Brevet FR2142926A1 — publié le 19730202

La présente invention se rapporte aux circuits hydrauliques utilisés pour les pelles hydrauliques. De façon générale, le cycle de fonctionnement d'une pelle hydraulique comprend les quatre opérations suivantes (1) Creusement (2) Soulèvement et pivotement (3) Déversement de la terre (4) Descente et pivotement. Parmi ces opérations, le soulèvement et pivotement (2) est une opération de soulèvement d'un godet au-dessus de la plateforme de chargement d'un camion de déversement arrêté près de la pelle et de déplacement par pivotement dudit godet. Cette opération se divise en deux opérations partielles continues (1) Soulèvement de la flèche et pivotement ; et (2) soulèvement du bras et pivotement. Le présent dispositif concerne des perfectionrements à un circuit hydraulique de ce type, selon lesquels on effectue le soulèvement et pivotement du bras à la suite du soulèvement et du basculement de la flèche. Un exemple typique des circuits hydrauliques classiques va maintenant etre décrit en référence à la fig. 1.Sur cette figure, la référence a désigne l'une des pompes d'alimentation en huile pour un cylindre c de manoeuvre du bras et un moteur de pivotement d, la référence b désigne une autre pompe d'alimentation en huile pour un cylindre e de manoeuvre du godet et un cylindre f de manoeuvre de la flèche, la référence L un distributeur de commutation commandant l'alimentation en huile, à partir de la pompe a, du cylindre c de manoeuvre du bras, la référence h un distributeur de commutation commandant l'alimentation en huile, à partir de la pompe a, du moteur d, la référence i un distributeur de commutation commandant l'alimentation en huile, à partir de la pompe b, du cylindre e de manoeuvre du godet, et la référence i un distributeur de commutation commandant l'alimentation en huile, à partir de la pompe b, du cylindre f de manoeuvre de la flèche. Ces distributeurs de commutation, avec d'autres distributeurs de commutation tels qu'un distributeur m destiné zu moteur k de progression de droite et un distributeur n destiné au moteur 1 de progression de gauche, sont montés en deux blocs, ainsi que les éléments hydrauliques à manoeuvrer, c à f, k et 1.Pour des raisons de fréquence des opérations successives et du rendement de fonctionnement, le distributeur de commutation gcorrespondant au cylin dre c de manoeuvre du bras et le distributeur de commutation h correspondant au moteur d sont incorporés dans l'un, A, des blocs de distributeurs de commutation, tandis que le distributeur de commutation i correspondant au cylindre e de manoeuvre du godet et le distributeur de commutation i correspondant au cylindre f de manoeuvre de la flèche sont incorporés dans l'autre bloc B de distributeurs de commutation. De plus, sur cette figure, la référence o désigne une machine motrice, la référence E un filtre et la référence q un joint tournant. Lorsque le cylindre c du bras et le moteur d sont actionnés, des courants d'huile provenant de la pompe a leur sont envoyés, de sorte que les pressions de circuit respectives sont équilibrées entre elles, et que les deux dispositifs de commande commencent à se déplacer à vitesse moderée. Mais, lorsque la superstructure rotative voit son énergie cinétique augmenter, la pression du circuit du moteur diminue pour laisser davantage d'huile pénétrer dans ce circuit que dans le circuit du cylindre c du bras, ce qui aboutit à une augmentation de vitesse du moteur d et à une diminution de vitesse du cylindre c du bras.Pour cette raison, le distributeur de commutation h correspondant au moteur est étranglé pour ajuster la quantité d'huile envoyée au moteur d, de façon à régler sa vitesse de rotation en équilibre avec la vitesse du cylindre c du bras. Cela veut dire qu'il faut une durée importante pour soulever et faire pivoter le bras au cours de l'opération (2) précitée. Par ailleurs, la pompe b fonctionne à vide lorsque le cylindre c du bras et le moteur d sont actionnés, comme ci-dessus, si bien que la puissance de la machine n'est pas utilisée à plein. L'invention se propose d'éviter cet inconvénient. A cet effet, le circuit hydraulique, devant être utilisé dans une pelle hy draulique, qui comporte deux pompes et dans lequel l'alimentation en huile, à partir de l'une de ces pompes, du cylindre de manoeuvre du bras et du moteur de pivotement est commandée par des distributeurs de commutation respectifs, tandis que l'alimentation en huile, à partir de l'autre pompe, du cylindre de manoeuvre du godet et du cylindre de manoeuvre de la flèche est commandée par les distributeurs de commutation respectifs, est caractérisé en ce qu'on prévoit des moyens pour alimenter en huile également à travers l'autre pompe, le cylindre; de manoeuvre du bras, et en ce que le distributeur de commutation qui correspond au cylindre de manoeuvre du bras et qui commande ladite alimentation en huile, est incorporé dans un bloc de distributeurs de commutation dans lequel sont montés les distributeurs de commutation correspondant au cylindre de manoeuvre de la flèche et au cylindre de manoeuvre du godet, et dans lequel priorité est donnée à l'alimentation en huile du cylindre de manoeuvre de la flèche et du cylindre de manoeuvre du godet. Dans ce circuit hydraulique perfectionné pour pelle hydraulique, aucune des pompes ne fonctionne à vide quel que soit le moment, pour permettre la pleine utilisation de la puissance de la machine > de telle façon que, lorsque le cylindre du bras et le moteur de pivotement marchent en même temps, la vitesse du cylindre du bras est en équilibre avec celle du moteur, pour améliorer leur fonctionnement couplé pour soulever et faire pivoter le bras, tandis que, lorsque le cylindre du bras est seul manoeuvré, la vi- tesse de creusement du cylindre du bras est doublée, ce qui améliore considérablement le rendement de fonctionnement, que le cylindre de bras fonctionne séparément ou en combinaison avec le moteur. Comme on l'a décrit ci-dessus, le circuit selon l'invention comprend deux pompes et il est agencé de façon que l'alimentation en huile, à partir de l'une des pompes, du cylindre du bras et du moteur de pivotement soit commandée par les distributeurs de commutation respectifs, et que ldlimentation en huile, à partir de l'autre pompe, du cylindre du godet et du cylindre de la flèche soit commandée par les distributeurs de commutation respectifs, pour rendre possible l'alimentation en huile, également à partir de l'autre pompe, du cylindre du bras, et le distributeur de commutation, correspondant au cylindre du bras, qui commande cette alimentation en huile, est incorporé dans un bloc de distributeurs de commutation dans lequel sont prévus les distributeurs de commutation correspondant au cylindre du godet et au cylindre de la flèche et dans lequel priorité est donnée à l'alimentation en huile du cylindre de la flèche et/ou du cylindre du godet, de sorte que, selon l'invention, ladite autre pompe qui fonctionnait à vide, dans l'art antérieur, lorsque le cylindre du bras et le moteur fonctionnaient simultanément, peut être utilisée efficacement pour faire passer de l'huile de ladite pompe au cylindre du bras, de sorte que la vitesse du cylindre du bras, qui avait tendance à diminuer pendant le soulèvement et le pivotement, a ten dance à augmenter pour s'adapter à la vitesse croissante du moteur, pour améliorer leur coordination, ce qui améliore le fonctionnement de la machine. De plus, lorsque le cylindre du bras fonctionne seul, ladite autre pompe, qui fonctionnait à vide dans les circuits classiques, est aussi utilisée pour envoyer de l'huile de ladite pompe au cylindre du bras, pour augmenter la vitesse de creusement du bras et, ainsi, améliorer le fonctionnement de la machine.En outre, selon l'invention, comme on l'a mentionné précédemment, le distributeur de commutation commandant l'alimentation en huile, à partir de l'autre pompe, du cylindre du bras, est incorporé dans le bloc de distributeurs de commutation dans lequel sont prévus les distributeurs de commutation du cylindre de la flèche et du cylindre du godet, et dans lequel priorité est donnée à l'alimentation en huile du cylindre de la flèche et/ou du cylindre du godet, de sorte que, lorsque le cylindre du bras et le cylindre de la flèche, ou le cylindre du bras et le cylindre du godet fonctionnent en meme temps, l'alimentation en huile du cylindre de bras est effectuée par la première pompe seule et que l'alimentation en huile du cylindre de la flèche ou du cylindre du godet est assurée par ladite autre pompe, de sorte que chacune des opérations combinées précitées peut être effectuée avec régularité et sans inconvénient. La description détaillée qui va suivre, et les dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, feront bien comprendre comment l'invention peut etre réalisée. Sur les dessins annexés Fig. 1 est, comme décrit précédemment, une vue schématique représentant le circuit hydraulique classique d'une pelle hydraulique ; et Fig. 2 est une vue schématique représentant un circuit hydraulique selon l'invention pour pelle hydraulique. On va décrire à présent le dispositif selon l'invention en se référant à la fig. 2. Sur cette figure, la référence 1 désigne l'une des pompes envoyant de l'huile à un cylindre 3 de manoeuvre du bras et à un moteur de pivotement 4, la référence 2 désigne l'autre pompe envoyant de l'huile à un cylindre 5 de manoeuvre du godet et à un cylindre 6 de manoeuvre de la flèche, la référence numérique 7 désigne un distributeur de commutation commandant 1'alimentation en huile, à partir de la pompe 1, du cylindre 3 du bras, la réfé- rence 8 désigne un distributeur de commutation commandant l'alimentation en huile, à partir de la pompe 1, du moteur 4, la référence 9 désigne un distributeur de commutation commandant l'alimentation en huile, à partir de la pompe 2, du cylindre 5 du godet et la référence 10 désigne un distributeur de commutation commandant l'alimentation en huile, à partir de la pompe 2, du cylindre 6 de la flèche.Ces distributeurs de commutation, avec d'autres distributeurs tels qu'un distributeur 13 correspondant au moteur 11 de progression de droite et qu'un distributeur 14 correspondant au moteur 12 de progression de gauche, sont montés en deux blocs A et B. Jusqu'à présent, le présent dispositif est pratiquement identique au circuit hydraulique classique représenté sur la fig. 1. Le présent dispositif se caractéris, en particulier, par la présence d'un distributeur de commutation 15 correspondant au cylindre 3 du bras. Ce distributeur de commutation 15 est incorporé dans le bloc de distributeurs de commutation B, et ses deux sorties 15a et 15b sont dirigées vers le distributeur de commutation 7 du bloc A ; ces sorties se raccordent aux sorties correspondantes 7a et 7b du distributeur 7 du bloc A. Comme il ressort de la figure, le circuit hydraulique du bloc de distributeurs de commutation B est agencé de façon que le passage de l'huile vers le distributeur de commutation 15 correspondant au cylindre 3 du bras soit interrompu lorsque le distributeur de commutation 9 du cylindre 5 du godet et/ou le distributeur 10 du cylindre 6 de la flèche sont actionnés.Il y a également lieu de noter que, dans le bloc de distributeurs de commutation A, une soupape anti-retour 19 est placée sur l'entrée 72 du distributeur de commutation 7, pour empêcher ainsi un refoulement depuis le distributeur de commutation 15 vers le circuit du moteur. La commande du distributeur de commutation 7 et celle du distributeur de commutation 15 sont couplées, par exemple par un levier unique, comme montré par la ligne en tirets. De plus, sur la fig. 2, la référence 16 désigne une machine motrice, la référence 17 un filtre et la référence 18 un joint tournant. On va décrire à présent le fonctionnement du circuit hydraulique pour pelle hydraulique selon l'invention qui vient d'être décrit. Lorsque le cylindre 3 du bras et le moteur 4 fonctionnent simultanément de façon solidaire, de l'huile sous pression provenant de la pompe 1 est envoyée au cylindre 3 du bras et au moteur 4 à travers les distributeurs de commutation respectifs 7 et 8 du bloc A. Pendant cette opération, la pompe 2 fonctionnerait à vide dans les dispositifs classiques. Cependant, selon l'invention, le distributeur de commutation 15 du bloc B est actionné sous lFffet de la manoeuvre du distributeur de commutation 7 grâce à la commande commune, de sorte que de 1' huile sous pression provenant de la pompe 2 rejoint l'écoulement d'huile provenant du distributeur de commutation 7 et se dirige vers le cylindre 3 du bras. Lorsque le cylindre 3 du bras fonctionne seul, les courants d'huile sous pression qui proviennent des pompes 1 et 2 se rejoignent après avoir franchi les distributeurs de commutation 7 et 15, respectivement, puis ils sont guidés vers le cylindre 3 du bras. Lorsque le cylindre 3 du bras et le cylindre 5 du godet, ou le cylindre 3 du bras et le cylindre 6 de la flèche, fonctionnent en meme temps, les actions suivantes ont lieu. Dans le bloc B de distributeurs de commutation, le circuit aboutissant au distributeur 15 de commutation du cylindre 3 du bras est coupé lorsque le distributeur 9 de commutation du cylindre 5 du godet ou le distributeur 10 de commutation du cylindre 6 de la flèche est actionné car l'alimentation du distributeur 15 se fait à travers les distributeurs 9 et 10 au repos. Par conséquent, même si les distributeurs 7 et 15 de commutation du cylindre 3 du bras sont actionnés en même temps, l'huile provenant de la pompe 2 n'est envoyée qu'au cylindre 5 du godet ou au cylindre 6 de la flèche. Ainsi, la coopération du cylindre 3 du bras et du cylindre 5 du godet, ou du cylindre 3 du bras et du cylindre 6 de la flèche, ont lieu régulièrement, sans être influencées par la modification de circuit précédente. Pendant le fonctionnement combiné du cylindre 3 du bras et du moteur 4, si la pression du circuit du côté du moteur diminue, à cause de l'énergie cinétique acquise, de l'huile provenant du distributeur de commutation 15 aura tendance à etre refoulée dans le circuit du moteur à travers le distributeur de commutation 7. Dans ce cas, cependant, la soupape anti-retour 19 qui se trouve à l'entrée 7p du distributeur de commutation 7 intervient d'ellemême pour empêcher ce reflux depuis le distributeur de commutation 15 vers le circuit du moteur. Ainsi, selon l'invention, l'huile provenant de la pompe 2, qui fonctionnait à vide dans lârt antérieur, est envoyée au cylindre 3 du bras, la vitesse du moteur 4 de pivotement demeurant invariante, de façon à augmenter la vitesse du cylindre du bras pour qu'elle s'équilibre avec la vitesse du moteur, ce qui améliore la simultanéité de fonctionnement, le fonctionnement luimeme, et diminue la durée de fonctionnement. De plus, lorsque le cylindre 3 du bras fonctionne seul, alors l'une des deux pompes fonctionnait auparavant à vide, les deux pompes sont effectivement utilisées dans le présent dispositif pour accroître la vitesse du cylindre du bras, ce qui augmente la vitesse de creusement du bras et diminue la durée de fonctionnement nécessaire. REVENDICATIONS 1.- Circuit hydraulique pour pelle hydraulique comportant une première et une seconde pompes (1,2) dans lequel l'alimentation en huile, à partir de la première pompe (1), d'un cylindre (3) de manoeuvre du bras et d'un moteur (4) de pivotement, est commandée par des distributeurs de commutation (7,8) respectifs, tandis que l'alimentation en huile, à partir de la seconde pompe (2), d'un cylindre (5) de manoeuvre du godet et d'un cylindre (6) de manoeuvre de la flèche, est aussi commandée par des distributeurs de commutation (9,10) respectifs, ledit circuit étant caractérisé en ce qu'il comporte des premiers moyens pour alimenter en huile également à travers la seconde pompe (2) le cylindre (3) de manoeuvre du bras, et en ce qu'un distributeur de commutation (15) correspondant au cylindre (3) de manoeuvre du bras, qui commande ladite alimentation en huile, est incorporé dans un bloc (B) de distributeurs de commutation dans lequel sont montés le distributeur de commutation (10) du cylindre (6) de la flèche et le distributeur de commutation (9) du cylindre (5) du godet, et des seconds moyens pour que l'alimentation en huile du cylindre (6) de la flèche et du cylindre (5) du godet ait la priorité sur l'alimentation en huile du cylindre (3) du bras. 2.- Circuit selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens sont constitués par un distributeur dont les sorties (15a,15b) sont montées en parallèle sur les sorties du distributeur (7) d'alimentation du cylindre (3) du bras par la pre mière pompe (1). 3. - Circuit selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le distributeur (15) est monté en série avec les distributeurs (9,10) d'alimentation du cylindre (5) du godet et du cylindre (6) de la flèche pour que le distributeur (15) n'alImente le cylindre (3) du bras, conjointement au distributeur (7), que lorsque les distributeurs (9,10) sont au repos. 4.- Circuit selon.l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'on prévoit des moyens anti-retour (19) pour éviter un refoulement d'huile vers le moteur (4).