Brevet FR2627813A1 — publié le 19890901

Groupe générateur d'énergie hydraulique La présente invention concerne un groupe générateur d'énergie hydraulique, comprenant une pompe primaire du type à plusieurs cylindres et pistons-plongeurs alternatifs, les pistons des cylindres étant déplacés par un vilebrequin entraîné par un moteur d'entraînement tel qu'un moteur électrique. De telles pompes sont du genre à volume fourni constant et pression constante, mais il n'est pas rare que l'on requière la fourniture de fluide à une pression et un volume secondaires, différents de la pression et du volume primaires. Une telle exigence apparaît, par exemple, pour la pose de supports de plafonds de galeries minières à avance automatique entraînée hydrauliquement, o la sortie de la pompe, c'est-à-dire la pression et le volume primaires, est utilisée pour poser le support de plafond sur le plafond et pour d'autres équipements hydrauliques auxiliaires du support de plafond, 'la pression et le volume secondaires servant à fournir une pression dite "pression d'ajustement volumétrique", qui est supérieure à la pression primaire, mais à un volume nettement inférieur. Conventionnellement, cette pression et ce volume secondaires ont été fournis simplement en fixant une pompe secondaire, également du type à plusieurs cylindres et pistons-plongeurs alternatifs, au vilebrequin de la pompe primaire. Du point de vue technologique, cet agencement n'est pas satisfaisant, du fait que des vibrations de torsion sont introduites dans la pompe multiple primaire/secondaire, tandis qu'il est en outre nécessaire, du fait du type volumétrique de la pompe secondaire, d'introduire une soupape de sûreté dans le circuit hydraulique associé; mais, du fait de la sortie à pression élevée et faible débit de la pompe secondaire, les soupapes de sûreté conventionnelles sont d'un fonctionnement peu fiable, et elles présentent en outre une plage de travail utile limitée. Selon un autre agencement proposé dans l'art antérieur, utilisé pour des supports hydrauliques de plafonds de galeries minières, la pression et le- volume secondaires sont produits par un dispositif multiplicateur entraîné par une pompe à cylindrée fixe, également avec une soupape de sûreté en amont du dispositif multiplicateur. Toutefois, les supports de plafonds de galeries minières fonctionnent conventionnellement avec une émulsion eau/huile soluble 95/5, qui n'est pas le fluide optimal pour des dispositifs multiplicateurs, ce qui se traduit par une panne prématurée ou une courte durée de vie du dispositif multiplicateur, attendu que tant le côté à grande' surface que le côté à petite surface de son piston sont en contact avec cette émulsion. Selon la présente invention, il est prévu un groupe générateur d'énergie hydraulique, comprenant une pompe primaire du type à plusieurs cylindres et pistons-plongeurs alternatifs, avec un piston mobile en va-et-vient logé dans chaque cylindre et déplaçable par un vilebrequin qui peut être mis en rotation par un moteur d'entraînement pour fournir une sortie de fluide hydraulique primaire à une pression constante et un volume constant prédéterminés, et comprenant une prise de force pour entraîner une pompe secondaire du type à débit variable et à compensation de pression, dont la sortie entraîne un dispositif multiplicateur de pression pour intensifier, à la pression et au volume secondaires requis, du fluide hydraulique fourni au dispositif multiplicateur à une première valeur de pression et de volume. Ainsi donc, le groupe selon la présente invention évite totalement les vibrations de torsion inhérentes aux pompes secondaires "ajoutées" à des vilebrequins selon l'art antérieur, attendu que le groupe selon l'invention fait appel à un entraînement rotatif véritable qui, à la différence des propositions de l'art antérieur, n'est pas en déphasage avec le vilebrequin de la pompe primaire. En outre, la pompe secondaire étant du type spécifié, la fourniture par le dispositif mutiplicateur est à la demande. En conséquence, la néces$ité de soupapes de sûreté -pour évacuer le fluide secondaire en excès- est totalement supprimée. Un autre avantage apporté par le groupe selon l'invention est la capacité d'entraîner la pompe secondaire, à débit variable et compensation de pression, avec de l'huile minérale, de sorte que la sortie de cette pompe secondaire, du côté à large surface d'un dispositif multiplicateur conventionnel, est de l'huile minérale, qui n'endommage pas le dispositif multiplicateur et par suite augmente la durée de vie de ce dernier, par rapport à l'émulsion conventionnelle eau/huile soluble 95/5 utilisée pour des supports de plafonds de galeries minières et exigée comme sortie du côté à petite surface du dispositif multiplicateur. En conséquence, la pompe primaire et le dispositif multiplicateur peuvent être tous deux alimentés en émulsion 95/5 à partir d'un réservoir commun. Si le groupe selon l'invention est utilisé, par exemple, pour la Pose de supports de plafordsde galeries minières à avance automatique, le dispositif multiplicateur se bloque à la pression prescrite, par exemple la pression d'ajustement positive du support de plafond de galerie minière, et la contre-pression le long de la conduite hydraulique vers la pression secondaire, 26278 13 à débit variable et compensation de pression, est obtenue simplement en renversant la pompe secondaire, sans sortie, jusqu'au déclenchement à la demande par l'intermédiaire du dispositif multiplicateur. De préférence, le moteur d'entraînement est un moteur électrique de, par exerniple, 150 à 220 KW et il est également préféré que la prise de force pour la pression secondaire, à débit variable et compensation de pression, provienne d'un élément d'engrenage d'une transmission, comprenant un arbre de transmission, entre le moteur électrique et le vilebrequin. Il est également préféré que la transmission entre le moteur d'entraînement et le vilebrequin comprenne un accouplement flexible et un ensemble d'engrenages réducteur, de préférence sous la forme d'une boîte à engrenages planétaires. Un embrayage peut également être incorporé dans la transmission. L'invention va être maintenant décrite plus en détails, à titre d'exemple, en référence au dessin annexé, dont l'unique figure est une vue. schématique, en élévation latérale et partiellement en coupe, d'un groupe générateur d'énergie hydraulique selon la présente invention, et du circuit hydraulique associé, pour la poste de supports de plafonds de galeries minières à entraînement hydraulique. Sur la figure, un groupe générateur d'énergie hydraulique I comprend un moteur d'entraînement sous la forme d'un moteur électrique 2, de 150 à 220 KW, présentant un carter 3, un axe de rotation 4 et une bride de montage 5. A cette dernière est fixée par des boulons, sur des axes 6, une bride de montage 7 d'une transmission 8 comprenant un accouplement flexible 9, dont une moitié 10 est clavetée sur un arbre de sortie 11 du moteur 2, tandis que l'autre moitié d'accouplement 12 est clavetée sur un arbre de transmission 13 dont l'axe coïncide avec l'axe 4 du moteur..Un élément d'engrenage 14, qui constitue une prise de force, est également claveté sur l'arbre de transmission 13. L'arbre de transmission porte également une roue solaire 15 d'une boîte à engrenages planétaires 16, qui est en prise avec des roues planétaires 17, qui sont elles-mêmes en prise avec une couronne 18, tandis qu'un support 19 est fixé en entraînement à un vilebrequin 20 monté rotatif dans deux paliers lisses espacés 21 d'un bloc de palier 22 d'une pompe primaire 23 à pression constante et volume constant, le vilebrequin 20 possédant cinq manetons 24 portant chacun une bielle 25 fixée chacune à un axe de piston 26 d'un piston 27, du type piston-plongeur alternatif, logé dans un cylindre 28 d'une culasse 29, dont la commande à soupapes n'est pas représentée. Toutefois, si la pompe primaire 23 doit fonctionner avec une émulsion eau/huile soluble 95/5, cette dernière se trouve dans un réservoir , une conduite d'alimentation 31, comprenant des équipements conventionnels tels que des filtres (non représentés) menant à la pompe primaire 23, tandis qu'une conduite de sortie 32 mène à une charge, telle qu'un support 33 de plafond de galerie minière, par l'intermédiaire d'un distributeur de commande 34. L'élément d'engrenage de prise de force 14 est en prise avec un élément d'engrenage mené 35 d'une pompe secondaire 36, du type à débit variable et compensation de pression, qui peut être entraînée par de l'huile minérale contenue dans un réservoir 37 à partir duquel s'étendent des conduites d'alimentation et de retour 38, 39 menant à la pompe secondaire 36. Des conduites de livraison et de retour 40, 41 mènent de la pompe secondaire au côté à large surface d'un dispositif multiplicateur conventionnel 42, tandis qu'une conduite d'alimentation 43 mène du réservoir d'émulsion 30 au côté à grande surface du dispositif multiplicateur 42, et qu'une conduite de livraison 44 mène du côté à petite surface du dispositif multiplicateur 42 au support de plafond hydraulique 33. La distribution et autres détails du dispositif multiplicateur 42 ne sont pas représentés, car il s'agit d'éléments bien connus. REVENDICATIONS 1. Groupe générateur d'énergie hydraulique, comprenant une pompe primaire du type à plusieurs cylindres et pistons-plongeurs alternatifs, avec un piston mobile en va-et-vient logé dans chaque cylindre et déplaçable par un vilebrequin qui peut être mis en rotation par un moteur d'entraînement pour fournir une sortie de fluide hydraulique primaire à une pression constante et un volume constant prédéterminés, caractérisé en ce qu'il est prévu une prise de force (14) pour entraîner une pompe secondaire (36) du type à débit variable et à compensation de pression, pompe secondaire (36) dont la sortie (40) entraîne un dispositif multiplicateur de pression (42) pour intensifier, à la pression et au volume secondaires requis, du fluide hydraulique fourni au dispositif multiplicateur (42) à une première valeur de pression et de volume. 2. Groupe selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pompe secondaire (36) est entraînée par de l'huile minérale. 3. Groupe selon la revendication I ou 2, caractérisé en ce que la pompe primaire (23) et le dispositif multiplicateur (42) sont alimentés en fluide à partir d'un réservoir commun. 4. Groupe selon l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisé en ce que le moteur d'entraînement (2) est un moteur électrique. 5. Groupe selon l'une quelconque des revendications I à 4, caractérisé en ce que la prise de force (14) pour la pompe secondaire provient d'un élément d'engrenage (14) d'une transmission (8), comprenant un arbre de transmission (13), entre le moteur d'entraînement (2) et le vilebrequin (20). 6. Groupe selon la revendication 4, caractérisé en ce que la transmission (8) comprend un accouplement flexible entre le moteur d'entraînement (2) et le vilebrequin (20). 7. Groupe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la transmission (8) comprend un ensemble d'engrenages réducteur entre le moteur d'entraînement (2) et le vilebrequin (20). 8. Groupe selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'ensemble d'engrenages se présente sous la forme d'une boîte à engrenages planétaires (16). 9. Groupe selon l'une quelconque des revendications 5, 7 ou 8, caractérisé en ce qu'un embrayage est incorporé dans la transmission (8).