Brevet FR2493949A1 — publié le 19820514

La présente invention a pour objet un dispositif de réglage et de commande pour le réglage du moment de rotation de sortie avec commande en cascade de la puissance limite, dans un mécanisme hydrostatique constitué d'un moteur hydraulique et d'une pompe hydraulique réglable, entraînée par un moteur d'entraînement, comportant un dispositif servoposittonneur pour le réglage du volume d'alimentation de la pompe hydraulique. Ce dispositif comprend un servcpisto susceptible d'être sollicité dans deux directions par l'intermédiaire d'une valve de commande du moment avec une pression de réglage pour le réglage de la pompe hydraulique de deux côtés, dans lequel la valve de commande du moment est constituée d'un tiroir de commande. Ce tiroir est sollicité selon la direction de réglage souhaitée de la pompe hydraulique, d'un côté par une pression de pilotage dérivéed'une pression d'alimentation constante fournie par une pompe auxiliaire, cette pression de pilotage étant réglable par l'intermédiaire d'un appareil émetteur modifiable à volonté;de l'autre côté la pression de travail dans le circuit. du mécanisme ou une pression de commande proportionnelle à celle-ci,agit à l'encontre de ce tiroir. Dans de nombreux modes d'utilisation de mécanismes hydrostatiques avec une quantité de fluide sous pression en circulation dans le circuit de travail et réglables de manière variable, une pression de travail élevée pour un faible courant de fluide est nécessaire, avec cependant une pression de déga- gement plus basse pour des courants de fluide importants. Comme il ne serait pas rentable de prévoir un moteur d'entrai- nement pour la pompe hydraulique du mécanisme d'une force si grande qu'il puisse fournir un courant de fluide important avec une pression de travail élevée, on prévoit des disposi- tifs de commande pour garantir que le débit de transport de la pompe hydraulique diminue (vitesse découlement de "'agent sous pression de travail dans le mécanisme), lorsque la pression de travail dans le circuit du mécanisme augmente, de sorte que la force d'entraînement nécessaire pour la pompe hydraulique ne dépasse jamais la force disponible du moteur d'entraînement. Le dispositif de commande limite également le moment de sortie possible pour le mécanisme hydrostatique pour un nombre de tours de sortie déterminé sur le moteur hydraulique. On connaît un dispositif de réglage de ce genre par exemple pour le servomoteur à fraction de tour d'un excavateur par ia publication "Olhydraulik und Pneumatik" 23 (1979) Nr. 7, page 514 à 518, notamment la page 518. L'acquisition de la vitesse de rotation du moteur d'entraîne- ment est assurée par l'intermédiaire du courant d'alimenta- tion de la pompe auxiliaire. Ce dispositif de réglage n'est par conséquent pas approprié à un organe de translations car il n'est pas actif pour tous les états du fonctionnement et en particulier il n'empêche pas une survitesse du moteur d'entraînement lors d'une inversion de charge sur le mécanisme. L'invention a pour but de réaliser un dispositif de réglage et de commande du genre précité pour un organe de translation motoreducteur de telle sorte que la cormande de puissance soit pleinement agissante dans tous les états de fonctionnement envisageables, aussi bien également lors d'une inversion de charge si les masses intercalées à l'arrière du moteur hydraulique doivent être décélérées. Suivant l'invention, ce but est atteint par le fait que le dispositif comprend une valve de commande réglable en fonction du débit d'extraction dans le circuit du mécanisme, cette valve de commande limitant la pression O de pilotage ou directement la pression d'alimentation, et la valve de commande ne fonctionne qu'à partir d'un débit predéterminé. Un dispositif de commande et de pilotage selon l'invention, influencé par le nombre de tours à la sortie du moteur hydraulique du mécanisme, est actif aussi bien à l'accélération qu'à la décélération pour les deux sens de rotation à la sortie du mécanisme, et également pour la marche avant et la marche arrière. Une décélération est amorcée sur l'appareil émetteurpar unélément dit inverseur. La limitation de puissance s'exerce immédiatement et pleine- ment également lors d'une telle décélération des masses intercalées à l'arrière du moteur hydraulique, c'est-à-dire, que lors d'une inversion de pression dans le circuit de travail du mécanisme hydrostatique mais avec le même sens de rotation à la sortie du moteur hydraulique, l'invention garantit une limitation de la puissance. Selon l'invention, en cas de perte de charge, la puissance transmise n'est pas acquise ou saisie par la vitesse de rotation du moteur d'entraînement, mais au contraire par la vitesse de rotation du mécanisme. Il est possible de réaliser une adaptation de la pompe hydraulique à la puissance installée du moteur d'entrai- nement correspondant par la modification des caractéristiques de la valve de commande elle-même, ou par la modification des caractéristiques de pilotage de la valve de commande en corrélation avec le débit de transport dans le mécanisme. Le dispositif conforme à l'invention présente encore les caractéristiques suivantes: a) Dans le domaine des basses vitesses (domaine de la vitesse de rotation du mécanisme), une accélération et une orércepon an t au moment de rotation de sortie maximum délivré par l'installation ou correspondant à une valeur du moment de rotation inférieur à ce moment maximum, sont possibles. Dans le domaine des vitesses moyennes et supérieures seuls des moments de rotation de sortie maximum peuvent être produits, qui sont permis par la grandeur de la puissance disponible du moteur d'entraînement. b) Il est possible de réaliser un freinage de puissance effectif (par exemple lors d'un trajet en descente), par utilisation du mécanisme hydrostatique comme entraînement de véhicule. c) Des diminutions supplémentaires de la pression de la commande peuvent être exécutées en outre lors du freinage (processus d'inversion dans l'appareil émetteur) par un pilotage de la valve de commande par l'intermédiaire de l'émetteur, et ce de façonqu'une puissance de freinage inférieure à la puissance d'entraînement disponible soit prise en réponse (accord de la puissance de freinage possible du moteur d'entraînement). Une forme de réalisation non limitative du dispositif selon l'invention sera maintenant décrite en référence au dessin annexé, dont la figure unique est un schéma du circuit de réglage. Le mécanisme hydrostatique illustré aux dessins comprend une pompe hydraulique 1 réglable et un moteur hydrau- lique 2, qui sont reliés ensemble par des conduites de pression de travail 12a et 12b dans un circuit de travail fermé. La pompe hydraulique 1 est entraînée par un moteur d'entraînement non représenté, avec lequel le mécanisme forme par exemple un organe dé translation avec prise de puissance sur l'arbre de sortie du moteur hydraulique 2. Le fait que ce soit l'une ou l'autre des conduites de travail 12a ou 12b qui achemine la pression supérieure, dépend du sens du moment de rotation correspondant du moteur hydraulique 2. La pompe hydraulique 1 est réglée pour son volume d'alimenta- tion dans deux sens au moyen d'un servopiston 3. Les chambres 3a et 3b du servopiston sont respectivement soumises à une pression de réglage par une conduite de réglage 5 après réglage de la valve 4 de réglage du moment; la pression de réglage dans la forme de réalisation représentée est dérivée d'une conduite de pression d'alimentation 6, dans laquelle des volumes d'alimentation constants du milieu d'alimentation sous pression pour le dispositif de réglage, sont introduits par une pompe auxiliaire 7. Cette dernière est entraînée par la machine d'entraînement non représentée à la même vitesse de rotation que la pompe hydraulique 1. Derrière l'organe d'étranglement 20 dans la conduite d'alimentation--6, une pression d'alimentation Constane dépendant du réglage de la valve 16 de limitation de pression est envoyée dans la conduite 10, cette pression d'alimentation étant envoyée dans la conduite de commande lia ou 11b comme pression de commande variable, à l'aide d'un appareil émetteur 8 réglable manuellement à volonté. La pression de commande dans les conduites lia et llb agit sur un côté de la valve de réglage de moment 4 constituée en tiroir de commande. Sur chaque autre côté respectif du tiroir de commande, la haute pression amenée par les canalisations 9a ou 9b du circuit de travail du mécanisme hydrostatique agit à l'encontre de la pression de commande de la canalisation lia ou 11b. Dans ce circuit habituel pour un réglage de moment, les autres éléments du circuit, connus en soi mais sans importance pour l'invention, ne sont pas décrits. Une valve de commande 13 est montée sur la canalisation de pression d'alimentation 10 pour le réglage de la puissance du mécanisme hydrostatique, à superposer au réglage du moment de rotation, cette valve 13 étant consti- tuée dans la forme dl-exécution représentée comme une valve de limitation de pression. Cette valve de commande 13 est pilotée dans la forme d'exécution représentée, par la vitesse de rotation de sortie du moteur hydraulique 2. Dans la commande électrique représentée, la vitesse de rotation du moteur hydraulique est enregistrée par un générateur tachymétrique 15, par l'intermédiaire de la connexion électrique 14. On peut envisager une commande hydraulique de la valve de commande 13, liée à la vitesse de rotation, par des obturateurs, ou une commande mécanique. La valve de commande 13 peut également être disposée comme organe d'étranglement réglable dans la conduite d'alimentation 10. On obtient une réalisation de même fonctionnement, si les valves de commande pilotées par la vitesse de rotation du moteur hydraulique 2 sont disposées dans les canalisations de la pression de commande lia et 11bM On a représenté aux dessins une liaison de commande 17, qui relie l'appareil émetteur à la valve de commande 13. Cette liaison de commande peut être du type mécanique, électrique, ou hydraulique, et correspond de manière appropriée dans sa réalisation à la liaison de commande 14, pour pouvoir commander la valve de commande 13 en parallèle avec les même moyens de commande. Le pilotage de la valve de commande 13 est assuré par l'appareil émetteur 8 par l'intermédiaire de la liaison de commande 17 de telle façon qu'une diminution de la pression de commande ou de la pression d'alimentation au moyen de la valve de commande 13 pour des réglagEs déterminés de l'appareil émetteur soit possible, en fonction du réglage de l'appareil émetteur. Un tel réglage déterminé de l'appareil émetteur peut par exemple être un positionnement "freinage" sur l'appareil émetteur, de façon que puisse ainsi être réglée une puissance de freinage sur le mécanisme, qui soit plus faible, et cependant puisse être recueillie par le moteur d'entraînement correspondant, cette puissance de freinage étant inférieure à la puissance d'entraînement réglée jusqu'à pleine puissance du mécanisme. La puissance absorbée du mécanisme est une fonction de la pression de travail dans le circuit du mécanisme - prédéterminée par l'appareil émetteur 8 et par la valve de réglage du moment 4 agissant comme régulateur de pression variable -, et du débit de transport correspondant de la pompe hydraulique 1. La pression d'alimentation de l'appareil émetteur pour le réglage de la pression de commande est réduite par l'intermédiaire de la valve de commande 13 en fonction de la vitesse de rotation à la sortie du mécanisme (moteur hydrauli- que 2), de telle sorte que pour chaque valeur du débit d'ali- mentation de la pompe hydraulique 1, ne soit pas dépassée une pression de travail maximum dans le circuit de travail du mécanisme, produite à partir de la puissance d'entraînement installée du moteur d'entraînement non représenté de la pompe hydraulique 1. Le dispositif de réglage et de commande selon l'invention (commande de moment avec limitation de puissance superposée) peut être réalisé pour la commande primaire du circuit de travail du mécanisme hydrostatique, pour la comman- de secondaire ou pour une commande combinée, primaire et secondaire du circuit de travail hydrostatique. Dans le dernier cas, la pression de commande déterminée correspondante est répartie de manière appropriée à la pompe hydraulique et au moteur hydraulique. De plus, le montage en parallèle et la commande de plusieurs pompes hydrauliques ou moteurs hydrauliques sont possibles. Le dispositif qui vient d'être décrit est utilisa- ble non seulement dans un mécanisme hydrostatique pour des organes de translation, mais aussi pour tous les types de mécanismes d'entraînement pour des masses accélérées et/ou décélérées. P.- REVENDICATIONS 1. Dispositif de réglage et de commande d'un mécanisme hydrostatique pour le réglage du moment en rotation de sortie avec commande en cascade de la puissance limite, dans lequel le mécanisme comprend une pompe hydraulique(1)ré- glable et un moteur hydraulique (2) et est entraîné par un moteur, ce dispositif comprenant un système de servopositionne- ment pour le réglage de la pompe hydraulique afin de régler la pression de travail dans le mécanisme, ce système de servopositionnement étant constitué d'un servopiston (3) susceptible d'être actionné par une pression de positionnement par l'intermédiaire d'un clapet de commande (4) pour le réglage de la pompe hydraulique de deux côtés dans deux sens, le clapet de commande (4) étant formé d'un tiroir de commande qui en fonction du sens de positionnement souhaité de la pompe hydraulique, d'un côté est sollicité par une pression de commande qui peut être réglée par un appareil émetteur (8) conformé en organe de réglage de la pression pouvant être modifié à volonté et qui dérive d'une pression d'alimentation constante fournie par une pompe auxiliaire (7), et de'l'*utre cbét pression de travail dans le circuit du mécanisme ou une pression de réglage proportionnelle à celle-ci s'oppose au déplacement de ce tiroir, caractérisé en ce qu'il comprend un clapet de commande (13) réglable en fonction du débit de transport dans le circuit du mécanisme, ce clapet (13) limitant la pression de commande ou directement la pression d'alimentation, et ne fonctionnant qu'à partir d'un débit deiransport prédéterminé. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le débit de transport dans le circuit du mécanisme est déterminé par la vitesse de rotation du moteur hydraulique (2) au moyen d'un dispositif de mesure (15) de la vitesse de rotation, qui contrôle le clapet de commande (13). 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le débit de transport dans le circuit du mécanisme est déterminé par un dispositif de mesure qui saisit le réglage du débit de transport de la pompe hydraulique (1), et ce dispositif de mesure pilote le clapet de commande (13). 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le clapet de commande (13) peut être piloté mécaniquement, électriquement ou hydrauliquement par le dispositif de mesure de la vitesse de rotation et le dispositif de mesure précité. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le clapet de commande (13) est un clapet de limitation de pression réglable, relié à la canalisation (10) conduisant la pression d'alimentation, ou aux canalisations (11a, 11b) conduisant la pression de commande. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 4, caractérisé en ce que le clapet de commande (13) est un clapet d'étranglement réglable, disposé dans la canalisation (10) conduisant la pression d'alimentation ou dans les canalisations (11a, 11b) conduisant la pression de commande. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que le clapet de commande (13) peut être commandé en corrélation avec le réglage de l'appareil émetteur (8).