Actionneur étanche à arbre creux pour joint tournant motorisé

Dans le domaine des spectacles aquatiques, les jets d’eau motorisés doivent combiner puissance hydraulique, précision de mouvement, sécurité d’exploitation et résistance à l’environnement humide. Le projet porte sur le développement d’un actionneur étanche à arbre creux destiné à motoriser directement un passage hydraulique, sans entraînement par courroie ni joint tournant séparé.

L’application visée est une machine de jet d’eau motorisé, généralement immergée ou fortement exposée à l’eau. L’actionneur doit fonctionner comme un joint tournant motorisé étanche, capable d’assurer à la fois le passage d’eau central et la rotation contrôlée de l’ensemble.

Le client souhaitait remplacer une architecture existante composée d’un moteur, d’un réducteur, d’un renvoi par courroie et d’un raccord tournant séparé. Cette architecture multipliait les interfaces mécaniques, les risques d’étanchéité, l’encombrement et les opérations d’intégration.

L’objectif était de disposer d’un actionneur unique, compact et étanche, intégrant l’ensemble des fonctions de motorisation et de contrôle autour d’un passage hydraulique central. Le passage d’eau devait être maintenu au centre de l’actionneur, avec un diamètre intérieur de 48 mm confirmé par l’analyse du modèle 3D fourni.

La difficulté principale consistait à intégrer un couple élevé, une vitesse utile suffisante, un passage central d’eau, une étanchéité dynamique et une communication industrielle temps réel dans un seul ensemble mécatronique. L’actionneur devait également rester compatible avec une architecture deux axes de type XY, avec une intégration mécanique compacte.

A2V a conçu une architecture d’actionneur all-in-one intégrant directement les fonctions mécaniques, électriques et de contrôle. La solution cible associe un moteur BLDC en boucle fermée, un réducteur harmonique à arbre creux, un codeur de retour position, un driver EtherCAT intégré et un carter inox étanche.

Cette approche permet de supprimer l’entraînement par courroie et le joint tournant séparé. Le creux central de l’actionneur devient directement le passage hydraulique, tandis que l’ensemble moteur-réducteur-driver assure la rotation contrôlée du joint tournant.

Le caractère tout intégré de la solution est le point central du projet. L’actionneur regroupe dans un même carter les fonctions habituellement réparties entre plusieurs composants : motorisation, réduction, mesure de position, pilotage, communication et passage hydraulique.

Le projet est structuré autour d’une phase de cadrage, puis d’une validation progressive de l’architecture moteur, réducteur, étanchéité et driver. Les principaux essais prévus portent sur le couple, la vitesse, la thermique, l’étanchéité, l’EtherCAT, l’endurance et le contrôle dimensionnel.

Cette démarche permet de sécuriser les risques techniques majeurs : étanchéité dynamique du passage d’eau central, tenue du couple élevé à basse vitesse, dissipation thermique, connectique arrière étanche et intégration dans une architecture deux axes.

Cette réalisation illustre la capacité d’A2V Mécatronique à développer des sous-ensembles mécatroniques complets combinant mécanique, motorisation, électronique de puissance, communication industrielle et contraintes d’environnement. L’actionneur devient ici une fonction machine complète : il assure à la fois le passage d’eau, la rotation contrôlée, l’étanchéité et l’interface de commande.