Brevet FR2169212A1 — publié le 19730907

L'invention concerne une pelle mécanique pour travaux de terrassement, dont les éléments destinés à porter les charges et les charges sont soulevés et/ou abaissés par l'in- termédiaire de cylindres hydrauliques actionnés par des pompes hydrauliques, dans le genre des pelles mécaniques travaillant en butte et des grues Les pelles mécaniques travaillant en butte, qui constituent un exemple de la classe des pelles mécaniques et analogues, nécessitent un cylindre hydraulique d'un volume particulièrement important pour le relèvement et l'abaissement de la flèche de manoeuvre.Du fait de ce grand volume du cylindre hydraulique, l'élévation de la flèche exige de grandes quantités d'huile0 Pour assurer cette quantité importante d'huile, celle-ci est fournie pour une opération de levage non seulement par la pompe d'alimentation principale, mais également par une ou plusieurs pompes à huile secondaires, afin de pouvoir accélérer cette opération de levage. Pendant l'opération de levage, le piston doit vaincre le poids de la flèche, du bras de manoeuvre et de la pelle. Pendant le mouvement d'abaissement, par contre, provoqué par le retour du piston du cylindre, ces poids, encore accrus par le poids de la masse de terre ou de sable chargée sur la pelle, risquent de provoquer une accélération dangereuse du mouvement, qui doit être contrecarrée par une évacuation lente de l'huile de pression, pour laquelle la pompe principale est suffisante. Pour assurer un levage rapide et un abaissement lent du bras de manoeuvre, il est par conséquent indiqué de mettre en oeuvre des pompes secondaires pour l'huile hydraulique uniquement pendant ltopération de relèvement0 Dans le cas d'une pelle mécanique travaillant en butte, la flèche est soulevée et abaissée par un treuil actionné par un moteur hydraulique, la variation de la quantité d'huile fournie au moteur hydraulique permettant uniquement d'accélérer l'enroulement du câble sur le treuil, L'invention permet d'éliminer les dangers mentionnés plus haut dans le cas d'une pelle mécanique travaillant en rétro ou pelle fouilleuse par le développement d'un nouve.au schéma de couplage des connexions hydrauliques. L'invention est décrite ci-après plus en détail à l'aide d'un exemple non limitatif d'un mode de réalisation, en se référant au dessin annexé, dans lequel - la figure 1 représente une vue latérale schématique d'une pelle excavatrice travaillant en rétro, et - la figure 2 est un schéma de montage des connexions hydrauliques conformes àl'inventiono Dans ces figures, les moteurs d'entratnement 1 et 1' commandent respectivement la chenille gauche 2 et la chenille droite 2to Un moteur hydraulique 3 actionne les mouvements de rotation de la cabine 4 montée sur les chenilles 2 et 2' Trois cylindres hydrauliques servent respectivement : le cylindre 5 pour lever et abaisser la flèche 8, le.cylindre 6 pour lever et abaisser le bras 9 et le cylindre 7 pour le mouvement de la pelle 10. Les divers dispositifs d'entratnement hydrauliques cités ci-dessus, c'est-à-dire les moteurs d'entrainement 1 et 1' et le moteur 3, ainsi que les cylindres hydrauliques 5, 6 et 7, sont reliés entre eux par des conduits, par lesquels ils sont alimentés en huile sous pression par deux pompes P1 et P2 de capacitd identique Dans le schéma de la figure 2, des soupapes à trois voies V1, V2 et V3 sont alimentées en parallèle en huile de pression par la première pompe P10 La soupape V1 fournit l'huile de pression au moteur d'entrainement 1, la soupape V2 au cylindre 7 et la soupape V3 au cylindre 5. Les soupapes à trois voies analogues V4, V5 et V6 distribuent l'huile de pression fournie par la pompe P2 respectivement au moteur d'entratnement 1', au cylindre 6 et au moteur hydraulique 3 La soupape à trois voies V7, montée en parallèle avec le système des trois soupapes V4, V5 et V6, permet de fournir l'huile de pression provenant de la pompe P2 également, d'une part par un conduit à huile a au conduit c reliant la soupape V3 au cylindre hydraulique 5, et d'autre part par un conduit à huile b au conduit d reliant la soupape V2 au cylindre hydraulique 7.Sur le conduit a est prévue une soupape de retenue Vg, qui permet l'écoulement de l'huile de pression uniquement de la soupape V7 vers le cylindre 5, tandis qu'une soupape de retenue analogue Vg, mon tée sur le conduit b, permet cet écoulement uniquement de la soupape V7 vers le cylindre hydraulique 5. Le réservoir d'huile est indiqué par T à la figure 2. Le fonctionnement de ce montage est le suivant normalement, les divers dispositifs de commande hydraulique sont actionnés par des leviers manipulés manuellement ou com- mandés par des dispositifs électromagnétiques, et déterminant l'arrêt, l'alimentation de l'huile par les pompes P1 et P2 et l'écoulement de l'huile dans un sens ou dans l'autre par les 3eux de soupapes respectifs V1, V2, ... et V5, V6, Lorsque la flèche doit être soulevée, les deux soupapes V3 et V7 sont ouvertes en direction du cylindre 5, qui reçoit et l'huile fournie par la pompe P1 par le conduit c et l'huile provenant de la pompe P2 par le conduit a et la soupape V7, c'est-à-dire un grand volume d'huile permettant un mouvement rapide du piston du cylindre 5.Le mouvement lent de cette flèche 8 est obtenu en fermant la soupape V7, le cylindre 5 n'étant alimenté en huile que par la seule pompe P1 à travers la soupape V3. En mettant la soupape V3 en position de reflux, le cylindre hydraulique 5 se vide de son huile vers la pompe P1 et la flèche s'abaisse. Pendant ce mouvement, l'huile s'écoule par le conduit c, mais du fait de la présence de la soupape de retenue V8, l'huile ne s'écoule pas par la soupape V7, quelle que soit la position de celle-ci, mais uniquement par le conduit c. L'abaissement de la flèche 8 se fait par conséquent sous l'action de son propre poids et de celui de la charge éventuelle, sans être accéléré par un courant d'huile provenant de la pompe P2. Une connexion non représentée dans le schéma, destinée à accélérer le mouvement de levage du bras 9, peut être réalisée d'une façon analogue à celle décrite pour le mouvement de levage de la flèche 8. Le mouvement d'excavation de la pelle 10 sous l'action du cylindre hydraulique 7 et le mouvement destiné à évacuer la masse soulevée par cette pelle 10 par le retour du piston dans le cylindre 7 sont réglés d'une manière analogue. Pour accélérer le premier mouvement, on actionne le cylindre 7 en plaçant les soupapes V2 et V7 en position d'a limentation, fournissant ainsi respectivement par le conduit d l'huile provenant de la pompe P1 et par le conduit b celle venant de la pompe P2. Cette quantité importante d'huile de pression permet des mouvements rapides d'excavation et ensuite d'évacuation de la pelle mécanique. La mise en communication du conduit b avec le conduit d' du cylindre hydraulique 7 permet d'accélérer la vitesse d'opération de la pelle excavatrice 10. Les Jeux de soupapes V1, V2 et V3 ainsi que V4, V5, V6 et V7, décrits ci-dessus, sont reliés entre eux, soit par des connexions parallèles entre les soupapes à trois voies, soit par l'intermédiaire de connexions centrales communes. La soupape V7 peut suffire seule à l'alimentation en huile, mais une alimentation simultanée par les soupapes V2 et V3 permet un meilleur résultat pratique. Le mouvement de levage de la flèche 8 peut en outre être réalisé avec deux vitesses différentes, la première vitesse étant obtenue par l'entratnement du cylindre 5 par l'huile fournie uniquement par la pompe P1 par la soupape V3, la deuxième vitesse étant obtenue par une alimentation simultanée par les deux pompes P1 et P2 par les deux soupapes V3 et V7. La soupape V7 peut en outre comporter un nombre de voies supérieur à trois et un nombre de voies de reflux supérieur à deux, afin de pouvoir servir à l'accélération de plusieurs installations à commande hydraulique. Le schéma des connexions conforme à l'invention présente les avantages ci-après I. La flèche et le bras de manoeuvre peuvent être soulevés à l'aide de l'huile fournie par deux pompes, ce qui per met d'accélérer les mouvements de levage, et partant le rendement. A l'abaissement, par contre, le danger d'un mouvement trop rapide ou trop brusque est écarté. Le dis positif suivant l'invention augmente par conséquent le rendement et la sécurité de fonctionnement. II. En position fermée de l'une des soupapes, il est possible d'effectuer des mouvements lents en ne fournissant l'huile que par une seule pompe. La vitesse des mouvements est par conséquent réglable à volonté. III. L'invention se distingue en particulier par le fait que les soupapes à plusieurs voies donnent la possibilité d'employer l'huile fournie par l'une ou l'autre pompe pour actionner et/ou accélérer le mouvement de l'un ou l'autre dispositif de manoeuvre avec une vitesse de mou vement appropriée au travail à effectuer. EVENDlCATlONS 1. Pelle mécanique pour travaux de terrassement, comportant des dispositifs d'entratnement hydrauliques différents, actionnés par deux pompes, caractérisée en ce que l'un des dispositifs d'entratnement hydraulique est normalement actionné par la première pompe, mais est connecté par une soupape à plusieurs voies à la seconde pompe par l'intermédiaire d'une soupape de retenue, de façon que l'huile de pression provenant de la seconde pompe participe uniquement aux mouvements de levage du dispositif hydraulique0 2. Pelle mécanique suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'une série de dispositifs d'entraInement est actionnée par l'huile fournie par la première pompe, un nombre quelconque de ces dispositifs d'entratnement étant connecté à une seconde pompe par l'intermédiaire de soupapes à trois voies ou plus, coopérant chacune avec une soupape de retenue, l'huile de pression provenant de la seconde pompe servant le cas échéant à vaincre le poids propre des organes de manoeuvre et le poids de la masse à soulever pendant le mouvement de levage, et à freiner le mouvement d'abaissement subséquent, son reflux étant freiné par les soupapes de retenue.