Brevet FR2531150A1 — publié le 19840203

Circuit d'alimentation et de commande d'un récepteur de fluide. Les engins ou machines entraînés par des moteurs à fluide sous pression -nydrauliques, pneumatiques-, ont leurs alimentations en fluide sous pression commandées par des distributeurs de fluide. Les organes de distribution de ces distributeurs peuvent avoir leurs positions réglées par des liaisons mécaniques, mais aussi par des dispositifs de commande à distance par fluide de pilotage. Le domaine dans lequel a été réalisée l'invention est celui d'un tel circuit d'alimentation et de commande en fluide sous pression d'un récepteur à fluide, tel qu'un moteur hydraulique, muni d'un dispositif de commande à distance par fluide de pilotage du distributeur de fluide qu'il comporte, et notamment constitué par - ledit récepteur de fluide, - une source principale de fluide sous. pression, - un distributeur progressif de fluide à au moins deux positions, - un conduit de refoulement, qui relie la source principale de fluide sous pression au distributeur de fluide, - un conduit d'admission de fluide sous pression, qui relie le distributeur de fluide à l'admission du récepteur de fluide, - un manipulateur à fluide sous pression susceptible de constituer une source de fluide de pilotage sous une pression maximale inférieure à la pression maximale du fluide susceptible d'etre contenu dans le conduit de refoulement, - un vérin de réglage de position attelé au distributeur de fluide et relié, par un conduit de pilotage, au manipulateur à fluide sous pression, et - un organe de rappel élastique, dont l'effet est antagoniste de celui du fluide dans le vérin de réglage, les au moins deux positions du distributeur de fluide correspondant, la première position, à la mise en communication du vérin de réglage du distributeur de fluide avec la source de fluide de pilotage et à la mise en communication des conduits de refoulement et d'admission, la deuxième position, à l'isolement du vérin de pilotage par rapport à la source de fluide de pilotage et à l'obturation du conduit d'admission. Souvent, ce type de circuit comporte également une restriction réglable, placée sur le conduit d'échappement du récepteur et pilotée par la pression du fluide d'alimentation de ce récepteur. Sa fonction est de limiter la vitesse de l'organe nobile du récepteur, lorsque la charge attelée au récepteur devient motrice et entraîne le récepteur au lieu d'être entralnée par lui. Dans ce cas de fonctionnement, la chute de pression se produisant dans le conduit d'admission du récepteur provoque une fermeture partielle plus ou moins importante de la restriction et par suite, le freinage du récepteur. Cette valve, limitatrice de vitesse, est coûteuse, ainsi que son circuit de commande, qui est généralement complexe. L'invention entend remédier à ces inconvénients en supprimant cette valve. Pour ce faire, conformément à l'invention, le conduit d'admission est rclié au conduit de pilotage par un conduit de liaison, sur lequel est disposé un clapet de non-retour permettant un passage éventuel de fluide du conduit de pilotage vers le conduit d'admission. L'invention sera mieux comprise, et des caractéristiques secondaires et leurs avantages apparaîtront au cours de la description d'une réalisation donnée ci-dessous à titre d'exemple. Il est entendu que la description et les dessins ne sont donnés qu'à titre indicatif et non limitatif. Il sera fait référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est un schéma d'un circuit d'alimentation et de commande en fluide sous pression conforme à l:invention - la figure 2 est une représentation d'un élément du circuit de la figure 1 - la -figure 3 est une représentation schématique d'une phase de fonctionnement du circuit de la figure 1 i et, - les figures 4 et 5 illustrent deux autres configurations distinctes d'un élément de la figure 3. Le circuit décrit ci-après est celui d'un moteur 1 de translation d'une pelle hydraulique. D'autres applications de l'invention existent parmi lesquelles se trouvent les circuits d'alimentation de vérins de levage des flèches des pelles hydrauligues et les circuits d'alimentation des treuils hydrauliques de grues. Le circuit d'alimentation et de commande du moteur réversible 1 est constitué par - une pompe principale 2 apte à refouler du fluide hydraulique à une pression maximale comprise entre 350 et 400 bars, - une pompe de pilotage 3 apte à refouler du fluide de pilotage à une pression maximale de l'ordre de 30 bars, - un distributeur de fluide sous pression 4, de type progressif, à trois positions, - un manipulateur hydraulique 5, - un réservoir de fluide 6. Le distributeur de fluide 4 est attelé à deux vérins de pilotage 7 et 8, d'effets antagonistes, et à des ressorts 9 de rappel en position neutre (deuxiène position). Diverses liaisons sont assurees par les conduits suivants - les conduits 10 et 11 relient, respectivement, les deux raccords principaux 12 et 13 du moteur l au distributeur 4, - le conduit d'aspiration 14 de la pompe principale 2 relie celle-ci au réservoir 6, - le conduit de refoulement 15 de la pompe 2 est raccordé au distributeur 4, - le conduit d'aspiration 16 de la pompe de pilotage 3 relie celle-ci au réservoir 6, -- le conduit de refoulenent 17 de la pompe 3 est "accord5 au manipulateur 5, - les conduits 18 et 19 relient le manipulateur hydraulique 5 aux vérins de pilotage 7 et 8, respectivement, - deux conduits 20 de retour de fluide au réservoir 6 relient le manipulateur hydraulique 5 au réservoir, - un conduit 21 relie le distributeur de fluée 4 au réservoir 6, - un conduit 22 relie le conduit 18 au conduit 10, un clapet de non-retour 23 étant placé sur ce conduit 22 de manière à permettre le passage du fluide du conduit 18 vers le conduit 10, - un conduit 24 relie le conduit 19 au conduit 11, un clapet de non-retour 25 étant placé sur ce conduit 24 de manière à permettre le passage du fluide du conduit 19 vers le conduit 11. Les trois positions du distributeur de fluide 4 cor res?ondent : - a première position, à la prépondérance de l'effet du fluide de pilotage dans le vérin de pilotage 7, et aux mises en communication des conduits 15 et 10, et, des conduits 11 et 21 - la deuxième position, à la prépondérance des forces de rappel des ressorts 9, aux obturations des conduits 10 et 11, et, à la mise en communication des conduits 15-et 21 ; -- la troisièrne position, à la prépondérance de l'effet du fluide de pilotage dans le vérin de pilotage 8, et aux mises en communication des conduits 15 et 11, et, des conduits 10 et 21. Le détail du manipulateur hydraulique 5 est représenté sur la figure 2. Cet élément comprend deux valves 26, 27 à deux positions chacune, attelées à un levier de commande unique 28, monté pivotant autour d'un axe 29, au moyen de ressorts 30. A ces valves 26, 27 sont attelés des vérins de pilotage 31, 32 raccordés (33, 3a) aux conduits 18, 19, respectivement ; de plus, des ressorts 35, 36 sont également attelés auxdites valves et sont d'effets antagonistes des ressorts 30, mais de neumes effets que le fluide dans les vérins de pilotage 31, 32. Les positions des deux valves correspondent - la première position de la valve 26, à la mise en communication des conduits 18 et 20, et, à l'obturation de la branche du conduit 17 raccordée à cette valve - la deuxième position de la valve 26, à la mise en communication des conduits 17 et 18, et, à l'obturation du conduit 20 - la première position de la valve 27, à la mise en communication des conduits 19 et 20, et, à l'obturation de la branche du conduit 17 raccordée à cette valve ; et, - la deuxième position de la valve 27, à la mise en communication des conduits 17 et 19, et, à l'obturation du conduit 20. Le manipulateur hydraulique 5 étant placé dans la configuration dans laquelle la valve 26 est dans sa deuxième position et la valve 27 est dans sa première position, le fluide de pilotage refoulé par la pompe de pilotage 3 dans le conduit 17 parvient, par le conduit 18 dans le vérin de pilotage 7, alors que, par les conduits 19 et 20, le vérin de pilotage 8 est mis en communication avec le réservoir 6. Le distributeur de fluide 4 est, de ce fait, placé dans sa première position. Il a déja été indiqué que ce distributeur était du type progressif.Dans la configuration étudiée présentement, la partie du circuit d'alimentation et de commande du moteur 1 comprenant le distributeur 4, peut-être représentée schématiquement par un ensemble de trois restrictions variables 37, 38 et 39 attelées à un même levier 40 de commande de leurs valeurs, tel que cela est représenté en regard de la figure 3. Ce levier 40 est lui-même commandé par le vérin 7. La restriction 38 est placée sur le conduit 15 la restriction 39 est placée sur le conduit 11 et la restriction 37 est placée sur le conduit 21 qui peut être représenté, et est effectivement représenté comme étant raccordé en dérivation au conduit 15 entre la pompe principale 2 et la restriction 37. A noter que, pour compléter le schéma, des clapets de décharge 41 et 42 sont placés sur les conduits 21 et 11, respectivement, cependant qu'un conduit 43 relie la partie du conduit 11 comprise entre la restriction 39 et le clapet de décharge 42 au conduit 10, un clapet de non-retour 44 étant placé sur ce conduit 43 et étant apte à permettre le passage du fluide du conduit ll vers Ie conduit 10. L'utilisation normale du circuit représenté correspond à la configuration de la figure 3 et, dans le cas où le moteur 1 est un moteur d'entraînement des roues d'une pelle hydraulique automotrice, à l'entraînement de ces roues sur sol horizontal ou en montée. Les restrictions 38 et 39 sont entièrement ouvertes ; la restriction 37 est entièrement fermée ; la pression d'alimentation du raccord principal 12 du moteur 1 (et dans les conduits 15 et 10) est très nettement supérieure à la pression de pilotage dans le vérin de pilotage 7 (et dans le conduit 18). Par exemple, la pression d'alimentation du moteur 1 est comprise entre 100 et 300 bars, la pression dans le vérin de pilotage 7 étant au plus égale à 30 bars. Le clapet de non-retour- 23 reste fermé, car la pression dans le conduit 10 est supérieure à la pression dans le conduit 18, de sorte que les restrictions restent dans la configuration initiale décrite et représentée. Lorsque le conducteur de l'engin replace le levier 28 du manipulateur 5 en position neutre, les deux valves 26, 27 sont mises dans leurs premières positions, et le vérin de pilotage 7 est mis, en communication avec le réservoir 6, par les conduits 18 et 20. Le levier 40 est déplacé vers la gauche (figure 4) et provoque la fermeture complète des restrictions 38 et 39, et l'ouverture complète de la restriction 37. Les conduits 10 et 11 sont obturés et cette configuration correspond à la deuxième position du distributeur 4 : le moteur 1 est arrêté, non alimenté Mais une configuration intermédiaire entre celles des figures 3 et 4 peut être obtenue, alors même que le manipulateur hydraulique 5 place les valves 26 et 27 dans leurs deuxième et première positions respectives.Dans l'exemple de la pelle automotrice déjà évoqué, il est précisé que, dans la nouvelle configuration intermédiaire de la'figure 5, la pelle est placée en descente, de sorte qu'entraînée par son propre poids, elle tend à être entraînée à une vitesse supérieure à celle d'entraînement du moteur 1. En partant de la configuration de la figure 3, il est constaté que le moteur 1 est, non plus moteur, mais entraîné par la pelle ; qu'en particulier, le débit d'alimentation de son raccord 12 fourni par la pompe 2 est insuffisant, ce qui a pour effet de provoquer -une chute de pression dans le conduit 10, la valeur de la pression dans ce conduit 10 devenant inférieure à la pression de pilotage dans le conduit 18.Il résulte de ce fait, le passage du fluide du conduit 18 vers le conduit 10 à travers le clapet de non-retour 23 ; la chute de la pression du fluide contenu dans le vérin de pilotage 7 X la réalisation de la configuration de la figure 5, dans laquelle, par rapport à la configuration de la figure 3, il y a fermeture partielle des restrictions 38 et 39, et ouverture partielle de la -restric- tion 37. La fermeture partielle de la restriction 39 réalise une diminution du débit (conduit 11) d'échappement du moteur 1, traversant cette restriction. Le débit d'alimentation du moteur 1 (conduit 15) redevient suffisant compte tenu de la nouvelle vitesse de ce moteur. il est, en outre, constaté un ralentissement de la pelle entraînée par le moteur 1, ce qui était recherché. Ainsi, a été réalisé un "limiteur de vitesse" de la pelle, par le distributeur de fluide 4 lui-même, sans adjonction de valve de limitation coûteuse. Les remarques suivantes doivent être faites - une schématisation analogue à celles des figures 3 à 5 peut être réalisée pour les deuxième et troisiène positions du distributeur de fluide 4 - les revendications de la demande de brevet sont relatives à un récepteur comportant une admission et un échappe ment dans dans le cas d'un récepteur réversible, tel que le moteur 1 dt la réalisation représentée, les raccords principaux 12 et 13 constituent l'un, l'admission ou l'échappement, l'autre, l'échappement ou l'admission, respectivement, en fonction de la position choisie -première ou troisième position- du distributeur de fluide 4. Au reste, l'invention n'est pas limitée à la réalisation représentée, mais en couvre au contraire toutes les variantes qui pourraient lui être apportées sans sortir de son cadre, ni de son esprit. REVENDICATION Circuit d'alimentation et de commande en fluide sous pression d'un récepteur de fluide, tel qu'un moteur hydraulique, constitué par - ledit récepteur de fluide (1), - une source principale de fluide sous pression (2), - un distributeur progressif de fluide à au moins deux positions (4), - un conduit de refoulement (15), qui relie la source principale de fluide sous pression (2) au distributeur de fluide (4), - un conduit (10) d'admission de fluide sous pression, qui relie le distributeur de fluide (4) à l'admission (12) du récepteur de fluide (1), - un manipulateur à fluide sous pression (5) susceptible de constituer une source (18! de fluide de pilotage sous une pression maximale inférieure à la pression maximale de fluide susceptible d'être contenu dans le conduit de refoulement !15), - un vérin (7) de réglage de position attelé au distributeur de fluide (4) et relié, par un conduit de pilotage (18), au manipulateur à fluide sous pression (5), et, - un organe de rappel élastique (9), dont l'effet est antagoniste de celui du fluide dans le vérin de réglage (7), les au moins deux positions du distributeur de fluide (4) correspondant, la première position, à la mise en communication du vérin de réglage (7) du distributeur de suidé avec la source de fluide de pilotage (18 - 3) et à la mise en communication des conduits de refoulement (15) et d'admission (10), la deuxième position, à l'isolement du vérin de pilotage (7) par rapport à la source de fluide de pilotage (3) et à l'obturation du conduit d'admission (10), caractérisé en ce que le conduit d'admission (10) est relié au conduit de pilotage (18) par un conduit de liaison -(22), sur lequel est disposé un clapet de non-retour (23) permettant un passage éventuel -de fluide du conduit de pilotage (18) vers le conduit d'admission (10).