînement pour tables de travail rotatives à gros couple, mélangeurs et bobineuses.
1. Étapes de sélection :
Déterminez le couple de charge et la vitesse : calculez le couple de travail maximal et la plage de vitesse requis pour la charge entraînée.
Calculez le déplacement requis : en fonction de la pression de service maximale du système et du couple requis, utilisez la formule de couple pour calculer le déplacement requis. Déplacement (L/r) ≈ (Couple Nm × 62,8) / Barre de pression.
Vérifiez la plage de vitesse : assurez-vous que la vitesse de fonctionnement requise se situe dans la plage autorisée par le moteur.
Sélectionnez la méthode d'installation et de connexion : en fonction de la structure de l'hôte, choisissez le type de bride, le type de moyeu ou le type de rotation de coque ; déterminer la forme du prolongement de l'arbre (engrenage conique, clavette plate) et le raccordement de l'orifice d'huile (filetage, bride).
Tenez compte des fonctions auxiliaires : si le frein de stationnement, le capteur de vitesse, l'orifice de vidange d'huile, l'entraînement par cardan, etc. sont des options requises.
Alignement et support : L'arbre de sortie du moteur et l'arbre de charge doivent être alignés avec précision. Il est recommandé d'utiliser un raccord flexible. Assurez-vous qu'il y a un support suffisant du côté charge pour éviter qu'un couple de flexion supplémentaire ne soit appliqué aux roulements du moteur.
Raccordement du tuyau de vidange d'huile : l'orifice de vidange d'huile séparé (orifice de retour d'huile du boîtier) doit être connecté directement et en douceur au réservoir d'huile à l'aide d'un tuyau d'huile suffisamment grand, et la contre-pression ne doit pas dépasser la valeur spécifiée du produit (généralement < 0,05 MPa). Ceci est crucial pour la protection de la garniture mécanique.
Premier démarrage : Avant le démarrage, la coque doit être remplie d'huile hydraulique propre.
• Propreté de l'huile : C'est la bouée de sauvetage qui assure la durée de vie du train de soupapes et du train de pistons. La propreté de l'huile du système doit être au moins de niveau NAS 1638 grade 8 ou ISO 4406 grade 19/17/14 ou supérieur. Des filtres à huile de haute qualité doivent être utilisés.
• Huile de lubrification et température de l'huile : Utiliser de l'huile hydraulique anti-usure à indice de viscosité élevé (telle que VG46 ou VG68). La température normale de l'huile de fonctionnement doit être maintenue entre 30°C et 70°C.
Contrôle de la contre-pression : le chemin d'huile de retour doit maintenir une certaine contre-pression (généralement 0,5 à 1 MPa) pour éviter les chocs de « contact lâche » lorsque le rouleau se détache de la surface de la chenille, mais la contre-pression ne doit pas être trop élevée.
• Entretien régulier : Vérifiez périodiquement le serrage des boulons de raccordement et toute fuite au niveau de la garniture mécanique. Selon le calendrier recommandé par le fabricant (par exemple toutes les 2 000 heures de travail), inspectez la qualité de l'huile et remplacez l'élément filtrant. Surveillez régulièrement le bruit, l'augmentation de la température et les performances de sortie du moteur.
• Diagnostic des défauts : les défauts courants incluent une puissance de sortie insuffisante, une vitesse de rotation instable, des fuites, etc. Pendant le processus de dépannage, il est nécessaire de vérifier d'abord si la pression et le débit du système sont normaux, si l'huile est propre et si le pipeline de décharge d'huile n'est pas obstrué. Pour l'usure interne, un personnel professionnel doit effectuer une inspection de démontage.
