Brevet FR2634806A1 — publié le 19900202

CIRCUIT HYDRAULIQUE DE VEHICULE DE PELLE MECAXIQUE La présente invention concerne un circuit hydraulique pour un véhicule de pelle mécanique, ce circuit comprenant: une première pompe hydraulique, une seconde pompe hydraulique et une troisième pompe hydraulique toutes entrainées par un même moteur; une paire de soupapes droite et gauche de manoeuvre de propul- sion du véhicule, l'une des soupapes de la paire et une soupape de manoeuvre de bras étant reliées à la première pompe hydraulique par un premier passage d'alimentation d'huile, l'autre soupape de la paire, une soupape de manoeu- vre de flèche et une soupape de manoeuvre de godet étant reliées à la seconde pompe hydraulique par un second pas- sage d'alimentation d'huile; et une soupape de manoeuvre de picotement reliée à la troisième pompe hydraulique. Un véhicule de pelle mécanique du type décrit ci-dessus est connu, par exemple, d'après le Modèle d'Utilité Japonais ouvert de Showa 62-31166 dans lequel la pression de décharge agissant sur le passage d'alimentation d'huile partant de la première pompe hydraulique et sur le passage d'alimentation d'huile partant de la seconde pompe hydraulique, est maintenue de façon fixe. Cependant, ltart antérieur ci-dessus ne permet pas d'utiliser complètement la puissance du moteur pour une opération de propulsion du véhicule ou d'excavation. Plus particulièrement, dans le véhicule de pelle mécanique selon l'art antérieur ci-dessus, si l'on considère une situation dans laquelle un organe de manoeuvre relié à la première pompe hydraulique, un organe de manoeuvre relié à la seconde pompe hydraulique et un organe de manoeuvre relié à la troisième pompe hydrau- lique sont entraînés en même temps, la puissance du moteur est réglée de manière à éviter l'éventualité d'un arrêt du moteur même lorsque les pressions d'alimentation d'huile provenant des trois pompes hydrauliques ont atteint la pression de décharge. Dans une opération de propulsion du véhicule ou d'excavation, l'alimentation d'huile fournie par les première et seconde pompes hydrauliques est utilisée pour entralner les organes de manoeuvre de sorte que le moteur doit faire face à une grande charge pour entraîner les première et seconde pompes hydrauliques, tandis qu'une telle charge élevée n'est pas demandée au moteur pour entraîner la troisième pompe hydraulique. Pour cette raison, la charge totale du moteur tend à être plus petite que la valeur maximum admissible. Cela veut dire que la puissance du moteur n'est pas complètement utilisée dans l'opération de propulsion du véhicule ou d'excavation. Le principal but de la présente invention est de créer une construction qui rende possible d'utiliser au maximum la puissance du moteur même lorsque les organes de manoeuvre sont entraXnés uniquement par les première et seconde pompes hydrauliques, et également de rendre la construction très simple et très facile à monter. A cet effet, l'invention concerne un circuit hydraulique pour véhicule de pelle mécanique, comprenant: une première pompe hydraulique, une seconde pompe hydraulique et une troisième pompe hydraulique toutes entrainées par un même moteur; une paire de soupapes de manoeuvre de propulsion de véhicule droite et gauche, l'une des soupapes et une soupape de manoeuvre de bras étant reliées à la première pompe hydraulique par un premier passage d'alimentation d'huile, l'autre des soupapes, une soupape de manoeuvre de flèche et une soupape de manoeuvre de godet étant reliées à la seconde pompe hydraulique par un second passage d'alimen- tation d'huile; et une soupape de manoeuvre de pivotement reliée à la troisième pompe hydraulique; circuit hydrau- lique caractérisée en ce que le premier passage dtalimen- tation d'huile et le second passage d'alimentation d'huile sont reliés par un même passage de décharge dthuile, ce passage de décharge d'huile comprenant une soupape de décharge haute pression, une soupape de décharge basse pression et une soupape de commutation pour commuter une pression de décharge du passage de décharge d'huile-, entre une haute pression fournie par la soupape de décharge haute pression et une basse pression fournie par la soupape de décharge basse pression. Les fonctioens et les effets de cette construction seront décrits ci-après. A l'inverse de l'usgge selon lequel le premier passage et le second passage dtalimen- tation d'huile sont reliés respectivement à des passages de décharge d'huile séparés, la construction selon l'in- vention ci-dessus permet de faire varier la pression de décharge des huiles sous pression fournies par les première et seconde pompes hydrauliques tout en réduisant le nombre de passages de décharge dthuile nécessaires. De plus, lorsque les organes de manoeuvre sont entraînés uniquement par les première et seconde pompes hydrauliques, si la pression de décharge est augmentée de manière réglable du c8té haute pression, le moteur, dont la puissance est réglée de manière à être suffisante pour permettre à toutes les pompes d'entraîner les organes de manoeuvre, peut entraîner les première et seconde pompes hydrauliques avec une puissance supérieure à celle fournie à ces-pompes lorsque le moteur entraine toutes les pompes. Par suite, les première et seconde pompes hydrauliques peuvent - entratner puissamment les organes de manoeuvre en four- nissant à ceux-ci des débits dthuile présentant une pres- sion plus élevée que celle appliquée lorsque toutes les pompes sont entrainées. En outre, comme la pression de décharge est variable, la puissance de sortie du moteur peut être utilisée efficacement non seulement dans une opération d'entraînement des organes de manoeuvre par toutes les pompes hydrauliques, mais encore dans une opération de propulsion du véhicule et une opération d'excavation. De plus, comme les organes de manoeuvre sont entraînés puissamment par le moteur, le véhicule peut se déplacer sur une montée eu effectuer plus effi- cacement une opération d'excavation. En outre, comme la construction de décharge de la première pompe hydraulique est utilisée en même temps que celle de la seconde pompe hydraulique, l'ensemble de la construction peut être réalisé sous une forme simple. Selon une forme préférée de réali- sation de la présente invention, le passage d'huile de décharge est formé par un bloc de formation de passages d'huile incorporant la soupape de décharge haute pression, la soupape de décharge basse pression et la soupape de commutation. Grâce à cette caractéristique de l'invention, lorsque les différentes soupapes de manoeuvre sont réalisées sous la forme d'une construction de soupapes multiples, le groupe de soupapes formant l'ensemble de soupapes multiples peut être monté d'une seule pièce avec le bloc de formation de passages d'huile. De plus, si le bloc de formation de passages d'huile est construit de façon que le passage de décharge d'huile soit mis en communication avec le premier passage d'alimentation d'huile, le second passage d'échappement d'huile du groupe de soupapes lorsque le bloc est monté, le montage de la soupape de décharge et de la soupape de commutation peut être effectué en une seule fois. Par suite, comme le montage des passages d'huile et de la soupape de décharge de la construction de décharge peut être effectué en une seule fois avec le montage du bloc de formation de passages d'huile, l'opération de montage de l'ensemble de la cons- truction se trouve facilitée ce qui permet d'obtenir une réduction de coût du fait de la simplicité de construction et de montage. L'invention sera décrit en détail ci-après en se référant aux dessins joints qui représen- tent des formes préférées de réalisation d'un circuit hydraulique de véhicule de pelle mécanique selon l'inven- tion, dans lesquels: - la figure 1 est une vue de c8té d'un véhicule de pelle mécanique complet équipé d'une plaque de poussée; - la figure 2 est un schéma duan circuit hydraulique associé à la présente invention; - la figure 3 est une vue en coupe développée d'un bloc de formation de passages d'huile; - la figure 4 est une vue en perspective du bloc de formation de passages d'huile; et - les figures 5 et 6 sont des 3 5 schémas de óircuite:hydraufiquee constituant des variantes de réalisation de l'invention. Des formes préférées de réalisa- tion de la présente invention seront plus particuliè- rement décrites ci-après. Comme indiqué en figure 1, un véhicule de pelle mécanique équipé d'une plaque de poussée comprend un corps de véhicule de type à propulsion par chenilles, équipé d'une plaque de poussée 1, un plateau pivotant 2 monté sur le corps du véhicule, ce plateau pivotant 2 comportant un bloc de moteur 3, une cabine de pilotage 4 et un dispositif de pelle mécanique 6 relié au plateau pivotant de manière à pouvoir pivoter par rapport à celui-ci grâce à une console de basculement 5. 13 Pour faire fonctionner la plaque de poussée 1, le plateau pivotant 2, le dispositif de propulsion et le dispositif de pelle mécanique 6, il est utilisé trois pompes hydrauliques P1, P2, et P3 entra nées par un même moteur E, et il est également utilisé un circuit hydraulique dont la construction sera décrite ci-après en se référant à la figure 2. Plus précisément, il est utilisé dans le circuit hydraulique une construction de soupapes multiples de type à dérivation centrale comprenant une soupape de manoeuvre d'orifice de service S, une soupape de manoeuvre de bras Vl destinée à un cylindre de bras 7, un écarteur de convergence 8, une soupape de convergence V2 d'une flèche, une soupape de manoeuvre V3 de l'un des moteurs de propulsion de véhicule droit et gauche M1 et M2, et une soupape de convergence V4, ltensemble de soupapes étant reliée à une première pompe hydraulique P1 par un premier passage d'alimentation dthuile 9. Il est également utilisé un autre ensemble de soupapes multiples de type à dérivation B5 centrale comprenant une soupape de manoeuvre V5 de l'autre des moteurs de propulsion de véhicule droit et gauche Ml et M2, une soupape de manoeuvre de flèche V6 destinée à un cylindre de flèche 10, une soupape de manoeuvre de godet V7 destinée à.un cylindre de godet 11, ce second ensemble de soupapes étant relié à une seconde pompe hydraulique P2 par un second passage d'alimentation d'huile 12. De plus, il est encore utilisé un autre ensemble de soupapes multiples comprenant une soupape de manoeuvre de pivotement V8 destinée à un moteur de pivotement M3, une soupape de manoeuvre de basculement- 13, et une soupape de manoeuvre de plaque de poussée V10 destinée à un cylindre de plaque de poussée 14, cette troisième construction de soupapes étant reliée à une troisième pompe hydraulique P3 par un troisième passage d'alimentation d'huile 15, Les soupapes de manoeuvre de propulsion de véhicule V' et V5 sont commutées par une paire de leviers de manoeuvre séparés (nonreprésentés). La soupape de manoeuvre de flèche V6 et la soupape de manoeuvre de godet V7 sont commutéés par un mmie levier de manoeuvre (non représenté). La soupape de manoeuvre de pivotement V8 et la soupape de manoeuvre de basculement V9 sont manoeuvrées sélectivement par un même levier de manoeuvre (non représenté). La soupape de bras V1 et la soupape de manoeuvre de pivotement V8, ou la soupape de manoeuvre de bras Vi et la soupape de manoeuvre de bascu- lement V9 sont commutées par un levier de manoeuvre à pivotement croisé (non représenté). Un passage de décharge dthuile 19 comprend une soupape de décharge haute pression 16, une soupape de décharge basse pression 17 et une paire de clapets de retenue 20 et 21, et ce passage de décharge est relié au premier passage d'huile 9 et au second passage d'huile 12 de façon qu'un clapet de retenue 20 bloque un débit inverse dans le premier passage d'limen- tation d'huile 9, et que l'autre clapet de retenue 21 bloque un débit inverse dans le second passage d'alimen- tation d'huile 12. En cours de fonctionnement, lorsque la soupape de commutation 18 est ouverte par un ressort de poussée 22, la soupape de décharge basse pression 17 se trouve reliée aux âlapets de retenue 20, 21 et fonc- tionne, en surmontant l'action delasoupape de décharge haute pression 16, pour fournir une basse pression de décharge dans le passage de "écharge d'huile 19. Au contraire, lorsque la soupape de commutation 18 est fermée par une opération de commutation manuelle, la soupape de décharge basse pression 17 se trouve débran- chée des clapets de retenue 20 et 21, tandis que la soupape de décharge haute pression 16 reste branchée aux clapets de retenue 20 et 21, de sorte que la soupape de décharge haute pression 16 fournit une haute pression de décharge dans le passage de décharge d'huile 19- Cela signifie que lorsque les trois pompes hydrauliques P1, P2 et P3 sont activées pour actionner les organes de manoeuvre, la pression de décharge appliquée à l'huile d'alimentation provenant de la première pompe hydraulique P1 et de la seconde pompe hydraulique P2, est réglée à la basse pression fournie par la soupape de décharge basse pression 17, de façon que le moteur ne s'arrête pas même si la-pression de l'huile fournie par les trois pompes P1 à P3 atteint la pression de décharge. Au contraire,dans le cas d'une opération de propulsion du véhicule ou d'excavation dans laquelle les organes de manoeuvre te sont aetionrnées 4ue par la première pompe hydraulique Pi et la seconde pompe hydraulique P2, une opération de commutation de la soupape de commutation 18 permet de régler la pression de décharge appliquée à l'huile fournie par la première y pompe hydraulique P1 et la seconde pompe hydraulique P2, à la valeur de pression élevée fournie par la soupape de décharge haute pression 16, de façon que la puissance de sortie du moteur E puisse 4tre complètement utilisée pour entraPner les première et seconde pompes hydrauli- ques P1 et P2. Par suite, les première et seconde pompes hydrauliques P1 et P2 peuvent fournir de l'huile d'ali- mentation à une pression plus élevée pour augmenter ainsi la puissance des moteurs M1, M2 et des cylindres 10, 11. Comme indiqué par les figures 3 et 4, une partie 9a du premier passage d'alimentation d'huile 9, une partie 12A du second passage dtalimenta- tion d'huile 12, et le passage de décharge d'huile 19, sont formés en définissant des trous de formation de passages dthuile dans un bloc de formation de passages d'huile B. De plus, les clapets de retenue 20 et 21, la soupape de décharge haute pression 16, la soupape de décharge basse pression 17, la soupape de commutation 18 et le ressort de poussée 22 sont maintenus dans dep trous de fixation définis dans le bloc de formation de passages d'huile B. La configuration du bloc de formation de passages d'huile B est choisie de manière à permettre la fixation d'un groupe de soupapes A constitué par les ensembles de soupapes multiples de la soupape S et des soupapes V1 à V7. Lorsque ce bloc est monté, la partie 9A du premier passage d'alimentation d'huile se trouve branchée au côté pompe par un orifice de pompe pi, et au côté soupape de manoeuvre par un orifice de soupape vl; la partie 12a du second passage d'alimenta- tion d'huile se trouve branchée au c8té pompe par un orifice de pompe p2, et au c8té soupape de manoeuvre par un orifice de support v2; et le passage de décharge d'huile 19 se trouve branché aux passages d'échappement d'huile 23a et 23b du groupe de soupapes A par une paire d'orifices de réservoir tl et t2. Cela signifie qu'en fixant simplement le bloc de formation de passages d'huile B au groupe de soupapes A, on peut relier ensemble le pas- sage de décharge d'huile 19, les soupapes de décharge 16, 17 et la soupape de commutation 18. Les figures 5 et 6 représentent des variantes de réalisation du passage de décharge d'huile 19. Dans la construction de la figure 5, la sou- pape de commutation 18 est réalisée sous la forme d'une soupape de commutation à passage de débit. En cours de fonctionnement, lorsque cette soupape de commutation 18 est amenée dans une première position par le ressort de poussée 22, la soupape de décharge basse pression 17 se trouve reliée aux clapets de retenue 20 et 21 de sorte que la soupape de décharge basse pression 17 fournit une basse pression de décharge dans le passage de décharge d'huile 19. Au contraire, lorsque la soupape de commuta- tion 18 est amenée manuellement dans lVautre position, la soupape de décharge haute pression 16 se trouve reliée aux clapets de retenue 20 et 21 de sorte que la soupape de décharge haute pression 16 fournit une pression de décharge élevée dans le passage de décharge d'huile 19. Dans la construction de la figure 6, la soupape.de commutation 18 est réalisée sous la forme d'une soupape à ouverture/fermeture. Cela signifie que, lorsque cette soupape à ouverture/fermeture 18 est ouverte par le ressort de poussée 22, il stétablit un passage dthuile dans lequel llhuile provenant de la soupape de décharge basse pression 17 courtcircuite la soupape de décharge haute pression 16 et retourne direc- tement au réservoir, de sorte que la soupape de décharge basse pression 17 fournit une basse pression de décharge dans le passage de décharge 19. Au contraire, lorsque la soupape à ouverture/fermeture 18 est commutée dans sa position de fermeture, il ne s'établit qu'un seul passage d'huile dans lequel l'huile provenant de la soupape de décharge basse pression 17 passe à travers la soupape de décharge haute pression 16 pour retourner au réser- voir, de sorte que la soupape de décharge haute pression 16 fournit une haute pression de décharge dans le passage de décharge d'huile 19. De plus, les formes de réalisa- tion ci-dessus n'utilisent qu'une seule paire de soupapes comprenant la soupape de décharge haute pression 16 et la soupape de décharge basse pression 17 pour fournir les deux degrés de haute pression et de basse pression de décharge. En variante, le circuit de d-charge d'huile peut comporter plus de deux soupapes de décharge pour fournir plus de deux degrés de pressions d'huile. ll doit être noté, bien que des notations de références soient utilisées dans les reven- dications jointes pour faciliter la référence aux dessins, qu'il est évident que l'utilisation de ces références ne doit en aucun cas limiter la portée de l'invention aux constructions illustrées dans les dessins. REVENDICATIONS 1- Circuit hydraulique pour véhicule de pelle mécanique, comprenant: une première pompe hydraulique (P1), une seconde pompe hydraulique (P2) et une troisième pompe hydraulique (P3) toutes entra nées par un mms moteur (E); une paire de soupapes de manoeuvre de propulsion de véhicule droite et gauche (V3) et (v5), l'une des soupapes (V3) ou (V5) et une soupape de manoeuvre de bras (V1) étant reliées à la première pompe hydraulique (P1) par un premier passage d'alimentation d'huile (9); l'autre des soupapes (v3) ou (V5), une soupape de manoeuvre dé flèche (V6) et une soupape de manoeuvre de godet (v7) étant reliées à la seconde pompe hydraulique (P2) par un second passage d'alimentation d'huile (12); et une soupape de manoeuvre de pivotement (V8) reliée à la troisième pompe hydraulique (P3); circuit hydraulique caractérisé en ce que le premier passage d'alimentation d'huile (9) et le second passage d'alimentation d'huile (12) sont reliés par un même passage de décharge d'huile (19), ce passage de décharge d'huile (19) comprenant une soupape de décharge haute pression (16), une soupape de décharge basse pression (17) et une soupape de commu- tation (18) pour commuter une pression de décharge du passage de décharge d'huile (19), entre une haute pres- sion fournie par la soupape de décharge haute pression (16) et une basse pression fournie par la soupape de décharge basse pression (17). 2- Circuit hydraulique pour véhicule de pelle mécanique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le passage de décharge d'huile (19) est formé par un bloc de formation de passages d'huile (B) incorporant la soupape de décharge haute pression (16), la soupape de décharge basse pression (17) et la soupape de commutation (18). 3- Circuit hydraulique pour véhicule de pelle mécanique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le passage de décharge d'huile (19) est relié directement à la soupape de décharge haute pression (16), et en ce que la soupape de commutation (18) est une soupape à ouverture/fermeture destinée à relier sélectivement le passage de décharge d'huile (19) à la soupape de décharge basse pression (17). 4- Circuit hydraulique pour véhicule de pelle mécanique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la soupape de commutation (18) est une soupape de commutation à passage de débit destinée a relier sélectivement le passage de décharge d'huile (19) aux soupapes de décharge basse pression et haute pression (17) et (16). - Circuit hydraulique pour véhicule de pelle mécanique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la soupape de décharge basse pres- sion (17) et la soupape de décharge haute pression (16) sont reliées en série dans cet ordre en partant du c8té d'entrée de débit du passage de décharge d'huile (19), et en ce que la soupape de commutation (18) est constituée par une soupape à ouverture/fermeture destinée à ouvrir/ fermer un passage de dérivation partant d'un passage de liaison entre les soupapes de décharge (17) et (16) pour aller à un passage de retour d'huile. 6- Circuit hydraulique pour véhicule de pelle mécanique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le passage de décharge d'huile (19) comprend une paire de clapets de retenue (20) et (21) destinés respectivement au premier passage d'alimen- tation d'huile (9) et au second passage d'alimentation d'huile (12). 7- Circuit hydraulique pour véhi- cule de pelle mécanique, comprenant: une première pompe hydraulique (P1), une seconde pompe hydraulique (P2) et une troisième pompe hydraulique (P3) toutes entrainées par un même moteur (E); une paire de soupapes de manoeuvre de propulsion de véhicule droite et gauche (V3) et (V5), l'une des soupapes (v3) ou (V5) et une soup-.pe de manoeuvre de bras (V1) étant reliées à la première pompe hydrauli- que (P1) par un premier passage d'alimentation d'huile (9), l'autre des soupapes (V3) ou (V5), une soupape de manoeuvre de flèche (V6) et une soupape de manoeuvre de godet (V7) étant reliées à la seconde pompe hydrau- lique (P2) par un second passage d'alimentation d'huile (12); et une soupape de manoeuvre de pivotement (V8) reliée à la troisième pompe hydraulique (P3); circuit hydraulique caractérisé en ce que le premier passage d'alimentation d'huile (9) et le second passage d'ali- mentation d'huile' (12) sont reliés par un même passage de décharge d'huile (19), ce passage de décharge d'huile (19) comprenant un groupe de soupapes de décharge et un groupe de soupapes de commutation, de manière à fournir ainsi sélectivement un certain nombre de degrés de pressions d'huile de décharge.