Brevet FR2501127A1 — publié le 19820910

L'invention concerne une structure de système de roulement pour engin de chantier, cette structure comprenant des roues de déplacement droites et gauches, des cylindres hydrauliques à huile extensibles et rétractables en sens inverse lorsque les roues montent ou descendent en sens inverse par basculement de leurs axes de pivot, un conduit reliant ces cylindres hydrauliques et comportant une soupape de marche-arrlt pouvat se manoeuvrer à volonté pour bloquer les deux cylindres, et un conduit d'alimentation pouvant se brancher au conduit de liaison des cylindres, pour alimenter ce conduit de liaison en huile hydraulique. Les véhicules ou engins de chantier équipés de la structure décrite cidessus sont très intéressants pour permettre au corps de véhicule de rouler en position stable même sur des terrains accidentés, ce résultat étant obtenu en éliminant tout risque de balancement important du corps de véhicule par absorption et amortissement très efficaces, dans les moyens de suspension des axes, de tous déplacements irréguliers éventuels des axes de roues lorsque ces roues montent ou descendent en sens inverse. D'autre part la structure décrite ci- dessus permet également de maintenir le corps de véhicule en position stable lorsqu'on effectue le travail de chantier voulu, le véhicule stationnant alors en position fixe. Ce dernier résultat est obtenu en supprimant tout risque de basculement important provoqué par une réaction des forces de travail, grAce au blocage des deux cylindres permettant de fixer solidement les roues sur le sol. Cependant, lorsqu'il s'agit par exemple d'un travail d'excavation effectué latéralement par rapport au corps du véhicule, les deux cylindres étant bloqués comme décrit ci-dessus, le corps de véhicule risque d'être soumis à un mouve- ment de balancement latéral dû aux forces de réaction considéra- bles provoquées par ce travail; De plus, lorsque les forces de réaction très importantes mises en oeuvre agissent très brusque- ment à la manière d'un bhoc, l'un des cylindres hydrauliques placé latéralement d'un c8té du véhicule est soumis à un effort de compression augmentant considérablement sa pression interne, ce qui conduit inévitablement à des fuites d'huile par ce cylindre et par le conduit reliant celui-ci à la soupape de marche-arrêt. 0112 7 Corrélativement le cylindre hydraulique à huile placé latéralement de l'autre c8té du véhicule est soumis à un effort de tension-réduisant considérablement sa pression intérieure, ce qui conduit inévitablement à un phénomène de naissance de bulles (dû à la décompression brutale des gaz dissous dans l'huile à haute pression et également à l'introduc- tion de gaz extérieurs) dans le cylindre et dans le conduit reliant celui-ci à la soupape de marche-arrêt. Comme le mouvement de balancement du corps de véhicule s'atténue normalement très progressivement pendant la répétition des cycles de balancement transversal, les violentes forces de réaction décrites cidessus donnent naissance à des effets alternatifs très fréquents sur les deux cylindres, ce qui produit des pertes progressives d'huile dans ces cylindres qui ne peuvent plus maintenir alors la position de travail initialement réglée. Cela constitue un inconvénient très impor- tant des dispositifs classiques. L'invention a pour but de pallier les inconvénients ci-dessus de l'art antérieur en créant une struc- ture perfectionnée très simple, permettant d'éliminer les per- turbations du système hydraulique à huile en maintenant très solidement la pw&tion de réglage initiale du corps de véhicule, tout en conservant une position de roulement très stable pendant les déplacements, ce résulat étant obtenu en relâchant le blocage des deux cylindres pour réduire ainsi très efficacement le mouvement de balancement du corps de véhicule. A cet effet l'invention concerne une structure de système de roulement pour engin de chantier, comprenant des roues de roulement droite et gauche, des cylindres hydrauliques à huile munis de pistons de commande des moyens de suspension des axes de roues, ces pistons étant extensibles et rétractables en opposition de phase sous l'effet du balancement des axes lorsque les roues montent et descendent en opposition de phase, un conduit reliant les cylindres entre eux par l'inter- médiaire d'une soupape de marche-arrêt pouvant se manoeuvrer à volonté pour bloquer les deux cylindres, et un conduit'pouvant se brancher au conduit de liaison aux cylindres, pour amener l'huile permettant de remplir l'un quelconque des cylindres, structure caractérisée en ce que le conduit d'alimentation d'huile est relié à la soupape de marche-arrêt pour se diviser à cet endroit 3 2501127 en deux parties latérales auxquelles se relient respectivement les deux parties du conduit de liaison aux cylindres, et en ce que les deux passages ainsi obtenus comprennent respectivement des soupapes permettant de n'amener l'huile du conduit dtalimen- tation qu'au conduit de liaison au cylindre dans lequel la pression a chuté à une valeur négative dépassant un seuil pré- déterminé. Ainsi, pendant le travail de l'engin stationnant en position fixe, les deux cylindres étant bloqués, si l'on obtient, sous l'influence de la réaction aux forces de travail s'exerçant sur le corps de véhicule, une fuite d'huile dans un cylindre en compression et la naissance de bulles dans l'autre cylindre en décompression, la pression égative détectée correspondante, dès qu'elle dépasse un seuil de réglage, est directement utilisée pour déclencher l'alimentation d'huile par le conduit d'alimentation arrivant au cylindre en pression négative. Comme la pression négative et la sur- pression apparaissent alternativement dans les deux cylindres, suivant les mouvements de balancement du corps de véhicule, l'alimentation d'huile débite alternativement dans les deux cylindres. Cette alimentation en huile des deux cylindres pré- sente l'avantage de maintenir constant le volume d'huile fourni aux deux cylindres, c'est-à-dire de conserver l'état de blocage initial de façon que le véhicule en station fixe maintienne le corps en position stable pendant le travail de l'engin. Il va sans dire que le fonctionnement propre des cylindres destinés à éviter les balancements pendant le transport, peut s'utiliser à pleine efficacité en libérant simplement le blocage de ces cylindres. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit, d'une forme de réalisation de structure de système de roulement pour engin de chantier, selon l'invention, représentée sur les dessins ci-joints dans lesquels: - la figure 1 est une vue d'ensemble, en élévation latérale, d'un engin ou véhicule de chantier selon l'invention, - la figure 2 est une vue schématique de la structure de système de roulement selon l'invention, et - la figure 3 est une vue en coupe des moyens de soupape utilisés dans la structure de la figure 2. Les figures 1 et 2 représentent un engin de chantier muni d'une paire de roues avant directrices droite et gauche 1, 1 dont les axes de pivot sont suspendus de manière à pouvoir basculer librement autour d'une tige de pivot horizontale longitudinale P pour faire ainsi monter et descendre les roues en sens inverse l'une de l'autre, et une paire de roues arrières droite et gauche 2, 2 suspendues sans dispositif de basculement mais avec des moyens d'amortissement convenables respectivement reliés au corps de véhicule 3; des cylindres hydrauliques à huile 5, 5 interposés entre le chassis de suipen- sion des axes 4 des roues avant 1, 1, et le corps de véhicule 3, de chaque c8té de la tige de pivot horizontale P, de façon qu'on trouve ainsi un cylindre du côté droit et un cylindre du c8té gauche-de la tige P; un conduit a reliant entretelles les chambres inférieures respectives de ces cylindres 5, 5, ce qui permet ainsi aux pistons des cylindres 5, 5 de rentrer et de sortir en opposition de phase par suite du mouvement de balan- cement des axes des roues 1, 1 montant et descendant également en opposition de phase; et une plateforme tournante 9 équipée d'une excavatrice 6, d'un poste de manoeuvre 7 ét d'un moteur 8 montés sur cette plateforme, celle-ci étant munie d'un dispositif d'entra nement lui permettant de tourner autour d'un axe verti- cal, par rapport au corps de véhicule mobile 3. Dans le conduit a reliant entre eux les cylindres hydrauliques à huile 5, 5 est montée une soupape de marche-arrêt 10, comme indiqué en détail sur la figure 3, permettant de bloquer les deux cylindres 5, 5; des soupapes 11, 11 faisant partie intégrante du boîtier de la soupape de marche- arrêt 10 et se montant dans les passages de débit respectifs des cylindres, de manière à permettre l'al4mentation en huile de ces cylindres dans le cas seulement o le conduit a d'ali- mentation d'ujpcyl;indre est soumis à une pression négative dépassant un seuil prédéterminé, en cas de coupure de la soupape 10. Le niveau de pression négative dépas- sant un seuil prédéterminé est un niveau de pression suffisam- ment faible pour produire la formation de bulles dans l'un des, cylindres 5 soumis à un effort de tension, ainsi que dans la partie de conduit a reliant ce cylindre à la soupape de marche- arrêt 10, ce qui se produit en fait lorsqu'une force de réaction de travail considérable est exercée sur les deux cylindres 5, 5. Cet état peut encore se définir comme celui dans lequel la pression dans l'autre cylindre 5, qui se trouve ainsi soumis à un effort de compression, ainsi que dans l'autre partie du conduit a reliant ce dernier cylindre 5 à la soupape de marche-arrêt 10, augmente considérablement, et plus précisément à un point suffisant pour provoquer des fuites d'huile dans le cylindre 5 et dans la partie de conduit a ainsi concernés. Comme indiqué sur la figure 3, la soupape de marche-arrêt 10 comprend un carter de soupape 12a * dans lequel sont respectivement montées les chambres de piston coaxiales c, c communicant l'une avec l'autre par un passage resserré b, un passage d parallèle au passage b, des passages e, e mettant respectivement en communication les chambres de piston c,c avec le pasmge d, et un passage f mettant en commu- nication un conduit d'alimentation d'huile 17 relié à un réservoir T, avec le passage d; deux couvercles de carter de sapape 12b,12b dans lesquels des passages respectifs g,g sont percés de manière à communiquer avec les chamnbres de pistons c,c, ces couvercles se fixant sur les c8tés latéraux respectifs du corps de carter proprement dit 12a, de manière à régler l'alignement coaxial des passage g avec les chambres de pistons c; et des pistons 13, 13 équipés chacun d'une tige de soupape à pointeau 13a destinée à ouvrir et à fermer le passage de couvercle g, chaque tige s'adaptant dans une chambre de piston c, c correspondante, de manière à être poussée par un ressort 14 en position d'ouverture de la soupape. Chacun des passages g est relié, par la partie de conduit a correspondante, à chacun des cylindres hydrauliques à huile 5 (voir figure 2) de manière à permettre ainsi à ces cylindres 5,5 de rentrer et de sortir en opposition de phase par suite du mouvement de balancement des axes des roues droite et gauche 1,1, lorsque celles-ci montent et descen- dent en opposition de phase. Un dispositif supplémentaire permet de commander sélectivement à volonté le balancement des axes 4o de pivot des roues droite et gauche 1,1 montant et descendant 6 2501127 en opposition de phase, ou de bloquer ces axes. Ce dispositif est réalisé de telle manière qu'un passage h, percé dans le corps de carter propre- ment dit 12a, communique avec le passage b reliant les deux pistons 13,13 poussés en position d'ouverture de la soupape, et de telle manière que ce passage de poussée de piston h communique, par l'intermédiaire d'un passage de commande j, avec un maltre cylindre 16 manoeuvré par un opérateur (voir figure 2) de manière à manoeuvrer des cylindres de freins 15 associés aux roues correspondantes, grâce à quoi la manoeuvre des freins amène les tiges de soupape à pointeau 13a, 13a à bloquer les passages de couvercles correspondants g,g pour bloquer ainsi les cylindres 5,5 (voir figure 2). Dans le carter de soupape comprenant le corps de carter proprement dit 12a et les couvercles 12b, 12b montés latéralement des deux côtés de celui-ci, viennent se loger les soupapes 11, 11 d'alimentation en huile des parties de conduit a reliant les cylindres correspondants. Le montage est réalisé de telle manière que dans chacun des couvercles de carter 12b soient formés un passage K venant en communication avec le passage d ménagé dans le corps de carter proprement dit 12a, et un passage m reliant le passage K au passage de couver- cle g. De plus le montage est réalisé de telle manière que le corps de soupape proprement dit lia, percé d'un passage n communicant avec les passages K, m, vienne se visser dans le passage m pour qu'on puisse modifier librement sa position dans la direction axiale, et de telle manière que dans le passage n de ce corps de soupape lia soit prévu un élément de soupape à bille llb destiné à assurer.l'admission du débit d'huile entre le passage K et le passage de couvercle g, et à bloquer le débit d'huile en sens inverse lorsqu'il est poussé par un ressort 11c en position de fermeture de la soupape. Grâce à ces dispositions, l'alimenta- tion en huile, par le passage n, d'une partie de conduit a se reliant à un cylindre particulier, ne peut se faire que lorsque cette partie de conduit a est soumise à une pression négative dépassant la valeur de seuil mentionnée ci-dessus, la soupape de marche-arrêt 10 étant alors bloquée en bloquant ainsi les 7 2501 127 cylindres. Chaque série successive de passages K, n et m constit un passage de dérivation reliant le conduit d'alimentation d'huile 17 au conduit a de liaison au cylindre. A ce propos on peut aussi bien relier directement les soupapes 11,11 aux parties respectives a des conduits de liaison aux cylindres partant des deux côtés latéraux de la soupape de marche-arrêt 10. 8 2501127 REVENDICATIONS 1.- Structure de système de roulement pour engin de chantier, comprenant des roues de roulement droite et gauche (1,1), dez cylindres hydrauliques à huile (5, 5) munis de pistons de commande des moyens de suspension des axes de roues, ces pistons étant extensibles et rétractables en opposition de phase sous l'effet du balancement des axes lorsque les roues montent et descendent en opposition de phase, un conduit (a) reliant les cylindres (5,5) entre eux par l'inter- médiaire d'une soupape de marche-arrêt (10) pouvant se manoeuvrer à volonté pour bloquer les deux cylindres (5,5), et un conduit (17) pouvant se brancher au conduit (a) de liaison aux cylindres, pour amener l'huile permettant de remplir l'un quelconque des cylindres (5,5), structure caractérisée en ce que le conduit d'alimentation d'huile (17) est relié à la soupape de marche- arrêt (10) pour se diviser à cet endroit en deux parties laté- rales auxquelles se relient respectivement les deux parties du conduit (a) de liaison aux cylindres, et en ce que les deux passages (k, n, m) (k, n, m) ainsi obtenus comprennent respecti- vement des soupapes (11) permettant de n'amener l'huile du conduit d'alimentation (17) qu'au conduit (a) de liaison au cylindre dans lequel la pression a chuté à une valeur négative dépassant un seuil prédéterminé. 2.- Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que les deux passages de dérivations (k, n, m) (k, n, m) et les deux soupapes de détection de pression négative (11, 11) sont tous logés dans un carter de la soupape de marche- arrêt (10). 3.- Structure selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le carter de soupape comprend un corps de carter proprement dit (12a) et deux couvercles de carter (12b, 12b) montés de part et.d'autre de celui-ci, chacun de ces couvercles de carter (12b, 12b) contenant l'un des passages de dérivation (k, n, m) et l'une &s soupapes de détection de pression négative (11). 4.- Structure selon l'une quelconque des revendications 1Ià 3, caractérisée en ce que le corps de carter (12a) comporte.un passage (d) en communication avec le conduit d'alimentation d'huile (17), et en ce que ce passage (d) vient s'aligner avec les passages (K, K) des passages de 9 2501127 dérivations (k, n, m) (k, n, m) pour communiquer avec eux et également avec des passages (e, e) communicant à leur tour, par l'intermédiaire de passages respectifs (g, g) ménagés dans les couvercles de carter (12b) (12b), et par l'intermé- diaire des chambres de piston correspondantes (c, c) de soupapes à pointeau (13, 13) destinées à bloquer à volonté les cylindres (5, 5) de suspension des axes de roues, avec les conduits (a) de liaison aux cylindres.