Brevet FR2384175A1 — publié le 19781013

L'invention concerne un ensemble de circuits d'un régulateur de pression hydraulique pour la régulation automatique de convertisseurs hydrostatiques à une pression constante avec télécommande hydraulique. les transmissions hydrostatiques comprenant des générateurs hydrauliques avec ou sans régulation, sont caractérisées par un rendement élevé, une longue durée de vie, par une grande sécurité de fonctionnement, par une masse réduite et de plus faibles dimensions, et surtout, une régulation continue du rapport de transmission. leurs avantages toutefois, apparaissent mieux pour une régulation automatique. la régulation automatique d'une transmission hydrostatique à un couple constant, par régulation d'un convertisseur de réglage hydrostatique du côté génératrice ou du côté moteur, et la régulation une puissance constante, par régulation d'un convertisseur hydros tactique de réglage du c8té moteur, sont les deux types principaux de régulation utilisés en tant qu'applications de transmissions hydros- tatiques, qui peuvent être obtenus par une régulation à une pression de transmission constante.Dans la plupart des cas d'application, en particulier sril s'agit de transmissions de puissance supérieures à 30 kW, et dans le cas de transmissions de puissance inverses, il est avantageux d'adopter dee transmissions hydrostatiques fermées dont une partie est toujours constituée par une génératrice auxiliaire complémentaire à basse pression. Des dispositions connues, fournissant une régulation automatique du couple et de la puissance de convertisseurs hydrostatiques par régulation de la pression de la transmission hydrostatique, sont obtenues par application pour leur alimentation, directement, du fluide provenant de la sortie de la génératrice hydraulique de régu- lation ou encore elles sont conçues uniquement pour une construction spéciale du cylindre de commande.Ces solutions conviennent pour un réglage à une valeur de pression constante, mais elles ne permettent pas une télécommande continue de la valeur de pression exigée Un inconvénient de ces dispositions connues réside en ce que l'application de la pression de commande, directement, à partir de la sortie de la génératrice hydraulique de régulation, est assez difficile à réaliser dans sa conception et par la tectnologie, en raison des pression élevées de fonctionnement.Un autre inconvéndent de ces dispositions réside en ce qu'elles ne permettent pas une unification de la construction avec d'autres genres de régulation, dans lesquels sont utilisés des servo-cylindres fonctionnant à basse pression, pour la commande du volume géombtrique de convertisseurs, ainsi que des génératrices auxiliaires à basse pression. Un inconvénient de ces-dispositions réside, également, dans le fait qu'elles ne peuvent régler qu'une valeur de pression unique et ne permettent pas un téléréglage ou un réglage programmé de la valeur de pression exigée, dont on a particulièrement besoin s'il s'agit de machines de travail mobiles. L'un des buts de l'invention est d'éliminer, ou tout au moins de réduire les inconvénients des dispositifs existants et de fournir un ensemble de circuit d'un régulateur hydraulique de pression pour la régulation automatique de convertisseurs hydrostatiques à une pression constante choisie. Un autre but de l'invention est de permettre une télécommande de cette pression. Dans ce but, l'invention est caractérisée par une ;Lnstalla- tion comprenant un distributeur dont une première sortie est connectée sur une première branche de conduite et dont une seconde sortie est connectée sur une seconde branche de conduite, aboutissant respectivement à un servo-cylindre et à un servo-cylindre spécial, le distributeur étant relié solidement ou axialement, élastiquement, à un piston monté dans un cylindre de commande auquel sont reliées une conduite d'entrée et une conduite de sortie de commande, le piston reposant d'un côté contre un ressort et contre un poussoir qui, à son tour, est relié par une conduite de pression, à travers une soupape double anti-retourf à une conduite de pression d'entrée et à une conduite de pression de sortie d'un convertisseur hydrostatique0 les espaces se trouvant respectivement en avant et en arrière du distributeur ou de cylindres d'amortissement, avec des tiges de piston solidement connectées avec le distributeur, sont connectés, par une première conduite de réaction et par une seconde conduite de réaction avec une résistance hydraulique qui est slle-meme connectée avec un accumulateur à double effet, au moyen d'une seconde branche de conduite, avec la première conduite de sortie du distributeur, de sorte que la résistance hydraulique, montée en série avec l'accu- mulateur à double effet, forme un by-pass entre la première conduite de sortie et la seconde conduite de sortie du distributeur. Dans ces deux conduites de sortie, dans la conduite de refoulement et dans la conduite d'alimentation, on peut insérer des résistances hydrauliques d'amortissement0 Un avantage de la disposition de circuits du régulateur de pression hydraulique, suivant l'invention, réside en ce que cette disposition est simple, n'impose pas d'exigences pour ce qui concerne ses dimensions et sa fabrication, en ce qu'en particulier, il est fait usage, s'il s'agit d'une transmission hydrostatique fermée, en tant que source de pression, dune génératrice hydraulique auxiliaire complémentaire, permettant l'unification de la fabrication avec d'autres dispositifs de régulation, permettant un téléréglage ou un réglage programmé de la valeur nécessaire et assurant ainsi une utilisation d'une transmission hydrostatique complètement automatisée avec un convertisseur de régulation du c8té moteur, particulièrement pour l'application à des machines de travail mobiles. Le régulateur n'a pas de réaction mécanique de position, mais une réaction dynamique, hydraulique, provenant de la chute de la pression de sortie. La disposition des circuits permet, dans le cas où la puissance des transmissions hydrostatiques réversibles est régulée au moyen d'une génératrice hydraulique de réglage et d'un convertisseur de réglage, c'est-à-dire avec un moteur hydraulique ou une génératrice hydraulique du côté moteur, la connexion de régu latin de puissance de la génératrice hydraulique avec une régulation secondaire, c'est-à-dire de la partie moteur qui est fixe. Les propriétés dynamiques de l'ensemble du système peuvent 8tre influencées et réglées d'une manière appropriée par un réglage des éléments d'amortissement. la description ci-après se rapporte à une réalisation, donnée à titre d'exemple, d'un ensemble de circuits d'un régulateur de pression hydraulique suivant l'invention, avec référence aux dessins annexés, dans lesquels t - la figure 1 montre l'ensemble de circuits d'un régulateur hydraulique avec une connexion élastique entre le distributeur et le cylindre de commande, en liaison avec un convertisseur hydrostatique du côté moteur, avec commande directe de servo-cylindres du convertisseur contrôlant le volume géométrique de ce dernier, - la figure 2 montre un ensemble de circuits d'un régulateur de pression ayant une connexion rigide du distributeur, le cylindre de commande étant relié à un générateur hydraulique de réglage réversible, avec commande indirecte de servo-cylindres du convertisseur, contrôlant le volume géomètrique de ce dernier sur un distributeur réversible, un servo-cylindre et un servo-mécanisme de position mécano-hydraulique, - les figures 3, 4 et 5 indiquent différentes positions d travail du tiroir. Dans la figure í, le distributeur 1 est relié, à sa pr mière conduite de sortie hydraulique 2 et à sa seconde conduite de sortie hydraulique 3, par l'intermédiaire d'une première conduite 4 et d'une seconde conduite 5, respectivement à un servo-cylindre 6 d'un convertisseur hydrostatique 7 commandant le volume géomètrique de ce dernier, le distributeur 1 étant relié axialement, élastiquement, à un piston 8 monté dans un cylindre de commande 9, relié par une conduite 10 de commande d'entrée et par une conduite il de commande de sortie à une chute de la pression de commande. le piston 8 repose, d'un côté contre un ressort de comparaison précontraint 12 et contre un poussoir 13 qui recueille sur la conduite de pression 14 la pression dans la conduite 15 de pression d'entrée ou dans la conduite 16 de pression de sortie du convertisseur hydrostatique 76, par l'intermédiaire d'une soupape de retour 27 à double effet. les espaces se trouvant en face des parois de face du tiroir t ou dtun premier cylindre amortisseur 17 et dtun second cylindre amortisseur 18 ayant des tiges de piston reliées solidement au distributeur 1, sont connectés, par une première conduite de réaction 19 et par une seconde conduite de réaction 20, avec une résistance hydraulique 21 qui est montée en série avec un accumulateur 22 à double effet et qui contourne, par une première branche 23 et par une seconde branche 24, respectivement la première conduite de sortie 2 et la seconde conduite de sortie 3 du tiroir 1. Des résistances bydrauliques 26 dtamortisseent, sont prévues dans la première conduite de sortie 2 et dans la seconde conduite de sortie 3, dans la conduite 25 d'alimentation et dans la conduite de refoulement 14. Le tiroir 1 relie au cours de son mouvement, soit la première conduite de sortie 2, soit la seconde conduite de sortie 32 à la conduite d'alimentation 25, et, en même temps, il relie, soit la première conduite de sortie 2, soit la seconde conduite de sortie 3, à la conduite d'évacuation 28 La figure 2 montre un distributeur 1 dont la première conduite hydraulique de sortie 2 et la seconde conduite hydraulique de sortie 3 sont connectées par l'intermédiaire d'un distributeur hydraulique 29, par une première conduite 4 et par une seconde conduite 5, à un servo-cylindre spécial 6a qui commande, par l'intermédaire d'une transmission par levier 30 et d'un servo-cylindre mécano hydraulique 6, le volume géomètrique du convertisseur hydrostaz ue 7.Ces deux dispositions de circuits, montrées à titre d'exemples, du régulateur proprement dit et de sa connexion avec le convertisseur commandé, peuvent être combinées conformément aux besoins. De l'huile sous pression s'écoule dans la conduite de pression d'entrée 15 ou dans la conduite de pression de sortie 16 entre la génératrice hydraulique et le moteur hydraulique. Cette valeur de pression est proportionnelle à la charge du moteur hydraulique et à son volume géomètrique, ou bien, est proportionnelle au volume géomètrique de la génératrice hydraulique de régulation et à la charge, ce qui dépend de la vitesse du mouvement du moteur hydraulique avec un volume géométrique constant. L'enregistrement de la valeur de la pression réglée dans la conduite de la pression d'entrée 15 ou dans la conduite de la pression de sortie 16 est réalisé sur la conduite de pression 14 et sur la résistance hydraulique 26 d'amortissement agissant sur le poussoir 13. La commande de la valeur de la pression réglée est réalisée par la chute de pression sur la conduite 10 de commande d'entrée et la conduite Il de commande de sortie qui réagit sur le piston 8 du cylindre de commande 9 contre un ressort 12 précontraint constamment et contre le poussoir 13.L'équilibre entre les forces enregistrées à partir du poussoir, du piston de commande 8 et du ressort 12 à une valeur de la pression réglée égale à la valeur néces sitée correspondant à la pression de commande sur le piston 8 détermine la position du tiroir 1 indiquée sur les figures 1, 2 e t 3 sur lesquelles, dans les conduites de sortie 2 et 3, prédomine une chute de pression constante et dans lesquelles l'écoulement à travers ces conduites est égal à zéro ou voisin de zéro, ce qui a pour résultat une position constante du servo-cylindre 6 ou du servo-cylindre spécial 6a et dans lesquelles un volume géométrique, réglé en permanence du convertisseur hydrostatique 7 correspond à un équilibre de la valeur nécessitée et de la valeur effectivement enregistrée de la pression réglée. Toute augmentation ou toute diminution de la valeur réelle de la pression réglée par rapport à la valeur nécessitée, représente une irrégularité vis à vis de laquelle le dispositif d' enregistre ment, comprenant le poussoir 13, le ressort 12 et le piston 8, réagit par un mouvement effectué, soit dans le sens d'action du ressort 12, soit dans le sens opposé, ce qui a pour résultat un déplacement du distributeur 1 dans le sens d'action du ressort (ou dans le sens opposé), vers une position indiquée dans les figures 4 ou 5 dans lesquelles le distributeur 1 relie la conduite d'alimentation 25 soit avec la seconde conduite de sortie 3, soit avec la première conduite de sortie 2, ou relie la seconde conduite de sortie 3 à la conduite d'évacuation 28, ce qui produit un écoulement, à la fois dans la première conduite de sortie 2 et dans la seconde conduite de sortie 3 ainsi qu'une modification de leur état de pression, de sorte que la pression dans la seconde conduite de sortie 3 augmente ou diminue, et, dans la première conduite de sortie 2, diminue ou augmente. Une augmentation de pression dans la seconde conduite de sortie 3 a pour conséquence un écoulement dans le sens dirigé, à partir du distributeur 1, vers le servo-cylindre 6 ou vers le servocylindre spécial 6a. Une réduction de pression dans la seconde conduite de sortie 3 a pour conséquence un écoulement à partir du servocylindre 6 ou à partir du servo-cylindre spécial 6a, respectivement, vers le distributeur. Il en résulte un mouvement du servo-cylindre 6 ou du servo-cylindre spécial 6a, pour une augmentation ou une diminution du volume géomètrique du convertisseur hydrostatique 7, de telle sorte que ce volume géomètrique est réglé de manière à maintenir l'équilibre entre la valeur nécessaire et la valeur réelle de la pression réglée. Une modification de la chute de pression dans la première conduite de sortie 2 et dans la seconde conduite de sortie 3, produite par une modification accidentelle quelconque de la pression régulée ou par une modification de la valeur nécessaire de la pression régulée par la pression de commande dans la conduite de commande d'entrée 10 ou dans la conduite de commande de sortie 11, produit un écoulement à partir de la première conduite de sortie 2, ou à partir dè la seconde conduite de sortie 3, sur la première branche de conduite 23 et la seconde branche de conduite 24, vers l'accumulateur 22 à double effet. Cet écoulement engendre une chute de pression sur la résistance hydraulique 21. Cette chute de pression est enregistrée par la première conduite de réaction 19 et par la seconde conduite de réaction 20 par rapport aux surfaces des cylindres 17 et 18 damor- tissement agissant contre le mouvement du distributeur 1, produit par la modification accidentelle de pression. les propriétés dynami- ques du régulateur sont fixées par la résistance hydraulique 21, par l'accumulateur 22 à double effet et par la résistance hydraulique d'amortissement 26. Le régulateur automatique de pression hydraulique a son application dans les circuits de régulation hydraulique automatrque, dans lesquels une régulation de pression de transmissions hydrauliques est nécessaire, par exemple pour la régulation d'un moteur hydraulique de réglage ou d'une transmission de réglage hydrostatique, en tant que partie d'une régulation automatique par rapport à une puissance constante d'une source de commande pour machines mobiles pour le travail de la terre et de machines de travail dans l'industrie de la constructione Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ciudessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1.- Installation de circuits d'un régulateur de pression hydraulique pour la régulation automatique de convertisseurs hydrostatiques à une pression constante par télécommande hydraulique, installation caractérisée par un distributeur dont une première sortie est connectée sur une première branche de conduite et dont une seconde sortie est connectée sur une seconde branche de conduite, aboutissant respectivement à un servo-cylindre et à un servo-cylindre spécial, le distributeur étant relié solidement ou axialement, élas tiquement, à un piston monté dans un cylindre de commande auquel sont reliées une conduite d'entrée et une conduite de sortie de commande, le piston reposant d'un côté contre un ressort et contre un poussoir qui, à son tour, est relié par une conduite de pression, à travers une soupape double anti-retour, à une conduite de pression d'entrée et à une conduite de pression de sortie d'un convertisseur hydrostatique. 2.- Installation suivant la revendication t, caractérisée en ce que les espaces en avant et en arrière du distributeur-ou des cylindres d'amortissement, reliés à demeure au distributeur, sont reliés, par une premiers conduite de réaction et par une seconde conduite de réaction, à une résistance hydraulique, reliée elle méme à un accumulateur à double effet qui est relié, au moyen d'une seconde branche de conduite, à la première conduite de sortie du distributeur, de sorte que la résistance hydraulique, montée en sé rie avec l'accumulateur à double effet, forme un by-pass de la pre- mière conduite de sortie et de la seconde conduite de sortie du dis tributeur 3.- Installation suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce quelle comprend des résistances d'amortissement hydrauliques dans la première conduite de sortie et dans la seconde conduite de sortie du distributeur, dans la conduite de refoulement et dans la conduite d'alimentation.