FR2860560A1

FR2860560A1 - Circuit hydraulique ouvert comprenant un dispositif de valve de delestage

Info

Publication number: FR2860560A1
Application number: FR0311596A
Authority: FR
Inventors: Louis Bigo; Jean Pierre Lebrun; Jean Philippe Raisin; Eric Gest
Original assignee: Poclain Hydraulics Industrie
Current assignee: Poclain Hydraulics Industrie
Priority date: 2003-10-03
Filing date: 2003-10-03
Publication date: 2005-04-08
Anticipated expiration: 2023-10-03
Also published as: JP2005133938A; JP4896388B2; FR2860560B1; US20050109026A1; DE102004048373A1; US7150150B2

Abstract

Le circuit comprend une pompe principale (10), un moteur hydraulique (12), deux conduites principales (14, 16), un sélecteur (18) pour relier ou non ces conduites à la pompe (10) ou à un réservoir (20), une pompe de gavage (22) et deux limiteurs de pression (30, 34) disposés entre les conduites principales (14, 16). Un dispositif de valve de délestage (50) pouvant adopter une position de retenue et une position de délestage dans laquelle il relie une conduite principale (14, 16) avec une enceinte de délestage (24), peut adopter sa position de délestage lorsque, le sélecteur (18) isolant les conduites principales (14, 16) de la pompe principale (10) et du réservoir (20), la différence entre la pression dans la conduite principale à laquelle est reliée la conduite de commande et une pression de délestage supérieure à la pression de gavage change de signe.

Description

2860560 1

La présente invention concerne un circuit hydraulique ouvert comprenant une pompe principale apte à délivrer un fluide sous pression, un moteur hydraulique, deux conduites principales pour l'alimentation et l'échappement dudit moteur, un sélecteur apte à respectivement relier les conduites principales à la pompe principale et à un réservoir sans surpression pour le fonctionnement du moteur et à isoler lesdites conduites de ladite pompe et dudit réservoir pour le freinage du moteur, une pompe de gavage apte à délivrer un fluide à une pression de gavage, des moyens pour relier la pompe de gavage à la conduite principale d'échappement, et deux limiteurs de pression, disposés entre lesdites conduites principales respectivement pour limiter la pression dans l'une desdites conduites en déversant un excès de fluide de cette conduite dans l'autre conduite.

Le réservoir sans surpression est à la pression atmosphérique ou à une faible pression, au plus égale à la pression de gavage.

Un tel circuit hydraulique sert par exemple à entraîner par son moteur hydraulique une masse telle que, notamment, la tourelle d'un engin, par exemple une pelle hydraulique, ou telle qu'un engin à pneus dont les roues sont entraînées par des moteurs hydrauliques.

Il s'agit d'un circuit ouvert et, en fonctionnement, la conduite principale d'alimentation est raccordée à l'orifice de refoulement de la pompe, tandis que la conduite principale d'échappement est raccordée au réservoir sans surpression. De manière connue en soi, le sélecteur peut permettre d'inverser les raccords pour faire fonctionner le moteur dans ses deux sens de fonctionnement.

Le moteur hydraulique est par exemple du type à pistons radiaux.

Pour freiner ou arrêter le moteur, on place le sélecteur en position d'isolement pour isoler les conduites principales de la pompe et du réservoir. En d'autres termes, l'alimentation et l'échappement du moteur sont coupés.

De manière générale, on cherche à limiter les fuites dans les circuits hydrauliques et les composants hydrauliques modernes, en particulier ceux du moteur, sont de plus en plus étanches. Ceci permet notamment d'assurer un freinage de précision et d'éviter que, après un arrêt, la masse entraînée par le moteur n'ait tendance à se remettre en mouvement, par 2860560 2 exemple sous l'effet de son inertie, en particulier lorsque cette masse se trouve sur une pente.

Par ailleurs, la pompe de gavage est reliée à la conduite principale d'échappement pour éviter les phénomènes de cavitation dans cette conduite. Cette liaison est réalisée par une conduite de gavage sur laquelle est disposé un clapet anti-retour autorisant seulement la circulation du fluide dans le sens allant de la pompe de gavage vers la conduite principale d'échappement.

Cette disposition permet donc le gavage de la conduite principale 10 d'échappement par le fluide délivré par la pompe de gavage.

La conduite principale qui, dans un état de fonctionnement du circuit, se trouve être à la basse pression, peut également recevoir du fluide de la conduite à la haute pression lorsque cette haute pression est jugée excessive. Ce transfert de fluide est possible grâce à la présence des limiteurs de pression pour la protection du circuit contre les surpressions qui sont disposés entre les conduites principales. Ce transfert de fluide réalise un complément de gavage qui ne passe pas par les clapets antiretour utilisés pour le gavage à partir de la pompe de gavage, de sorte que ces clapets peuvent avoir de petites dimensions.

De manière générale, ces limiteurs de pression sont disposés au voisinage des orifices principaux du moteur. Lorsque les conduites principales sont isolées de la pompe et du réservoir pour le freinage du moteur, ce moteur et les deux limiteurs de pression précités forment une boucle fermée dans laquelle se trouve un volume de fluide relativement faible, qui est seulement légèrement supérieur à la cylindrée active du moteur.

On a constaté que, lors de l'arrêt de ce moteur par isolement des conduites principales de la pompe et du réservoir, il peut arriver que le volume de fluide présent dans cette boucle fermée augmente. Cette augmentation de volume est due au moins en partie à une élévation de la température du fluide présent dans cette boucle, l'énergie nécessaire au freinage s'y dissipant sous forme de chaleur. Par ailleurs, il peut arriver que, dans sa position d'isolement, le sélecteur n'isole pas les conduites principales et la pompe de manière parfaitement étanche, de sorte qu'une faible quantité de fluide provenant de la pompe continue d'alimenter la boucle fermée précitée.

2860560 3 Cette augmentation du volume qui peut survenir lors du freinage conduit à une augmentation de la pression de fluide dans la boucle fermée précitée, ce qui se traduit par une charge sur les composants du moteur, en particulier sur les roulements qui supportent la rotation relative entre son rotor et son stator. A terme, ce phénomène peut conduire à une usure prématurée de certains composants du moteur, en particulier ses roulements.

La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précités, ou tout au moins de limiter leurs effets, en permettant, lors de l'isolement des conduites principales de la pompe et du réservoir pour le freinage du moteur, d'éviter ou au moins de limiter l'augmentation de la pression dans la boucle fermée précitée.

Ce but est atteint grâce au fait que le circuit selon l'invention comprend un dispositif de valve de délestage apte à adopter une position de retenue et une position de délestage dans laquelle ledit dispositif met en communication l'une desdites conduites principales avec une enceinte de délestage, le dispositif de valve de délestage étant rappelé en permanence dans l'une de ses positions par des moyens de rappel élastique et étant commandé dans son autre position par une conduite de commande reliée à l'une des conduites principales, de telle sorte que le dispositif est apte à adopter sa position de délestage lorsque, à la suite de l'isolement des conduites principales de la pompe principale et du réservoir par le sélecteur, la différence entre la pression dans la conduite principale à laquelle est reliée ladite conduite de commande et une pression de délestage supérieure à la pression de gavage change de signe.

Selon l'invention, c'est donc en évacuant le volume de fluide en excès de la boucle fermée qu'on limite l'augmentation de la pression dans cette boucle.

La pression de délestage est prédéterminée et dépend en particulier du tarage et des moyens de rappel élastique du dispositif de valve de délestage. Le fait que la différence entre la pression dans la conduite principale à laquelle est reliée la conduite de commande et cette pression de délestage prédéterminée change de signe est une indication du risque d'une augmentation de pression, liée à une augmentation de volume, dans 2860560 4 le moteur et dans les conduites principales qui sont isolées de la pompe et du réservoir par le sélecteur.

C'est lorsqu'une telle situation est détectée que le dispositif de valve de délestage passe dans sa position de délestage permettant ainsi une évacuation du volume de fluide en excès vers l'enceinte de délestage.

Cette enceinte de délestage comprend avantageusement l'une des enceintes formée par l'espace intérieur du carter du moteur, l'espace intérieur du carter de la pompe de gavage, une conduite reliée à la sortie de cette pompe de gavage, et un réservoir sans surpression. Il s'agit donc d'une enceinte à basse pression. Lorsque cette enceinte est l'espace intérieur du carter du moteur, le dispositif de valve de délestage peut être disposé au voisinage immédiat de ce carter, voire être monté sur ce dernier de manière à constituer avec lui un ensemble compact.

Selon un mode de réalisation avantageux, le dispositif de valve de délestage comprend au moins une valve de délestage comportant un limiteur de pression ayant une entrée apte à être mise en communication avec la conduite principale à la plus haute pression et une sortie reliée à ladite enceinte de délestage, l'entrée dudit limiteur communiquant avec sa sortie de manière à relier ladite conduite principale à l'enceinte de délestage lorsque la pression dans ladite conduite principale est au moins égale à la pression de délestage.

Selon ce mode de réalisation, le délestage est réalisé par prélèvement de fluide sur la conduite principale qui est à la plus haute pression, et ce dès lors que cette pression atteint la pression de délestage.

Ce délestage est ainsi réalisé lors du freinage en créant une fuite dans la conduite à la plus haute pression.

Cette fuite peut également exister lors d'un fonctionnement du moteur puisque, dans au moins certaines situations de fonctionnement, la pression dans la conduite principale qui est à la plus haute pression est supérieure à la pression de délestage. Cette fuite peut être limitée grâce à la disposition, en amont ou en aval de la valve de délestage, d'une restriction occasionnant une perte de charge importante. En d'autres termes, dans ce cas, la valve de délestage n'autorise que l'évacuation d'un petit volume de fluide.

Dans ce mode de réalisation, la pression de délestage est avantageusement relativement élevée, tout en restant de même ordre que 2860560 5 les pressions d'ouverture des limiteurs de pression qui sont disposés entre les deux conduites principales. La pression de délestage peut être légèrement supérieure à ces pressions d'ouverture, mais elle leur est avantageusement légèrement inférieure, afin que la valve de délestage soit ouverte avant même que l'un de ces limiteurs de pression ne s'ouvre. Comme on l'expliquera dans la suite, ceci permet de limiter les vibrations dans le moteur lors du freinage.

Selon un autre mode de réalisation avantageux, le dispositif de valve de délestage comprend au moins une valve de délestage ayant une entrée et une conduite de commande reliées à l'une des conduites principales et une sortie reliée à l'enceinte de délestage, cette valve étant apte à occuper une position de retenue dans laquelle lesdites entrée et sortie sont isolées l'une de l'autre et une position de délestage dans laquelle lesdites entrée et sortie communiquent de manière à permettre la circulation du fluide de la conduite principale à laquelle est reliée la conduite de commande vers l'enceinte de délestage, ladite valve de délestage étant commandée dans sa position de retenue lorsque la pression dans la conduite principale à laquelle est reliée la conduite de commande est au moins égale à la pression de délestage, tandis qu'elle est apte à occuper sa position de délestage lorsque la pression dans ladite conduite de commande est inférieure à la pression de délestage.

Lors du freinage, le moteur fonctionne momentanément comme une pompe, de sorte que la conduite principale qui servait à l'échappement avant le freinage se trouve à la haute pression par rapport à la conduite principale qui, avant le freinage, servait à l'alimentation et dans laquelle se produit une diminution importante de la pression.

Dans ce mode de réalisation, le délestage est réalisé par un prélèvement de fluide dans la conduite principale qui est à la basse pression et il est déclenché par le fait que la pression dans cette conduite devient inférieure à la pression de délestage. Le fluide en excès dans l'autre conduite principale est transvasé dans la conduite principale qui est à la basse pression par l'un des limiteurs de pression qui sont disposés entre ces deux conduites. Ainsi, en prélevant du fluide dans la conduite principale qui est à la basse pression, on parvient à diminuer la pression dans l'autre conduite principale.

2860560 6 Selon encore un autre mode de réalisation avantageux, le dispositif de valve de délestage comprend au moins une valve de délestage ayant une entrée reliée à l'une des conduites principales, une conduite de commande reliée à l'autre conduite principale et une sortie reliée à l'enceinte de délestage, ladite valve étant apte à occuper au repos sa position de retenue dans laquelle lesdites entrée et sortie sont isolées au moins dans le sens de circulation du fluide allant de l'entrée vers la sortie, et étant apte, lorsque la pression dans la conduite principale à laquelle est reliée la conduite de commande est au moins égale à la pression de délestage, à occuper sa position de délestage dans laquelle lesdites entrée et sortie communiquent dans le sens de circulation du fluide allant de l'entrée vers la sortie.

Dans ce mode de réalisation, c'est lorsque la pression dans la conduite principale qui, à un moment donné, est à la haute pression, devient supérieure à la pression de délestage que la valve de délestage s'ouvre pour permettre le prélèvement de fluide à partir de l'autre conduite principale.

Avantageusement, le circuit comporte au moins une restriction disposée en aval ou en amont de la ou des valves de délestage.

La présence d'une telle restriction permet notamment d'occasionner une perte de charge entre la conduite principale dans laquelle est prélevé du fluide par le dispositif de valve ou de délestage lorsque celui-ci est en position de délestage et l'enceinte de délestage.

L'invention sera bien comprise et ses avantages apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée qui suit, de modes de réalisation représentés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins annexés sur lesquels: - les figures 1 et 2 montrent deux variantes du circuit de l'invention, selon un premier mode de réalisation; - les figures 3, 3A et 4 montrent des variantes de ce circuit, selon un autre mode de réalisation; et - les figures 5 et 6 montrent deux autres variantes selon encore un autre mode de réalisation.

Le circuit de la figure 1 comprend une pompe principale 10, par exemple à cylindrée variable, servant à alimenter un moteur hydraulique 12. A cet effet, le circuit comprend deux conduites principales 14 et 16 qui 2860560 7 servent respectivement à l'alimentation et à l'échappement du moteur. Par un sélecteur 18, la conduite principale d'alimentation peut être raccordée à l'orifice de sortie de la pompe 10, tandis que la conduite principale d'échappement est raccordée à un réservoir sans surpression 20. En l'espèce, de manière connue en soi, le sélecteur 18 a trois positions, à savoir une première position de fonctionnement 18A dans laquelle il raccorde respectivement les conduites 14 et 16 à la pompe 10 et au réservoir, une deuxième position active de fonctionnement 18B dans laquelle le raccordement de ces conduites à la pompe et au réservoir est inversé et une position d'isolement 18C dans laquelle il cesse de raccorder les conduites 14 et 16 à la pompe 10 et au réservoir 20.

Le circuit comporte également une pompe de gavage 22 qui est apte à entretenir une pression de gavage dans une conduite de gavage 24 reliée à sa sortie. Cette conduite de gavage est reliée aux conduites principales 14 et 16 par des tronçons de gavage 25 et 26 sur lesquels sont disposés des clapets anti-retour, respectivement 27 et 28, autorisant seulement la circulation du fluide de la pompe de gavage vers la conduite principale à laquelle est relié le tronçon de gavage considéré. Lors du fonctionnement du moteur, ceci permet en particulier d'éviter les cavitations dans la conduite principale d'échappement en réalisant un gavage de cette conduite à partir de la pompe de gavage.

Le circuit comporte également deux limiteurs de pression, qui sont disposés sur des tronçons de communication entre les conduites principales. Il s'agit d'un limiteur de pression 30, qui est disposé sur le tronçon de communication 32 entre les conduites 14 et 16 et qui, lorsque la pression à son amont, c'est-à-dire dans la conduite 14, atteint un seuil de pression prédéterminé, s'ouvre pour déverser un excès de fluide de la conduite 14 dans la conduite 16. Symétriquement, le limiteur de pression 34 est disposé sur le tronçon de communication 36 entre les conduites 16 et 14 pour s'ouvrir lorsque la pression à son amont, c'est-à-dire dans la conduite 16, atteint un seuil prédéterminé de manière à déverser l'excès de fluide de la conduite 16 dans la conduite 14.

En d'autres termes, ces limiteurs de pression 30 et 34 permettent, lorsque la pression dans l'une des conduites principales atteint le seuil prédéterminé témoignant ainsi de la présence d'un excès de fluide dans 2860560 8 cette conduite, de gaver l'autre conduite principale en déversant cet excès de fluide dans cette dernière.

Le circuit de la figure 1 comprend également une valve de délestage 50 qui comporte un limiteur de pression 52 dont l'entrée 52A est apte à être mise en communication avec la conduite principale 14 ou 16 à la plus haute pression et dont la sortie est reliée à une enceinte de délestage.

En l'espèce, le circuit de la figure 1 comprend un sélecteur de circuit 54 par l'intermédiaire duquel une conduite de liaison 55 raccordée à l'entrée 52A du limiteur de pression 52 est reliée aux conduites principales 14 et 16, ce sélecteur mettant l'entrée 52A du limiteur de pression 52 et sa conduite de commande 55' en communication avec celle de ces deux conduites qui est à la plus haute pression. Le sélecteur de circuit est par exemple formé par un clapet-navette.

Une restriction 56 est disposée en amont du limiteur de pression 52, entre l'entrée de ce dernier et le sélecteur de circuit 54.

Dans l'exemple de la figure 1, l'enceinte de délestage à laquelle est reliée la sortie 52B du limiteur de pression 52 est formée par la conduite de gavage 24. Il pourrait s'agir d'une autre enceinte, par exemple de l'espace intérieur du carter du moteur, de celui du carter de la pompe ou bien du réservoir sans pression. Il s'agit d'une enceinte à basse pression, considérée par rapport à la pression délivrée par la pompe principale. Bien entendu, la pression de cette enceinte (il s'agit en l'espèce de la pression de gavage) est inférieure à la pression de délestage qui est le seuil de pression à partir duquel le limiteur de pression 52 s'ouvre pour relier son entrée et sa sortie de manière à permettre un délestage du fluide contenu dans la conduite principale à la plus haute pression vers l'enceinte de délestage.

Le limiteur de pression 52 est normalement rappelé dans sa position de retenue par son ressort de rappel 52C. Il s'ouvre dès lors que la pression dans l'une des conduites principales devient supérieure à la pression de délestage, organisant ainsi une fuite de cette conduite principale vers l'enceinte de délestage.

La restriction 56, qui peut être située en aval ou en amont du 35 limiteur de pression 52 limite cette fuite.

2860560 9 On explique maintenant le fonctionnement de la valve de délestage 50 lors d'un freinage en considérant par exemple que, avant ce freinage, le sélecteur 18 était dans sa position 18A, de sorte que la conduite principale 14 était à la haute pression et servait l'alimentation, tandis que la conduite principale 16 était à la basse pression et servait à l'échappement en étant reliée au réservoir 20. Lors du freinage, le sélecteur 18 passe dans sa position d'isolement 18C, isolant ainsi les conduites 14 et 16 de la pompe et du réservoir. A cette occasion, la masse qui était entraînée par le moteur a tendance à continuer son mouvement sous l'effet de son inertie, c'est-à-dire que, pendant un court instant, c'est elle qui entraîne le moteur qui fonctionne alors comme une pompe.

Il en résulte que les pressions dans les conduites 14 et 16 s'inversent, la pression dans la conduite 14 devenant alors inférieure à la pression dans la conduite 16.

Dans la mesure où le sélecteur 18 est dans sa position d'isolement 18C, le tronçon de communication 36 forme, avec les tronçons 14A et 16A des conduites 14 et 16 qui se trouvent entre ce tronçon 36 et les orifices principaux du moteur 12A et 12B, une boucle fermée de petit volume.

Comme indiqué précédemment, le volume de fluide présent dans cette boucle peut augmenter, notamment en raison d'un échauffement du fluide. Ceci a pour effet un excès de pression qui n'est pas évacué de cette boucle fermée par le limiteur de pression 34. En revanche, cet excès de pression peut être évacué par le limiteur de pression 52, qui prélève le volume de fluide en excès sur la conduite 16, lorsque la pression dans cette conduite atteint la pression de délestage.

Cette pression de délestage, qui est la pression de tarage du limiteur 52, est de préférence relativement élevée tout en étant du même ordre que les pressions de tarage des limiteurs de pression 30 et 34 précédemment évoqués, c'est-à-dire aux seuils de pression permettant l'ouverture de ces limiteurs, voire légèrement inférieure à ces pressions de tarage.

Il est en effet intéressant que le limiteur de pression 52 s'ouvre avant même que l'un des limiteurs 30 ou 34 (celui dont l'entrée est raccordée à la conduite principale à la plus haute pression) s'ouvre. En effet, en phase de freinage, les pistons du moteur hydraulique peuvent générer des pulsations de pression dans les conduites principales. Ces 2860560 10 pulsations se traduisent par un excès de pression momentané dans l'une des conduites principales, cet excès commandant l'ouverture du limiteur de pression 30 ou 34 dont l'entrée est reliée à cette conduite principale pour déverser le fluide en excès dans l'autre conduite principale. En d'autres termes, les volumes de fluide transférés du fait de ces pulsations de pression sont échangés entre les deux conduites principales par les limiteurs de pression 30 et 34 puisque, lors du freinage, les conduites principales sont en boucle fermée, le sélecteur 18 étant dans sa position d'isolement 18C.

Il en résulte que les pulsations de pression ne sont pas atténuées et occasionnent des vibrations du moteur dont le fonctionnement peut devenir bruyant.

Le choix judicieux d'une pression de délestage légèrement inférieure aux seuils de pression des limiteurs de pression 30 et 34 permet que, lorsque des pulsations de pression surviennent dans les conditions précitées lors du freinage, le limiteur de pression 52 s'ouvre avant l'un des limiteurs 30 et 34, permettant ainsi le transfert du fluide momentanément en excès dans une conduite principale vers l'enceinte de délestage. Ce fluide ne reste donc plus dans la boucle fermée évoquée précédemment et la cause des vibrations du moteur disparaît très rapidement.

Le circuit de la figure 2 reprend le même principe que celui de la figure 1 en utilisant un dispositif de valve de délestage 100 qui, comme la valve 50 de la figure 1, prélève le volume de fluide en excès dans le circuit fermé lors du freinage dans la conduite principale à la plus haute pression.

Sur les figures 2 à 6, les éléments inchangés par rapport à la figure 1 sont désignés par les mêmes références.

Le dispositif de valve de délestage 100 de la figure 2 comprend deux valves de délestage, respectivement 100A et 100B, qui comportent chacune un limiteur de pression, respectivement un limiteur de pression 104 dont l'entrée 104A est reliée à la conduite principale 14 par une conduite de liaison 105 et un limiteur de pression 106 dont l'entrée 106A est reliée à la conduite principale 16 par une conduite de liaison 107.

On voit par ailleurs que des restrictions 108 et 109 sont respectivement disposées sur les conduites 105 et 107, c'est-à-dire en amont des limiteurs de pression 104 et 106. Toutefois, les sorties 104B et 106B de ces limiteurs étant reliées à la conduite de gavage 24 qui joue le 2860560 11 rôle de l'enceinte de délestage, on pourrait prévoir que les restrictions 108 et 109 soient remplacées par une restriction disposée sur le tronçon 24A de cette conduite 24 qui s'étend entre les sorties des limiteurs et le noeud de liaison de cette conduite aux tronçons de gavage 25 et 26.

Par leurs conduites de commande 105' et 107' respectivement reliées aux conduites de liaison 105 et 107, les entrées 104A et 106A des limiteurs 104 et 106 sont respectivement reliées aux conduites principales 14 et 16.

Les ressorts de rappel 104C et 106C qui rappellent les limiteurs de pression 104 et 106 dans leurs positions fermées (position de retenue du dispositif de valve de délestage) sont tarés pour ne permettre l'ouverture de ces limiteurs que lorsque la pression dans les conduites principales auxquelles sont respectivement reliées leurs entrées 104A et 106A atteint la pression de délestage.

Si l'on considère que le sélecteur 18 est initialement dans sa position 18A, la conduite principale 14 étant alors la conduite principale d'alimentation, lors du freinage, comme indiqué précédemment au regard de la figure 1, la pression dans les conduites 14 et 16 s'inverse, la pression dans la conduite 16 devenant supérieure à la pression dans la conduite 14. Lorsque, en raison de la présence d'un excès de fluide, la pression dans la conduite 16 atteint la pression de délestage, le limiteur de pression 106 s'ouvre permettant un délestage de l'excès de pression.

Comme dans le mode de réalisation de la figure 1, et pour les mêmes raisons, la valeur de la pression de délestage est avantageusement choisie proche de la valeur de tarage des limiteurs de pressions 30 et 34.

On décrit maintenant la figure 3 qui représente un deuxième mode de réalisation.

Le circuit de la figure 3 diffère de ceux des figures 1 et 2 par son dispositif de valve de délestage 150. Ce dispositif comprend en effet deux valves de délestage, respectivement 154 et 156. La valve 154 a une entrée 154A qui est reliée à la conduite principale 14 par un tronçon de liaison 155 et une conduite de commande 155' reliée audit tronçon de liaison et donc également à la conduite 14. La sortie 154B de cette valve est reliée à l'enceinte de délestage, constituée en l'espèce par la conduite de gavage 24.

2860560 12 La valve de délestage 156 a une entrée 156A qui est reliée à la conduite principale 16 par un tronçon de liaison 157 et une conduite de commande 157' reliée à ce tronçon 157 et donc à la conduite 16, ainsi qu'une sortie 156B qui est également reliée à l'enceinte de délestage constituée par la conduite de gavage 24.

Les valves de délestage 154 et 156 sont chacune aptes à occuper une position de retenue, respectivement 164A pour la valve 154 et 166A pour la valve 156, dans laquelle leurs entrées et leurs sorties sont isolées l'une de l'autre, ceci au moins dans le sens de circulation du fluide allant de l'entrée vers la sortie ou, comme en l'espèce, dans les deux sens.

Les valves 154 et 156 sont également aptes à occuper une position de délestage, respectivement 164B et 166B, dans laquelle leurs entrées et sorties respectives communiquent entre elles de manière à permettre la circulation de fluide de la conduite principale, respectivement 14 et 16, à laquelle est reliée la conduite de commande, respectivement 155' et 157', vers l'enceinte de délestage 24. En l'espèce, on voit que les valves de délestage sont naturellement rappelées dans leur position de délestage par leurs ressorts de rappel, respectivement 154C et 156C. C'est lorsque la pression dans leurs conduites de commande respectives 155' et 157' atteint la pression de délestage que les valves sont commandées dans leurs positions de retenue respectives.

On décrit maintenant le comportement du circuit lors du freinage. On considère que le sélecteur 18 est initialement dans sa position 18A, desorte que les conduites 14 et 16 sont respectivement à la haute et à la basse pression. La haute pression dans la conduite 14 place la valve de délestage 154 dans sa position de retenue 164A. En revanche, la pression dans la conduite d'échappement 16 est sensiblement égale à la pression de gavage, elle-même inférieure à la pression de délestage correspondant au tarage du ressort 156C (en tenant compte de la restriction 159 disposée sur la conduite 157), de sorte que la valve 156 est dans sa position naturelle de délestage.

En l'espèce, dans la mesure où l'enceinte de délestage n'est autre que la conduite de gavage, ceci n'a évidemment pas pour effet que la pression dans la conduite 16 devienne inférieure à la pression de gavage.

Même si l'enceinte de délestage était à une pression inférieure à la pression de gavage (ce qui est le cas si cette enceinte est par exemple le carter du moteur ou le car-ter de la pompe), la pression ne serait que peu affectée dans la conduite 16, d'une part du fait de la présence de la restriction 159 sur la conduite 157 qui occasionne une perte de charge importante entre la conduite 16 et l'enceinte de délestage et, d'autre part, grâce au fonctionnement normal de la pompe de gavage qui vient compléter la pression dans la conduite 16.

Il convient ici de relever que les restrictions, respectivement 158 et 159 sont respectivement disposées sur les conduites 155 et 157, c'est-à- dire en amont des valves de délestage respectives 104 et 106 dans le sens de circulation du fluide allant des conduites principales vers l'enceinte de délestage. En variante, ces restrictions pourraient être placées immédiatement en aval des valves 154 et 156, ou bien être remplacées par une seule restriction disposée sur le tronçon 24A de la conduite de gavage, qui est un tronçon commun entre les sorties des valves de délestage et le raccordement des clapets de gavage 27 et 28 à la conduite de gavage.

A partir de la situation décrite ci-dessus, le freinage est réalisé en plaçant le sélecteur 18 dans sa position d'isolement 18C. Les conduites 14 et 16 sont donc isolées de la pompe et, pour les raisons évoquées précédemment, ayant trait à l'inertie de la masse entraînée par le moteur, la pression dans ces conduites s'inverse. Lorsque le volume de fluide dans le circuit qui est isolé de la pompe principale et du réservoir augmente, la pression dans la conduite 16 peut augmenter jusqu'à dépasser la pression de délestage, commandant ainsi le passage de la valve de délestage 156 dans sa position de retenue 166A. Dans le même temps, dans la mesure où le moteur fonctionne en pompe, la pression dans la conduite 14 peut diminuer jusqu'à devenir inférieure à la pression de délestage, auquel cas la valve de délestage 154 passe dans sa position de délestage 164B. Dans ces conditions, un excès de volume de fluide dans les conduites 14 et 16 peut être prélevé sur la conduite 14 pour être amené dans l'enceinte de délestage 24.

Avantageusement la valeur de la pression de délestage est légèrement supérieure, par exemple de l'ordre d'au moins 5 bars, à la pression de gavage.

Comme le montre la vue partielle de la figure 3A, une valve supplémentaire 170 à deux positions, sélecteur ou soupape, peut être 2860560 14 disposée sur le tronçon 24A de la conduite 24. Cette valve 170 est commandée en position ouverte par la pression en amont et en position fermée par un ressort de rappel taré à une pression légèrement inférieure à la pression de délestage et supérieure à la pression de gavage. Les restrictions 158 et 159 sont remplacées par une restriction unique 178 disposée sur le tronçon commun 24A en aval (dans le sens de circulation du fluide de la conduite 14 ou 16 vers la conduite 24) des sorties des deux valves de délestage 154 et 156 et en amont de la valve 170 pour limiter la fuite et permettre la montée en pression du circuit; cette valve 170 évite en effet qu'une fuite permanente soit générée au repos.

On décrit maintenant la figure 4 qui représente une variante du mode de réalisation de la figure 3. Dans cette variante, le dispositif de valve de délestage 200 comprend une valve de délestage 204 qui est reliée aux conduites principales 14 et 16 par l'intermédiaire d'un sélecteur de raccordement 210. Plus précisément, l'entrée 204A de la valve de délestage est reliée à la sortie 210C du sélecteur de raccordement par une conduite de liaison 205, tandis que la sortie 204B de la valve 204 est reliée à l'enceinte de délestage constituée par la conduite de gavage. Sous l'effet de son ressort de rappel 204C, la valve 204 est naturellement rappelée dans sa position de retenue 214B pour empêcher la circulation de fluide de son entrée vers sa sortie. En revanche, lorsque la pression dans la conduite de commande 205' devient supérieure à la pression de tarage du ressort 204C, la valve 204 est placée dans sa position de délestage 214A dans laquelle son entrée et sa sortie communiquent.

Les deux voies d'entrées, respectivement 210A et 210B du sélecteur de raccordement 210 sont respectivement reliées aux conduites principales 14 et 16 et ce sélecteur est commandé hydrauliquement de manière à raccorder sa sortie 210C à celle des conduites 14 et 16 qui est à la plus basse pression.

Le comportement de ce circuit est le suivant. Si l'on considère qu'en fonctionnement, la conduite 14 est la conduite principale d'alimentation, alors le sélecteur 210 se trouve dans sa position 211A et relie la conduite d'échappement 16 à l'entrée de la valve de délestage 204. La pression dans la conduite 16 étant normalement sensiblement égale à la pression de gavage et donc inférieure à la pression de tarage du ressort 204C, la 2860560 15 valve de délestage se trouve dans sa position 214B de retenue et isole la conduite 16 de la conduite de gavage 24.

Lors du freinage, le sélecteur passe dans sa position 18C et isole les conduites 14 et 16 de la pompe et du réservoir. Pour les raisons précédemment évoquées, il se produit une inversion de la pression dans ces conduites, de sorte que la pression dans la conduite 16 qui est reliée à l'orifice de refoulement du moteur devient supérieure à la pression dans la conduite 14. Le sélecteur 210 est alors déplacé dans sa position 211B et relie cette fois la conduite 14 à l'entrée 204A de la valve 204. La pression dans cette conduite 14 diminue mais, tant qu'elle reste supérieure à la pression de délestage, elle commande la valve 204 dans sa position de délestage 214A, ce qui permet un délestage du volume de fluide en excès à partir de la conduite 14. Comme pour le dispositif de la figure 3, la valeur de la pression de délestage est avantageusement légèrement supérieure, par exemple de l'ordre d'au moins 5 bars, à la pression de gavage. De ce fait, la valve 204 reste dans sa position 214B et permet un délestage à partir de la conduite 14.

On décrit maintenant les figures 5 et 6 qui représentent un autre mode de réalisation, selon deux variantes. Sur la figure 5, le dispositif de délestage 250 comprend deux valves de délestage, respectivement 254 et 256. Les entrées respectives 254A et 256A de ces valves sont respectivement reliées aux conduites principales 14 et 16, respectivement par des conduites de liaison 255 et 257. En revanche, la conduite de commande 255' de la valve 254 est reliée à la conduite 16 et la conduite de commande 257' de la valve 256 est reliée à la conduite 14.

Les sorties respectives 254B et 256B des valves 254 et 256 sont reliées à l'enceinte de délestage constituée en l'espèce par la conduite de gavage 24.

Au repos, les valves 254 et 256 sont naturellement rappelées par leurs ressorts respectifs 254C et 256C dans leurs positions de retenue respectives 264A et 266A dans lesquelles leurs entrées et leurs sorties respectives sont isolées l'une de l'autre ceci au moins dans le sens de circulation de fluide allant de l'entrée vers la sortie ou, comme en l'espèce, dans les deux sens. Lorsque la pression dans la conduite principale 16 à laquelle est reliée la conduite de commande 255' de la valve 254 atteint la pression de délestage, cette valve est déplacée dans sa position de 2860560 16 délestage 264B, dans laquelle son entrée et sa sortie communiquent. De même, lorsque la pression dans la conduite 14 à laquelle est reliée la conduite de commande 257' de la valve 256 atteint la pression de délestage, cette valve 256 est déplacée dans sa position de délestage 266B dans laquelle son entrée et sa sortie communiquent.

Des restrictions, respectivement 258 et 259 sont disposées sur les conduites de liaison 255 et 257, c'est-à-dire en amont des valves 254 et 256 dans le sens de circulation du fluide allant des conduites principales vers l'enceinte de délestage.

Elles pourraient être remplacées par des restrictions disposées en aval de ces valves ou par une restriction disposée sur une conduite commune de raccordement de leur sortie respective à l'enceinte de délestage.

En fonctionnement, si l'on considère que la conduite principale 14 est à la haute pression, la valve 254 se trouve dans sa position de retenue 264A, tandis que la valve 256 se trouve dans sa position de délestage 266B ou dans sa position de retenue 266A selon que la haute pression dans la conduite 14 est supérieure ou inférieure à la pression de tarage du ressort 256C qui correspond à la pression de délestage. Une quantité de fluide, limitée par la restriction 259 et par le fait que, en l'espèce, l'enceinte de délestage est la conduite de gavage, est donc éventuellement prélevée sur la conduite 16.

Lors du freinage, la pression dans les conduites 14 et 16 s'inverse. Si elle ne l'était pas déjà, la pression dans la conduite 14 devient inférieure à la pression de délestage, alors la valve 256 revient dans sa position de retenue 256A. La pression dans la conduite 16 augmente et devient supérieure à la pression de délestage, et la valve 254 parvient dans sa position de délestage 264B, permettant ainsi un délestage par prélèvement de fluide dans la conduite 14 qui, à ce moment, est à la basse pression.

Dans la variante de la figure 6, le dispositif de valve de délestage 300 comporte une valve de délestage 304 dont l'entrée 304A est reliée aux conduites principales 14 et 16 par l'intermédiaire d'un sélecteur de raccordement 210 analogue à celui de la figure 4.

La conduite de commande 305' de la valve 304 est quant à elle reliée aux conduites principales 14 et 16 par l'intermédiaire d'un sélecteur de circuit 54 analogue à celui de la figure 1.

En fonctionnement, si l'on considère que la conduite 14 est la conduite principale d'alimentation, le sélecteur 210 se trouve dans sa position 211A et relie la conduite d'échappement 16 à l'entrée 304A de la valve 304, par l'intermédiaire de la restriction 308 qui est disposée en amont de cette valve, entre le sélecteur 210 et l'entrée 304A. Dans le même temps, le sélecteur de circuit 54 relie la conduite principale 14 qui est à la haute pression à la conduite de commande 305' de la valve 304. Selon que la pression dans la conduite 14 est, en fonctionnement, supérieure ou inférieure à la pression de délestage qui correspond au tarage du ressort 304C de la valve 304, celle-ci est alors placée dans sa position de délestage 314B ou dans sa position de retenue 314A, respectivement. Ainsi, la conduite principale d'échappement 16 qui est à la basse pression est susceptible d'être reliée à l'enceinte de délestage.

Lors d'un freinage par passage du sélecteur 18 dans sa position 18C, les pressions dans les conduites 14 et 16 s'inversent. Le sélecteur 210 parvient donc dans sa position 211B et relie cette fois la conduite 14 à l'entrée 304A de la valve 304 puisque la pression dans la conduite 14 devient inférieure à celle de la conduite 16. Toutefois, par l'intermédiaire du sélecteur de circuit 54, c'est cette conduite 16 qui est reliée à la conduite de commande 305' de la valve 304. En conséquence, tant que la pression dans la conduite 16 est inférieure à la pression de délestage à laquelle est taré le ressort 304C, la valve 304 occupe sa position de retenue 314A. Lorsque, en revanche, la pression dans la conduite 16 atteint la pression de délestage, la valve 304 passe dans sa position de délestage 314B permettant ainsi un délestage du circuit qui est maintenant fermé par le sélecteur 18C par prélèvement de fluide dans la conduite 14 qui est alors à la basse pression.

Dans le mode de réalisation des figures 5 et 6, la valeur de la pression de délestage peut être choisie proche de la valeur de tarage des limiteurs de pression 30 et 34 comme pour les limiteurs 52, respectivement 104, 106 du mode de réalisation des figures 1 et 2.

Avantageusement la valeur de la pression de délestage peut être une pression moyenne, intermédiaire entre la valeur de la pression de gavage 2860560 18 et celle de la pression de tarage des limiteurs de pression 30 et 34, cette valeur intermédiaire étant déterminée selon les conditions de fonctionnement du circuit.

Dans le mode de réalisation des figures 1 et 2, le délestage du fluide en excès est réalisé par prélèvement dans la conduite principale qui, lors du freinage, est à la haute pression et le passage du dispositif de valve de délestage 50 ou 100 dans sa position de délestage est commandé par la pression dans la même conduite.

Dans le mode de réalisation des figures 3 et 4, le délestage est réalisé par prélèvement de fluide dans la conduite principale qui, lors du freinage, se trouve à la basse pression et le passage du dispositif de valve de délestage 150 ou 200 dans sa position de délestage est commandé par la même conduite car il est possible lorsque la pression dans cette conduite devient inférieure à la pression de délestage.

Dans le mode de réalisation des figures 5 et 6, le délestage est réalisé par prélèvement de fluide dans la conduite principale qui, lors du freinage, se trouve à la basse pression et le passage du dispositif de valve de délestage 250 ou 300 dans sa position de délestage est commandé par la pression de fluide dans l'autre conduite principale.

Dans tous les cas, pour le délestage, le volume de fluide en excès est prélevé de la boucle fermée, ceci quelle que soit la conduite principale sur laquelle il est prélevé. En prélevant sur la conduite principale à basse pression, on peut utiliser des composants dimensionnés pour de faibles pressions.

La valve ou les valves de délestage peuvent être intégrées dans un ensemble qui comprend, en outre, les limiteurs de pression et les clapets de gavage. De manière préférentielle, la ou les valves de délestage, voire l'ensemble évoqué ci-dessus peuvent être intégrés dans le moteur hydraulique.

Claims

19 REVENDICATIONS

1. Circuit hydraulique ouvert comprenant une pompe principale (10) apte à délivrer un fluide sous pression, un moteur hydraulique (12), deux conduites principales (14, 16) pour l'alimentation et l'échappement dudit moteur, un sélecteur (18) apte à respectivement relier les conduites principales à la pompe principale (10) et à un réservoir sans surpression (20) pour le fonctionnement du moteur et à isoler lesdites conduites de ladite pompe (10) et dudit réservoir (20) pour le freinage du moteur, une pompe de gavage (22) apte à délivrer un fluide à une pression de gavage, des moyens (25, 26, 27, 28) pour relier la pompe de gavage à la conduite principale d'échappement, et deux limiteurs de pression (30, 34), disposés entre lesdites conduites principales respectivement pour limiter la pression dans l'une desdites conduites en déversant un excès de fluide de cette conduite dans l'autre conduite, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de valve de délestage (50; 100; 150; 200; 250; 300) apte à adopter une position de retenue et une position de délestage dans laquelle ledit dispositif met en communication l'une desdites conduites principales (14, 16) avec une enceinte de délestage (24), le dispositif de valve de délestage étant rappelé en permanence dans l'une de ses positions par des moyens de rappel élastique (52C; 104C, 106C; 154C, 156C; 204C; 254C, 256C, 304C) et étant commandé dans son autre position par une conduite de commande (55' ; 105' ; 107' ; 155' ; 157' ; 205' ; 255' ; 257' ; 305') reliée à l'une des conduites principales, de telle sorte que le dispositif est apte à adopter sa position de délestage lorsque, à la suite de l'isolement des conduites principales (14, 16) de la pompe principale (10) et du réservoir (20) par le sélecteur (18), la différence entre la pression dans la conduite principale à laquelle est reliée ladite conduite de commande et une pression de délestage supérieure à la pression de gavage change de signe.

2. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de valve de délestage (50; 100) comprend au moins une valve de délestage (50; 100A; 100B) comportant un limiteur de pression (52; 104, 106) ayant une entrée (52A; 104A, 106A) apte à être mise en communication avec la conduite principale (14, 16) à la plus haute 2860560 20 pression et une sortie (52B; 104B, 106B) reliée à ladite enceinte de délestage (24), l'entrée dudit limiteur communiquant avec sa sortie de manière à relier ladite conduite principale à l'enceinte de délestage lorsque la pression dans ladite conduite principale est au moins égale à la pression de délestage.

3. Circuit selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de valve de délestage (50) comprend une valve de délestage (50) comportant un limiteur de pression (52) relié aux deux conduites principales (14, 16) par un sélecteur de circuit (54) apte à mettre l'entrée (52A) dudit limiteur en communication avec la conduite principale à la plus haute pression.

4. Circuit selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de valve de délestage (100) comprend deux valves de délestage (100A, 100B) comportant chacune un limiteur de pression (104, 106) relié à l'une des conduites principales (14, 16) par une conduite de commande (105, 107).

5. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de valve de délestage (150; 200) comprend au moins une valve de délestage (154, 156; 204) ayant une entrée (154A, 156A; 204A) et une conduite de commande (155', 157' ; 205') reliées à l'une des conduites principales (14; 16) et une sortie (154B, 156B; 204B) reliée à l'enceinte de délestage (24), cette valve étant apte à occuper une position de retenue (164A, 166A; 214A) dans laquelle lesdites entrée et sortie sont isolées l'une de l'autre et une position de délestage (164B, 166B; 214B) dans laquelle lesdites entrée et sortie communiquent de manière à permettre la circulation du fluide de la conduite principale (14, 16) à laquelle est reliée la conduite de commande (155', 157' ; 205') vers l'enceinte de délestage (24), ladite valve de délestage étant commandée dans sa position de retenue lorsque la pression dans la conduite principale (14, 16) à laquelle est reliée la conduite de commande (155', 157' ; 205') est au moins égale la pression de délestage, tandis qu'elle est apte à occuper sa position de délestage lorsque la pression dans ladite conduite de commande est inférieure à la pression de délestage.

6. Circuit selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif 35 de valve de délestage (150) comprend deux valves de délestage (154, 156) dont les entrées (154A, 156A) et les conduites de commande (155', 2860560 21 157') sont respectivement reliées à chacune desdites conduites principales (14, 16).

7. Circuit selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif de valve de délestage (200) comprend une valve de délestage (204) reliée aux conduites principales (14, 16) par l'intermédiaire d'un sélecteur de raccordement (210), apte à relier l'entrée (204A) de la valve de délestage (204) à la conduite de commande à la plus basse pression.

8. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de valve de délestage (250; 300) comprend au moins une valve de délestage (254, 256; 304) ayant une entrée (254A, 256A; 304A) reliée à l'une des conduites principales (14, 16), une conduite de commande (255', 257' ; 305') reliée à l'autre conduite principale et une sortie (254B, 2566; 304B) reliée à l'enceinte de délestage (24), ladite valve étant apte à occuper au repos sa position de retenue (264A, 266A, 314A) dans laquelle lesdites entrée et sortie sont isolées l'une de l'autre, et étant apte, lorsque la pression dans la conduite principale à laquelle est reliée la conduite de commande est au moins égale à la pression de délestage, à occuper sa position de délestage (264B, 266B; 314B) dans laquelle lesdites entrée et sortie communiquent dans le sens de circulation du fluide allant de l'entrée vers la sortie.

9. Circuit selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif de valve de délestage (250) comprend deux valves de délestage (254, 256) dont les entrées (254A, 256A) sont respectivement reliées à chacune desdites conduites principales (14, 16), la conduite de commande (255', 257') de chaque valve de délestage étant reliées à l'autre conduite principale (16, 14) que celle à laquelle est reliée son entrée.

10. Circuit selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif de valve de délestage (300) comprend une valve de délestage (304) dont l'entrée (304A) est reliée aux conduites principales (14, 16) par l'intermédiaire d'un sélecteur de raccordement (210), apte à relier l'entrée (304A) de la valve de délestage (304) à la conduite principale (14, 16) à la plus basse pression et dont la conduite de commande (305') est reliée aux conduites principales par l'intermédiaire d'un sélecteur de circuit (54) apte à mettre ladite conduite de commande en communication avec la conduite principale à la plus haute pression.

2860560 22 11. Circuit selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une restriction (56; 108, 109; 158, 159; 178; 208; 258, 259; 308) disposée en aval ou en amont de la ou des valves de délestage (50; 100A, 1006; 154, 156; 204; 254, 256; 304).

12. Circuit selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que l'enceinte de délestage comprend l'une des enceintes formées par l'espace intérieur du carter du moteur, l'espace intérieur du carter de la pompe de gavage, une conduite (24) reliée à la sortie de la pompe de gavage (22) et un réservoir sans surpression (20).