FR2952139A1 - Circuit de commande d'un actionneur hydraulique et machine equipee d'un tel circuit. - Google Patents
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Abstract
Ce circuit comporte une pompe (1) fournissant à l'actionneur (7) du liquide hydraulique haute pression (HP) via un distributeur (5) à commande basse pression (BP) piloté par un manipulateur (6), et comprend une valve de mise en retour (2) ramenant le liquide hydraulique fourni par la pompe (1) au réservoir (10) lorsque le distributeur (5) est au neutre, cette valve (2) étant normalement ouverte lorsque la pompe (1) est arrêtée ; conformément à l'invention, il comporte une valve d'amorçage (3) sensible à la pression régnant dans le circuit et adaptée pour provoquer automatiquement la fermeture de la valve de mise en retour (2) au-delà d'une valeur seuil donnée (P1), de sorte que la pression développée par la pompe (1) dans le circuit devient suffisante pour piloter le distributeur (5) par la basse pression. Ceci résout le problème de démarrage sur un circuit de type « Faux LS » pourvu d'un distributeur à commande BP. Applications notamment sur machines agricoles ou pour travaux publics.
Description
i La présente invention concerne un circuit hydraulique pour la commande d'au moins un actionneur hydraulique à partir d'une pompe fournissant du liquide hydraulique (huile) sous haute pression (HP), ceci par l'intermédiaire d'un distributeur.
Une telle pompe est associée à un réservoir se trouvant à la pression atmosphérique (PA), auquel retourne le liquide hydraulique après avoir fait fonctionner l'actionneur. Bien qu'un circuit hydraulique conforme à l'invention puisse trouver des applications dans d'autres domaines, il a été conçu à l'origine pour équiper un ensemble constitué d'un tracteur et d'un chargeur monté à l'avant du tracteur et porteur d'un outil de travail, du genre couramment utilisé dans l'agriculture ou les travaux publics, tels que ceux commercialisés par la demanderesse sous la désignation « MX » (marque déposée) et ceux décrits par exemple dans les documents de brevet FR 2868794 et FR 2918684, auxquels on pourra se référer au besoin. Comme autres applications de l'invention, on peut mentionner par exemple des engins de terrassement (voir par exemple les EP 1790781, EP 1291467 et FR 2241702), ainsi que des chariots élévateurs à bras télescopiques (voir par exemple les EP 410082 et FR 2520715).
Un chargeur monté à l'avant du tracteur et porteur d'un outil de travail, tel qu'utilisé dans l'agriculture ou les travaux publics, est classiquement constitué d'un brancard pivotant, formé d'une paire de bras coudés, solidaires l'un de l'autre, dont l'extrémité libre porte un outil articulé, apte notamment à prélever, transporter, puis libérer une charge, ou pour effectuer des opérations de terrassement. L'outil est interchangeable ; parmi les outils usuellement utilisés on peut citer notamment, sans que cet énoncé soit limitatif, un godet, une griffe, une paire de mâchoires, une lame et une fourche transpalette. En général, sur ce type de chargeur, une paire de vérins de levage 30 montés en parallèle sont associés chacun à l'un des bras du brancard. A l'extrémité avant de chaque bras, entre sa zone coudée et l'outil est monté un vérin hydraulique à double effet, généralement désigné « vérin de bennage », dont la fonction est d'assurer le pivotement de l'outil par rapport au brancard, soit vers le haut, soit vers le bas. L'outil lui même est parfois équipé d'un ou de plusieurs vérins hydrauliques, par exemple pour commander les mouvements d'ouverture/fermeture de mâchoires et/ou d'un moteur hydraulique, par exemple pour commander la rotation d'un tambour de désilage ou d'une vis sans fin montée en fond de benne. Ce type d'organe de travail à commande hydraulique -vérin ou moteur notamment, qu'il appartienne au chargeur ou à l'outil, - sera ici désigné par le terme générique « actionneur ».
Les commandes du vérin de levage et du vérin de bennage se font à partir d'une source de liquide hydraulique HP provenant du tracteur, par l'intermédiaire de valves distributrices appropriées, au moyen d'un organe de commande telle qu'une manette à orientation multidirectionnelle manoeuvrée par le conducteur du tracteur, et que l'on appellera conventionnellement « manipulateur ».
Il existe globalement sur le marché des tracteurs agricoles, de la manutention et/ou des travaux publics trois catégories de circuits hydrauliques, à savoir : a) Un circuit dit «à centre ouvert » dont la pompe hydraulique, de conception simple -généralement à engrenages-, débite en permanence à travers les différents distributeurs du tracteur (distributeurs auxiliaire, de relevage...) et ceux que les accessoiristes -fabricants de chargeur notamment- rajoutent sur le circuit pour alimenter leur machine. L'intérêt de ce type de circuit est qu'il est économique car ses composants, et notamment sa pompe, sont peu coûteux.
Son inconvénient principal est que le liquide hydraulique circule en permanence dans l'intégralité du circuit, y compris dans tous les distributeurs. Cela génère beaucoup de pertes de charge, induisant une usure rapide de la pompe, laminage et un échauffement de l'huile, dont les qualités se dégradent précocement, ainsi qu'une consommation importante d'énergie moteur. Pour cette raison le débit d'huile de ce type de circuit est limité couramment à 60 1/mn (soixante litres par minute) sur les tracteurs agricoles. b) un circuit dit « à centre fermé » - encore usuellement désigné dans le métier « LS », de l'expression anglaise « Load Sensing » -en français : détection de la charge-, dans lequel la pompe est à débit variable ; il s'agit généralement d'une pompe à pistons avec plateau inclinable qui ne génère un débit d'huile que lorsqu'un appareil branché sur le circuit le nécessite. Chaque distributeur hydraulique est équipé d'un système qui permet de détecter le besoin en huile et ainsi de piloter la pompe de façon adéquate. La pompe fournit donc juste le débit d'huile nécessaire. L'intérêt de ce type de circuit est qu'il n'y a que peu d'échauffement et de laminage, donc moins d'usure des composants et de l'huile, et corrélativement moins de consommation. Cela permet donc de concevoir des circuits hydrauliques de très fort débit, couramment 120 à 170 Umn. Son inconvénient majeur est la complexité des composants et du circuit, qui engendre un prix de revient très élevé. c) un circuit hydraulique intermédiaire entre les deux précédents, désigné « Faux LS » ou « LS économique ». Il possède une pompe de conception simple, généralement à engrenages, qui débite en permanence pour alimenter les distributeurs hydrauliques, mais est également reliée en parallèle à une valve de mise au retour au réservoir se trouvant à la pression atmosphérique. En l'absence de besoin en huile, la valve de mise au retour est ouverte, de sorte que la pompe fournit l'intégralité de son débit directement au retour. Si un distributeur hydraulique nécessite de l'huile, la valve se referme et interdit la mise au retour. Le distributeur est alors alimenté. L'intérêt d'un tel circuit est lié au fait que lorsqu'il n'y a pas de besoin en huile, le parcours de celle-ci est très court, et il y a donc peu d'échauffement. La pompe est également plus simple, donc plus économique, que sur un circuit LS. Ce type de circuit est de plus en plus courant, notamment dans le domaine agricole pour des débits allant jusqu'à 100 Umn. Sur ce troisième type de circuit, les distributeurs hydrauliques 25 montés par les accessoiristes, notamment les fabricants de chargeurs agricoles, sont les mêmes que ceux utilisés sur les circuits centre fermé. Ces distributeurs sont pilotés par un organe manipulateur actionné par l'opérateur. Ils peuvent être à commande purement mécanique, l'effort à exercer 30 pour en déplacer le (ou les) tiroir(s) étant exercé intégralement par l'opérateur. Certains de ces distributeurs sont à commande assistée, électro- hydraulique ou hydraulique basse pression (BP). Dans le cas d'un distributeur à commande assistée par hydraulique basse pression, le/les tiroir(s) du distributeur n'est/ne sont pas déplacé(s) par une 35 action mécanique développée par l'opérateur, mais par de la basse pression hydraulique qui transite par le manipulateur et est appliquée alternativement aux extrémités du/des tiroir(s). Cette basse pression est prélevée sur le circuit HP qui alimente le distributeur via une valve de réduction de la pression.
L'effort que doit exercer l'opérateur sur la manette du manipulateur (du genre « joystick ») est minime, ce qui rend son travail plus confortable. Classiquement, la valeur de la basse pression nécessaire pour piloter le distributeur est au minimum de 8 x 105 Pa (8 bars). Le principe de fonctionnement d'un distributeur hydraulique pour ce troisième type de circuit est d'envoyer, lorsqu'un besoin en huile est décelé, la pression HP vers le port de commande de la valve de mise au retour, qui se trouve donc fermée et oblige ainsi le débit hydraulique à passer dans l'ensemble du circuit. Un problème se rencontre lors du démarrage du tracteur et de la mise en marche de la pompe. En effet, le distributeur hydraulique occupe alors sa position neutre, et la seule pression disponible est celle générée par le circuit de la pompe vers le réservoir à travers la valve de mise au retour. Cette pression est donc faible, de l'ordre de 3 x 105 Pa (3 bars), car il y a très peu de perte de charge, alors que la pression requise par le manipulateur pour actionner le tiroir du distributeur est au minimum de 8 x 105 Pa (8 bars).
Le tiroir du distributeur ne peut donc pas être déplacé, et le circuit n'est pas opérationnel ; il est en quelque sorte auto bloqué, pour cause de mise au retour, qui induit un déficit de pression dans le circuit. Les distributeurs à commande manuelle (ceux d'origine du tracteur par exemple) n'ont pas ce problème, puisqu'ils ne nécessitent pas de basse pression.
L'invention vise à résoudre ce problème. Comme déjà dit, elle concerne un circuit hydraulique pour la commande d'au moins un actionneur hydraulique à partir d'une pompe fournissant du liquide hydraulique (huile) sous haute pression (HP), ceci par l'intermédiaire d'un distributeur.
Plus précisément, elle a pour objet un tel circuit, dans lequel ce distributeur est à commande hydraulique basse pression (BP), piloté par un manipulateur, le distributeur pouvant sélectivement occuper soit une position, dite neutre, dans laquelle l'actionneur hydraulique est isolé de la pompe, soit au moins une autre position, dite active, dans laquelle l'actionneur hydraulique communique avec la pompe, ce circuit comprenant une valve à commande hydraulique, dite de mise en retour, capable de ramener automatiquement et directement le liquide hydraulique fourni par la pompe à un réservoir se trouvant à la pression atmosphérique (PA), lorsque ledit distributeur occupe sa position neutre, de sorte que le liquide hydraulique provenant de la pompe ne transite alors pas par ce distributeur, ladite valve de mise en retour étant normalement ouverte (passante) lorsque la pompe est arrêtée. Conformément à l'invention, ce circuit comporte une valve d'amorçage sensible à la pression régnant dans le circuit en sortie de pompe (c'est-à-dire la pression envoyée par la pompe dans le conduit qui la relie au distributeur), et adaptée pour provoquer automatiquement la fermeture de la valve de mise en retour lorsque cette pression atteint une valeur seuil donnée (Pl), de sorte que la pression développée par la pompe dans le circuit hydraulique est alors suffisante pour rendre opérationnel le pilotage à basse pression (BP) du distributeur par le manipulateur. L'ensemble du circuit devient donc ainsi également opérationnel, 15 pour commander l'actionneur (ou les actionneurs) hydraulique(s). L'intérêt de l'invention est donc de pallier au déficit de pression mentionné plus haut, en fermant la valve de mise en retour par l'intermédiaire d'une valve d'amorçage, jusqu'à atteindre une pression suffisante pour piloter les tiroirs. Par ailleurs, selon un certain nombre de caractéristiques 20 additionnelles, non limitatives de l'invention: - le circuit comporte un clapet anti-retour dont le conduit d'entrée communique avec le conduit reliant la pompe au distributeur et dont le conduit de sortie communique, à la fois, via un premier conduit avec le manipulateur et, via un second conduit au port de commande hydraulique de la valve d'amorçage ; 25 - le circuit comporte une valve de réduction de pression qui est montée sur ledit premier conduit ; - ledit second conduit est connecté au port de commande hydraulique de la valve d'amorçage via une restriction. Dans un mode de réalisation particulièrement intéressant de 30 l'invention, ce circuit comporte en outre un accumulateur de pression, tel qu'un accumulateur hydropneumatique, apte à être gonflé automatiquement lors de la mise en marche de la pompe. Cet accumulateur est avantageusement connecté au conduit de sortie du clapet anti-retour, celui-ci autorisant le passage du liquide hydraulique vers 35 l'accumulateur, mais l'interdisant en sens contraire.
La valve d'amorçage peut être de type 2/2 (deux positions/deux orifices), et est branchée, d'une part, au conduit reliant la pompe au distributeur et, d'autre part, à un conduit reliant le distributeur au port de commande hydraulique de la valve de mise en retour.
Dans une variante, elle est de type 3/2 (deux positions/trois orifices), et est branchée, d'une part, par son port d'entrée au conduit reliant la pompe au distributeur et, d'autre part, par l'un de ses ports de sortie, à un conduit connecté au distributeur, et par l'autre port de sortie au port de commande hydraulique de la valve de mise en retour.
L'invention concerne également une machine de manutention et/ou de terrassement, notamment pour l'agriculture ou les travaux publics, comportant au moins un actionneur hydraulique, et équipée d'un tel circuit, lequel sert à commander cet actionneur. Il peut s'agir notamment d'un ensemble tracteur/chargeur, d'un engin à flèche télescopique ou d'un engin de terrassement, l'actionneur hydraulique pouvant être par exemple un vérin -à simple ou à double effet- ou un moteur hydraulique, qui peut soit faire partie de la machine elle-même, soit équiper un outil monté sur la machine. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la 20 lumière de la description qui va maintenant en être faite, en référence aux dessins annexés. Sur ces dessins, la figure 1 est un schéma du circuit représenté au moment de la mise en marche de la pompe, la valve de mise en retour étant en position ouverte (passante). 25 Les figures 2, 3 et 4 sont des schémas similaires représentant trois étapes successives de fonctionnement du circuit. La figure 5 est un schéma analogue, qui montre une variante possible de ce circuit, pourvu d'une valve d'amorçage de type différent. Le circuit illustré sur les figures 1 à 4 comporte essentiellement les 30 sous-ensembles suivants encadrés par un contour en trait interrompu mixte : - une source hydraulique A ; - un distributeur B ; - un manipulateur C ; - un actionneur D. 35 Il s'agit d'un circuit de troisième catégorie, dit « Faux LS » ou « LS économique », dont les caractéristiques ont été exposées plus haut.
Le sous-ensemble A comprend une pompe 1, par exemple à engrenages, qui prélève du liquide hydraulique à pression atmosphérique (PA) dans un réservoir 10, en élève la pression, et le débite à haute pression (HP) dans un conduit 11 qui alimente le sous-ensemble B.
Le liquide revient au réservoir par un conduit 12. Le sous-ensemble A comprend également une valve de mise en retour 2 montée sur un conduit 21 qui est branché, d'un côté, sur le conduit 11, juste en sortie de pompe 1 et, de l'autre, sur le conduit 12, juste en entrée de réservoir. La valve 2 possède une seule entrée et une seule sortie, et est à deux positions, ouverte ou fermée ; un ressort taré 200 la maintient normalement en position de repos ouverte (passante), illustrée sur la figure 1. Elle comporte un port de commande 201 alimenté en liquide hydraulique par un conduit 20. Lorsque la pression régnant dans ce conduit atteint une valeur suffisante pour vaincre la résistance du ressort 200, la valve de mise en retour 2 bascule en position fermée, et devient ainsi non passante. Le sous-ensemble B comprend un distributeur à tiroir 5, à trois positions, avec trois entrées (côté source hydraulique) et deux sorties (côté actionneur). Ses entrées sont connectées aux conduits 1l, 20 et 12 précités.
Ses sorties sont connectées à des conduits 51, 52 qui alimentent le sous-ensemble D. Ce distributeur 5 est à commande hydraulique BP, ses ports de commande 50a, 50b étant situés à chaque extrémité du tiroir et connectés à des conduits BP 60a, respectivement 60b, provenant du manipulateur.
Sa position de repos est la position neutre représentée sur la figure 1, dans laquelle le liquide hydraulique HP provenant de la pompe 1 est stoppé (extrémité du conduit 11 fermée), tandis que les conduits 20 et 12 sont rendus communicants. Le sous-ensemble B comprend également une valve réductrice de pression 8 et un clapet anti-retour 9, dont les fonctions seront précisées plus loin. Le sous-ensemble C comprend un manipulateur 6 à manette de commande 60, par lequel peut transiter du liquide hydraulique BP pour piloter le distributeur 5. Ce liquide arrive au manipulateur 6 par un conduit d'amenée 62 provenant de la valve réductrice de pression 8, et peut retourner au réservoir 10 par un conduit 61 branché sur le conduit 12.
La manoeuvre de la manette 60, dans un sens ou dans l'autre, permet à l'opérateur de faire communiquer l'un ou l'autre des ports de commande 50a, 50b du distributeur 5 à la BP, au moyen des conduits de connexion précités 60a, respectivement 60b, de manière à en déplacer le tiroir, dans un sens ou dans l'autre.
Cependant, pour cela, la valeur de la basse pression fournie au distributeur 5 doit atteindre, voire légèrement dépasser, une valeur minimale déterminée Pm. Cette valeur, comme indiqué plus haut, est généralement de l'ordre de 8x Io' Pa (8 bars).
Le sous-ensemble D comprend un vérin à double effet 7, dont la tige porte la référence 70 ; sa grande chambre 71 et sa petite chambre 72 sont connectées, respectivement, aux conduits 51 et 52 provenant du distributeur 5. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, ce circuit est complété par une valve d'amorçage 3 et par un accumulateur 4.
La valve 3 possède une seule entrée et une seule sortie et est à deux positions : ouverte ou fermée ; un ressort taré 300 la maintient normalement en position de repos ouverte (passante) illustrée sur la figure 1. Elle comporte un port de commande 301 alimenté en liquide hydraulique par un conduit 30, via une restriction (étranglement) 302. Lorsque la pression régnant dans le conduit 30 atteint une valeur suffisante pour vaincre la résistance du ressort 300, la valve d'amorçage 3 bascule en position fermée, et devient non passante. Cette valve 3 est montée sur un conduit 31 qui est branché d'un côté sur le conduit 11 et de l'autre sur le conduit 20 reliant le distributeur 5 au port de commande 201 de la valve de mise en retour 2.
L'entrée de la valve réductrice de pression 8 dont il a été fait état plus haut est branchée à la sortie du clapet anti-retour 9, l'entrée de celui-ci étant connectée par un conduit 90 au conduit 11. Le point de ce branchement est situé entre le point de branchement du conduit 31 de la valve d'amorçage 3 et le distributeur 5.
Pour faciliter la lecture du dessin et clarifier les explications qui vont suivre, on a attribué aux différents tronçons du conduit 11 les indices suivants : - Il a pour la partie d u conduit 1 l située à l'entrée de la pompe 1, qui provient du réservoir 10 ; - 1 lb pour sa partie située entre les points de branchement des 35 conduits 21 et 31 ; - llc pour sa partie située entre les points de branchement des conduits 31 et 90 ; - 1 1d pour sa partie située entre le point de branchement du conduit 90 et le distributeur 5.
De même, on a attribué aux différents tronçons du conduit 12 les indices suivants : - 12a pour la partie du conduit 12 située entre le point de branchement du conduit 21 et le réservoir 10 ; - 12b pour sa partie située entre les points de branchement des 10 conduits 21 et 61; - 12c pour sa partie située entre le point de branchement du conduit 60a et le distributeur 5. Enfin, pour le conduit 20, on a désigné par 20a la partie qui relie le point de branchement du conduit 31 à la valve de mise en retour 2 et par 20b la 15 partie qui relie le distributeur 5 au point de branchement du conduit 31. L'embouchure de l'accumulateur hydropneumatique 4 est connectée, par un conduit 41, à la sortie du clapet anti-retour 9 (tout comme la valve réductrice de pression 8). Cet accumulateur est par exemple à membrane souple 40, se 20 déformant lors du gonflage, pour comprimer un gaz emprisonné dans un corps creux. Il est choisi pour pouvoir être gonflé à une pression donnée Pl, de valeur égale par exemple à 40 x 105 Pa (40 bars). Cette valeur est nettement supérieure à la valeur de Pm, pression requise en BP pour piloter le distributeur. 25 La valve réductrice 8 est adaptée pour abaisser la pression dans un rapport Pm /Pl. La valeur de tarage du ressort 300 qui maintient normalement ouverte la valve d'amorçage 3 correspond également à la pression Pl, ou est très légèrement inférieure à cette valeur. 30 Nous allons maintenant expliquer le fonctionnement d'un tel circuit. Au démarrage de la pompe, la pression Po d'huile dans le circuit, y compris dans l'accumulateur 4, est celle générée par la perte de charge du circuit, lors de la traversée de la valve de mise en retour 2 (qui est passante vers le réservoir). 35 Cette pression est faible, à titre indicatif de l'ordre de 3 x 105 Pa (3bars).
Io L'huile fournie par la pompe a naturellement tendance à traverser les valves 2 et 3, toutes deux ouvertes (et passantes), car les pertes de charge y sont faibles. La fraction qui traverse la valve de mise en retour 2 revient 5 directement au réservoir 10 via le tronçon de conduit 12a, comme symbolisé par les flèches i sur la figure 1. La fraction qui traverse la valve d'amorçage 3 (flèche i') peut soit emprunter le tronçon de conduit 20a en direction du port 201 de la valve de mise en retour 2 (flèche i"), soit s'écouler à travers le conduit 20b (flèche i") vers le 10 distributeur 5 et transiter par un passage interne de celui-ci pour revenir au réservoir 10 par le conduit 12. Cependant, la section de ce passage interne étant très faible, elle génère une perte de charge qui établit une pression à laquelle est soumis le port 201 de la valve de mise en retour 2. Cette pression dépasse la valeur de tarage (relativement faible) du 15 ressort de rappel 200 de la valve 2, qui se ferme (devenant non passante). Le débit hydraulique de la pompe 1 se trouve alors étranglé dans son unique passage à travers le distributeur 5, de sorte que la pression monte dans le conduit 11 (flèches j), gonflant ainsi l'accumulateur 4. Cette situation est représentée sur la figure 2. 20 L'accumulateur 4 étant relié par le conduit 30 au port de commande 301 de la valve d'amorçage 3 (flèches k), la résistance du ressort 300 se trouve vaincue lorsque la valeur Pl, soit 40 x 105 Pa (40 bars), est atteinte, et la valve d'amorçage 3 bascule alors en position fermée (flèche x). Cette situation est représentée sur la figure 3. 25 En conséquence, la valve d'amorçage 3 cesse de piloter la valve de mise en retour 2. Celle-ci recouvre donc sa position de repos (passante) comme illustré sur la figure 4. Le débit dans le conduit 20 devenant nul, et du fait que celui-ci est 30 relié au conduit 12 par l'intermédiaire d'un passage dans le tiroir, le circuit retrouve son état initial (valve 2 passante) avec une pression faible de 3 x 105 Pa (3 bars). L'accumulateur étant gonflé à la valeur de pression Pl, soit 40 x 105 Pa (40 bars), la pression HP (bloquée par le clapet anti-retour 9) est transmise à la valve de réduction de pression 8 où elle est ramenée à la valeur Pm, soit 8 x 105 Pa 35 (8 bars). Elle est ensuite transmise via le conduit 62 au manipulateur 6, qui peut l'utiliser pour piloter le distributeur 5. ii Cette valeur étant suffisante pour déplacer le tiroir du distributeur 5, et par conséquent pour commander l'actionneur 7, le circuit est pleinement opérationnel. A titre indicatif, la haute pression développée par la pompe, qui est 5 mise en oeuvre pour commander l'actionneur, peut usuellement atteindre une valeur P2 de l'ordre de 200 x 105 Pa (200 bars). Lorsqu'il n'y a pas de besoin en huile au niveau de l'actionneur (distributeur 5 en position neutre), l'huile débitée par la pompe retourne au réservoir via la valve de mise en retour 2 (flèche 1) ; l'accumulateur 4 reste néanmoins gonflé 10 grâce à la présence du clapet anti-retour 9 et contient une réserve d'huile sous pression qui permet d'alimenter (via la valve 8) le manipulateur 6 à tout moment, dès lors que la manette 60 est actionnée pour piloter le distributeur. Lorsqu'on arrête la pompe 1, les fuites internes dans le manipulateur 6 font que la pression retourne naturellement au réservoir. Par ailleurs, la valve 15 d'amorçage 3 n'est plus sollicitée par la pression qui régnait dans le conduit 30 provenant de l'accumulateur, de sorte qu'elle revient à sa position de repos sous la poussée du ressort 300. Le circuit se retrouve ainsi à l'état initial représenté sur la figure 1, et est prêt pour un nouveau cycle de travail. 20 La restriction 302, qui est située à l'entrée du port 301 de la valve 3 a pour fonction d'en assouplir le fonctionnement en évitant les changements brutaux d'état et de créer une hystérésis de pression pour le passage de l'état ouvert à l'état fermé, et vice-versa, afin d'éviter les phénomènes de vibrations dans le circuit. Selon la variante représentée sur la figure 5, la valve d'amorçage, 25 référencée 3', est une valve de type 3/2 (à une entrée et deux sorties) permettant de dissocier le conduit 20'a de pilotage de la valve 2 du conduit 20'b provenant du tiroir du distributeur 5. Ainsi, le fonctionnement du circuit en début de cycle n'est pas influencé par la section de passage dans le tiroir du distributeur. En position de 30 repos de la valve d'amorçage 3', la pression hydraulique qui arrive du conduit 11 à cette valve, par le conduit 31', est destinée directement et uniquement au pilotage de la valve 2. En position pilotée (fermée) de la valve d'amorçage 3', le pilotage de la valve de mise en retour 2 est relié au distributeur 5, donc au retour au réservoir 35 lorsque le tiroir du distributeur est au repos, via les conduits 20'a et 20'b (qui communiquent dans la valve 3') et le conduit 12.
Il convient de noter que le circuit objet de la présente invention peut fonctionner également en l'absence de l'accumulateur 4, la conception générale du circuit étant pour le reste inchangée. La montée en pression dans le conduit 11 (flèches j, figure 2) est alors transmise à la valve d'amorçage 3 (ou 3') via le conduit 90, le clapet antiretour 9, et le conduit 30 de manière à provoquer le basculement de cette valve dans sa position fermée représentée sur la figure 3. Cependant on observe dans ce cas l'apparition de phénomènes vibratoires désagréables, et sources d'usure, au niveau de la valve d'amorçage 3 ou 10 3', dont l'état (ouvert/fermé) est instable dans certaines situations. La présence de l'accumulateur 4 apporte une réserve de pression permanente qui évite cet inconvénient. Un circuit selon l'invention peut, bien entendu, être équipé de plusieurs distributeurs pouvant chacun commander un ou plusieurs actionneurs, 15 ainsi que de plusieurs manipulateurs, étant observé en outre qu'un même manipulateur pourrait piloter plusieurs distributeurs.
Claims (10)
- REVENDICATIONS1. Circuit hydraulique pour la commande d'au moins un actionneur hydraulique (7) à partir d'une pompe (1) fournissant du liquide hydraulique sous haute pression (HP), ceci par l'intermédiaire d'un distributeur (5) à commande hydraulique basse pression (BP), piloté par un manipulateur (6), ce distributeur (5) pouvant sélectivement occuper soit une position, dite neutre, dans laquelle l'actionneur hydraulique (7) est isolé de la pompe (1), soit au moins une autre position, dite active, dans laquelle l'actionneur hydraulique (7) communique avec la pompe (1), ce circuit comprenant une valve (2) à commande hydraulique, dite de mise en retour, capable de ramener automatiquement et directement le liquide hydraulique fourni par la pompe (1) à un réservoir (10) se trouvant à la pression atmosphérique (PA), lorsque ledit distributeur (5) occupe sa position neutre, de sorte que le liquide provenant de la pompe (1) ne transite alors pas par ce distributeur (5), ladite valve (2) de mise en retour étant normalement ouverte (passante) lorsque la pompe (1) est arrêtée, caractérisé par le fait que ce circuit comporte une valve (3 ; 3'), dite d'amorçage, sensible à la pression régnant dans le circuit en sortie de pompe (1) et adaptée pour provoquer automatiquement la fermeture de ladite valve de mise en retour (2) lorsque cette pression atteint une valeur seuil donnée (Pl), de sorte que la pression développée par la pompe (1) dans le circuit hydraulique est alors suffisante pour rendre opérationnel le pilotage à basse pression (BP) du distributeur (5) par le manipulateur (6).
- 2. Circuit selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte un clapet anti-retour (9) dont le conduit d'entrée (90) communique avec le conduit (11) reliant la pompe (1) au distributeur (5) et dont le conduit de sortie (41) communique, à la fois, via un premier conduit (62) avec le manipulateur (6) et, via un second conduit (30) au port de commande hydraulique (301) de la valve d'amorçage (3 ; 3').
- 3. Circuit selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il comporte une valve de réduction de pression (8) qui est montée sur ledit premier conduit (62).
- 4. Circuit selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé par le fait que ledit second conduit (30) est connecté au port de commande hydraulique (301) de la valve d'amorçage (3 ; 3') via une restriction (302).
- 5. Circuit selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'il comporte un accumulateur (4), tel qu'un accumulateur hydropneumatique, apte à être gonflé automatiquement lors de la mise en marche de la pompe (1).
- 6. Circuit selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, qui comporte en outre un accumulateur (4), tel qu'un accumulateur hydropneumatique, apte à être gonflé automatiquement lors de la mise en marche de la pompe (1), caractérisé par le fait que cet accumulateur (4) est connecté audit conduit de sortie (41) du clapet anti-retour (9), celui-ci autorisant le passage du liquide hydraulique vers l'accumulateur (4), mais l'interdisant en sens contraire.
- 7. Circuit selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que ladite valve d'amorçage (3) est de type 2/2 (deux positions/deux orifices), et qu'elle est branchée, d'une part, au conduit (11) reliant la pompe (1) au distributeur (5) et, d'autre part, à un conduit (20) reliant le distributeur (5) au port de commande hydraulique de la valve de mise en retour (2).
- 8. Circuit selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que ladite valve d'amorçage (3') est de type 3/2 (deux positions/trois orifices), et qu'elle est branchée, d'une part, par son entrée au conduit (11) reliant la pompe (1) au distributeur (5) et, d'autre part, par l'une de ses sorties, à un conduit (20'b) connecté au distributeur (5), et par son autre sortie au port de commande hydraulique de la valve de mise en retour (2).
- 9. Circuit selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que l'actionneur hydraulique est un vérin (7) ou un moteur.
- 10. Machine de manutention et/ou de terrassement, notamment pour l'agriculture ou les travaux publics, comportant au moins un actionneur hydraulique, caractérisé par le fait qu'elle est équipée d'un circuit conforme à l'une au moins des revendications précédentes, et qui sert à commander cet actionneur.
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