Brevet FR2579529A1 — publié le 19861003

Engin de travaux publics pouvant circuler sur roues et à direction pivotante. L'invention concerne un engin de travaux publics pouvant circuler sur roues et à direction pivotante, tel qu'une chargeuse à benne, une niveleuse ou analogue, comprenant une suspension hydraulique des essieux des roues qui sont supportés par des bielles oscillantes montées de façon rotative, des vérins à agent de pression étant disposés entre les bielles oscillantes et la carrosserie du véhicule et reliés de façon articulée à ces éléments du véhicule. Avec les chargeuse à benne ou engins de travaux publics automobiles analogues, qui comprennent une direction pivotante, on constate dans leurs diverses conditions de fonctionnement et de charge des modifications importantes de la position du centre de gravité du véhicule qui sont la cause pendant la marche d'un comportement d'équilibre indifférent. Quand il s'agit d'un véhicule à suspension disposant d'un confort de route correspondant, ces importantes variations de la position du centre de gravité peuvent en outre provoquer des oscillations qui sont une cause d'insécurité pour le conducteur de l'engin. Le déplacement du centre de gravité dans le cas d'un infléchissement de l'engin diminue la stabilité statique du véhicule et cet état est encore aggravé dans le cas du soulèvement de la cinématique de charge avec une charge utile. Le but de l'invention est d'éliminer ou au moins de réduire de façon sensible ces inconvénients qui apparaissent avec les chargeuses à benne ou engins de travaux publics analogues à direction pivotante et dont on n'a tenu compte que beaucoup trop peu jusqu'ici, grâce à une amélioration et une conformation de la suspension du train de roulement. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, ce but est atteint du fait que des vérins à agent de pression à double effet sont reliés à au moins une soupape de stabilisation transversale. Cette soupape de stabilisation transversale peut, selon l'invention, être également en liaison avec un amortisseur de charge de base associé. La soupape de stabilisation transversale détermine, pour une pression différentielle déterminée, la fermeture automatique de la soupape, ce qui fait que l'agent de pression du vérin n'est plus disponible à ce 79529 moment pour la suspension. La stabilisation du véhicule est donc ainsi augmentée dans les zones de circulation critiques qui sont perturbées par les déplacements du centre de gravité. Selon une autre caractéristique de l'invention et pour tenir compte des angles d'infléchissement, on prévoit un contact de fin de course qui transmet par l'intermédiaire d'un relais des signaux à une soupape pilote qui correspondent à l'inflexion du véhicule. Avantageusement, ce contact de fin de course est constitué sous forme d'un détecteur de proximité qui amorce le processus de commutation pour un angle d'inflexion défini. Selon une autre caractéristique de l'invention, les inconvénients mentionnés provenant du déplacement du centre de gravité en cas d'inflexion peuvent également être éliminés ou réduits en disposant un contact de fin de course de préférence à proximité du support du bras de levage sur le châssis avant de l'engin, qui signale la hauteur de la benne à une électrovanne qui dirige, par l'intermédiaire de la soupape de régulation de pression l'huile sous pression vers les vérins de l'essieu arrière. On constitue ainsi un appui additionnel pour l'essieu arrière et on augmente aussi la puissance du véhicule. Les diverses caractéristiques de l'invention sont représentées et expliquées à titre d'exemple avec référence au dessin dans lequel: la figure 1 est une vue schématique latérale d'une chargeuse à benne automobile, les figures 2 et 3 sont une vue latérale et une vue en plan d'une chargeuse à benne montrant les diverses positions des centres de gravité, la figure 4 est un plan de montage d'ensemble du système de suspension d'une chargeuse à benne, et la figure 5 est une plan de montage partiel d'un contact de fin de course. La chargeuse sur roues qui a été choisie comme exemple et qui est montrée à la figure 1 est constituée par une caisse avant avec un châssis avant 31 et une caisse arrière avec un châssis arrière 32 qui sont reliés l'un à l'autre par un axe vertical 33 d'une direction pivotante. La caisse avant qui est munie de deux roues avant 34 et sur 79529 laquelle est montée la cabine 35 du conducteur supporte une benne de travail 36 à commande hydraulique. Sur la caisse arrière munie de deux roues arrière 34' peut être fixé par exemple un outil de défonçage qui n'est pas représente. Au châssis avant 31 est articulé un levier oscillant avant 38 pouvant tourner autour d'un axe horizontal d'un palier pendulaire 37, le levier supportant l'essieu avant 39 des roues avant 34, De façon correspondante, un levier oscillant arrière pouvant tourner autour de l'axe horizontal d'un palier pendulaire 40 est raccorde au châssis arrière 32, ce levier supportant l'essieu arrière 42 des roues arrière 34'. Les leviers oscillants 38 et 41 maintiennent l'essieu avant 39 ou l'essieu arrière 42 en direction longitudinale et transmettent les forces de freinage ou de propulsion. Lorsque la suspension est efficace, ils servent & transmettre les mouvements pendulaires des essieux 39 et 42. Les leviers oscillants 38 et 41 sont reliés à des bras transversaux avant et arrière 43 ou 44 qui servent à assurer un guidage correct des essieux et absorbent les forces de poussée latérales. Pour limiter les inclinaisons transversales du véhicule à une mesure admissible, des stabilisateurs transversaux ou 46 sont en outre montés sur les leviers oscillants avant et arrière 38 ou 41. Selon l'invention, la bielle oscillante avant 38 ou l'essieu avant 39 est supporté par deux vérins à agent de pression et double effet 4, alors que la bielle oscillante arrière 41 peut être supportée selon l'invention de façon correspondante par deux vérins arrière, également à agent de pression et double effet, 4'. Selon l'invention, ces vérins 4 ou 4' peuvent être montés ou articulés d'une part sur- les extrémités libres des leviers oscillants 38 ou 41 et d'autre part sur la carrosserie du véhicule ou sur le châssis avant ou arrière 31 ou 32. Aux figures 2 et 3 sont montrés les emplacements différents du centre de gravité de chargeuses à benne quand la benne 36 est vide ou chargée et quand la position du véhicule est en ligne droite ou infléchie: I Chargeuse chargée, benne en position la plus haute; II-Chargeuse vide, benne en position de transport; - III-Chargeuse chargée, benne en position de transport; IV-Chargeuse infléchie chargée; V7Chargeuse infléchie vide; VI-Chargeuse en ligne chargée; VII-Chargeuse en ligne vide. On peut voir par ces positions l'importance que presente le déplacement du centre de gravité pour des chargeuses sur roues à benne à direction pivotante, selon leurs divers états de fonctionnement, pour la sécurité statique, la stablilité et le comportement de marche d'un tel véhicule, et comme il est important d'éliminer les difficultés qui 79529 en découlent. Selon le plan de montage représenté schématiquement à la figure 4, le système de suspension hydraulique est alimenté en huile par une pompe de régulation 1 à régulation de course nulle, l'huile étant aspirée d'un réservoir hydraulique 2 par l'intermédiaire d'un filtre de retour 12 comprenant une soupape de dérivation 12'. La pompe de régulation 1 refoule l'huile sous pression vers un accumulateur central 7. Celui-ci est constitué sous forme d'un accumulateur de pression à l'azote dont l'azote qu'il contient est séparé de l'enceinte à huile par une membrane 7'. L'huile sous pression provenant de l'accumulateur central 7 est distribuée selon l'invention par un clapet de non retour de sécurité 7" à deux soupapes de position de niveau avant 3 et à une soupape de position de niveau arrière 3'.-De préférence, les soupapes de position de niveau 3, 3' sont utilisées avec leur partie centrale fermée. Les vérins à double effet 4 ou 4, qui sont disposés selon l'invention entre les bielles oscillantes 38, 41 des essieux 39 ou 42 des roues et la carrosserie du véhicule, sont normalement approximativement dans leur position moyenne, quand ils sont en position de suspension. Pour amortir des mouvements de compression ou d'expansion de la suspension, les vérins 4, 4' sont munis de positions d'amortissement d'extrémité. Selon l'invention, la suspension peut être abaissée par l'intermédiaire d'une soupape de commutation de position de niveau 10 (électrovanne pneumatique à 3/2 voies) alimentée par un dispositif d'alimentation en air comprimé 22 et deux vérins de position de niveau 9, ou bien les vérins 4, 4' peuvent être rétractés selon l'invention vers la position d'amortissement d'extrémité. Dans cet état, la carrosserie du véhicule est pratiquement reliée rigidement ou quasi rigidement à l'essieu 39 ou 42 concerné, ceci signifiant qu'il ne reste qu'un faible parcours élastique de repos dans la zone d'amortissement des vérins 4, 4'. Une conduite 23 est reliée au système hydraulique de travail. Lorsque le véhicule circule par exemple sur des inégalités de la route ou du sol, qui sont transmises par les roues aux essieux, les 79529 vérins 4 ou 4', ou leurs pistons, sont déplacés depuis leur position moyenne. Selon -l'invention, l'huile est ainsi refoulée dans les accumulateurs à ressort 6 par l'intermédiaire des amortisseurs de charge de base 5, et l'invention prévoit pour chaque roue avant deux accumulateurs à ressort 6 et pour chaque roue arrière un accumulateur à ressort 6'. L'huile qui parvient dans ces accumulateurs à ressort comprime l'azote des accumulateurs qui est séparé de l'enceinte à huile par la membrane (soit 7' pour l'accumulateur central 7). Quand il y a expansion de la suspension, l'azote refoule l'huile par l'intermédiaire de la membrane et des amortisseurs de charge de base 5 dans les vérins 4, et déploie les vérins qui parviennent jusque dans leur position d'amortissement d'extrémité en étant amortis par l'huile se trouvant sur le c8té de la tige de piston et qui est alimentée selon l'invention par l'intermédiaire d'une soupape réductrice de pression et de sécurité 11. Dans le cas o existe un besoin de pression de pointe, un accumulateur de précontrainte 8 est raccordé selon l'invention sur le c8te de la tige de piston. Pour s'opposer à des pointes de pression trop importantes, la soupape de sécurité se ferme, selon l'invention, dans la soupape réductrice de pression. Selon l'invention, les deux vérins 4' de l'essieu arrière sont protégés l'un par rapport à l'autre par des clapets de non retour à étranglement 13. Pour éliminer aussi complétement que possible les difficultés provoquées dans des zones de passage déterminées et venant du changement de position du centre de gravité de chargeuses sur roues à direction pivotante, on incorpore salon une caractéristique essentielle de l'invention au moins une soupape de stabilisation transversale 21 dans le système de suspension, cette soupape étant en liaison avec les vérins 4 et avec les amortisseurs de charge de base associés 5. Lorsqu'il existe par exemple une pression différentielle de l'ordre de 90 bars (de la droite vers la gauche) le résultat est que la soupape est automatiquement fermée par les vérins avant 4. Dans cet état, l'agent de pression du vérin qui est chargé au maximum n'est plus disponible pour le processus de suspension. On obtient ainsi une amélioration et une augmentation sensibles de la stabilité du véhicule. Selon une autre caractéristique essentielle de l'invention, on 7?529 prévoit un contact de fin de course 14 qui, pour un degré déterminé d'inflexion du véhicule, émet un signal de même effet par l'intermédiaire d'un relais 15 et d'une soupape pilote 19. Ce contact de fin de course 14 est constitué selon l'invention sous la forme d'un détecteur de proximité qui provoque une commutation en fonction d'un angle d'inflexion défini. Dans le plan de montage de la figure 4, un filtre haute pression est désigné en 16, à l'arrière duquel est disposé un clapet de non retour 17. En outre, des signaux lumineux tels qu'en 18 et 20 peuvent être montés dans des positions désirées des conducteurs. Comme déjà indiqué, l'inconvénient des véhicules à direction pivotante est que lorsque le véhicule s'infléchit le centre de gravité de l'engin se déplace et la sécurité statique du véhicule diminue. Cette circonstance désavantageuse est encore aggravée dans le cas du soulèvement de la cinématique de chargement avec la charge utile. Selon une autre caractéristique de l'invention qui est montrée schématiquement à la figure 5, cette difficulté peut être évitée par une constitution particulière de la suspension du véhicule. Dans ce but, on prévoit un contact de fin de course 24 fixé à proximité du support du bras de levage sur le châssis avant de la chargeuse sur roues à benne, qui signale la hauteur prédéterminée de la benne 36 à une électrovanne 35 (par exemple une vanne à 4/2 voies) à partir d'une position déterminée de la structure de levage. Cette électrovanne 25 envoie de l'huile sous pression aux vérins 4' de l'essieu arrière par l'intermédiaire d'une soupape régulatrice de pression 26, l'essieu étant de ce fait amené avec une pression définie dans la position d"'expansion de la suspension". Selon ce processus est constitué un appui additionnel pour l'essieu arrière, ce qui augmente également la puissance du véhicule. En outre, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui a été décrit et représenté sur le dessin, mais comprend toutes les variantes dans le cadre des caractéristiques essentielles de l'invention. Par exemple, l'invention peut être utilisée avec un bulldozer à roues ou tout autre engin de travaux publics automobile présentant une constitution analogue à celle de la chargeuse sur roues à benne. 79529 REVENDICATIONS 1. Engin de travaux publics pouvant circuler sur roues et à direction pivotante, tel qu'une chargeuse à benne, une niveleuse ou analogue, comprenant une suspension hydraulique des essieux des roues qui sont supportés par des bielles oscillantes montées de façon rotative, des vérins à agent de pression étant disposés entre les bielles oscillantes et la carrosserie du véhicule et reliés de façon articulée à ces éléments du véhicule, caractérisé en ce que des vérins à agent de pression à double effet (4, 4') sont reliés à au moins une soupape de stabilisation transversale (21). 2. Engin de travaux publics selon la revendication 1, caractérisé en ce que la soupape de stabilisation transversale (21) est également en liaison avec un amortisseur de charge de base associé (5). 3. Engin de travaux publics,selon l'ensemble des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, pour tenir compte des angles de déflexion, on prévoit un contact de fin de course (14) qui transmet par l'intermédiaire d'un relais (15) des signaux à une soupape pilote (15) qui correspondent à la déflexion du véhicule (figure 4). 4. Engin de travaux publics pouvant circuler sur roues et à direction pivotante, tel qu'une chargeuse à benne, une niveleuse ou analogue, comprenant une suspension hydraulique des essieux des roues qui sont supportées par des bielles oscillantes montées de façon rotative, des vérins à agent de pression étant disposés entre les bielles oscillantes et la carrosserie du véhicule et reliés de façon articulée à ces éléments du véhicule, selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'un contact de fin de course (24) est fixé de préférence à proximité de l'appui du bras de levage sur le châssis avant de l'engin, qui signale la hauteur de la benne (36) à une électrovanne à plusieurs voies (35) qui commande par l'intermédiaire d'une soupape de régulation de pression (26) l'envoi d'huile sous pression aux vérins (4') de l'essieu arrière (figure 5).