FR2479764A1

FR2479764A1 - Mecanisme d'entrainement automoteur pour grue a fortes charges

Info

Publication number: FR2479764A1
Application number: FR8109197A
Authority: FR
Inventors: James George Morrow Sr Da Pech; Norman J Kutz
Original assignee: Manitowoc Co Inc
Current assignee: Manitowoc Co Inc
Priority date: 1975-04-24
Filing date: 1981-05-08
Publication date: 1981-10-09
Also published as: DE2617853A1; US4000784A; FR2479764B1; NL167389C; JPS55161781A; JPS51132567A; FR2308540A1; CA1034917A; NL7604291A; FR2308540B1; GB1529246A; NL167389B

Abstract

MECANISME D'ENTRAINEMENT AUTOMOTEUR DESTINE A UNE GRUE POUR FORTES CHARGES. IL COMPREND DES DISPOSITIFS D'ENTRAINEMENT HYDRAULIQUES 67, 68 POUR CHACUN DE PLUSIEURS ENSEMBLES A CHENILLES 21 FAISANT PARTIE DE LA GRUE, ET AYANT UN BARBOTIN 19 ENTRAINANT UNE CHENILLE, DES POMPES 53 RELIEES AMOVIBLEMENT AUX DISPOSITIFS D'ENTRAINEMENT 67, 68 LESQUELS COMPRENNENT DEUX MOTEURS 63, 62 RELIES A LEUR BARBOTIN 19 RESPECTIF ET MONTES EN PARALLELE SUR LES POMPES 53. UN DISPOSITIF DE COMMANDE 65, 66 PERMET D'INVERSER LE SENS D'ECOULEMENT DU FLUIDE. DOMAINE D'APPLICATION: GRUES, ENGINS DE MANUTENTION POUR FORTES CHARGES.

Description

L'invention concerne les engins de manutention et, notam-

ment,un train roulant automoteur démontable destiné à de tels engins.

L'un des problèmes posés par la mise en oeuvre des en-

gins de manutention pour charges très importantes.,par exemple les grues mobiles, est qu'en raison de leurs dimensions, ces engins doivent être démontés pour leur transport d'un lieu de travail

à un autre.

L'invention concerne un train roulant automoteur démon-

table pour engin de manutention, comprenant un corps central, deux traverses situées aux extrémités avant et arrière du corps

et dépassant latéralement des c8tés de ce dernier, et deux lon-

gerons reliés chacun aux extrémités des traverses et destinés à supporter les charges, de part et d'autre du corps. Le train roulant selon l'invention comprend des éléments qui relient de

manière amovible les longerons aux traverses, un ensemble à che-

nille monté sur chaque longeron, des vérins montés sur les tra-

verses et destinés à soulager de manière réglable les longerons de la charge que leur appliquent les traverses, un dispositif de réglage latéral reliant les longerons aux-traverses et permettant de les déplacer les uns par rapport aux autres, un dispositif

destiné à alimenter les vérins de manière choisie, et un dispo-

sitif de réglage des longerons par rapport aux traverses. L'élé-

ment de commande de chaque ensemble à chenille comprend deux moteurs hydrauliques reliés à un barbotin. L'un des moteurs est du type à débit fixe et l'autre du type à débit variable. Ces deux moteurs sont reliés en parallèle à des pompes. Un dispositif règle de manière choisie le moteur à débit variable, de manière à modifier le couple et la vitesse communiqués par les moteurs

au barbotin.

L' invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif, et sur lesquels la figure 1 est une élévation partielle et schématique d'une grue selon l'invention; la figure 2 est une vue en plan de la superstructure de la grue de la figure 1 dont lafLèche, les mâts, le chevalet et les câbles sont éliminés; la figure 3 est une vue en bout partielle de la grue de la figure 2;

la figure 4 est une vue en perspective de la substruc-

ture de la grue de la figure 1 dont la couronne dentée et le pivot sont retirés; la figure 5 est une coupe partielle, à échelle agrandie, suivant la ligne 5-5 de la figure 4; la figure 6 est une vue partielle en perspective éclatée du corps central et de 1'unedémontée,des traverses du train roulant selon l'invention; la figure 7 est une vue en plan partielle et éclatée de la substructure de la figure 4; la figure 8 est une coupe partielle, à échelle agrandie, suivant la ligne 8-8 de la figure 7; et la figure 9 est un schéma du circuit hydraulique de

commande du train roulant selon l'invention.

La figure 1 représente un engin de manutention qui se présente sous la forme d'une grue 10 montée sur le train roulant selon l'invention. Cette grue 10 comprend une substructure 12 et une superstructure 13. Comme représenté sur les figures 4 et 7, la substructure 12 comprend un corps central 15 monté entre deux traverses 16 dont les extrémités reposent sur deux ensembles 17

de traction comprenant chacun un longeron 18 qui porte un barbo-

tin 19 et une roue dentée folle 20 sur lesquels passe une chenille 21.

La superstructure 13 de la grue 10 comprend une plate-

forme tournante 14 qui repose sur des ensembles avant 22 et ar-

rière 23 à rouleaux parcourant un chemin 24 de roulement monté

sur la substructure 12 et comportant une couronne dentée. La su-

perstructure 13 porte une flèche pivotante 25 retenue par deux paires de haubans 26, espacées l'une de l'autre (une seule d'elles

étant représentée), et fixées par leur extrémité arrière à l'ex-

trémité supérieure de mâts 27 espacés latéralement l'un de l'au-

tre et portant chacun un ensemble compensateur 28 sur lequel le

câble 29 d'un treuil passe. L'extrémité supérieure de deux cheva-

lets pivotants 31 porte un autre ensemble compensateur 30. Un

dispositif de retenue, se présentant sous la forme de deux vé-

rins hydrauliques 32 (un seul étant représenté), lève et maintient en position les chevalets 31. Il apparait que chaque câble 29 de flèche forme trois brins entre les ensembles com- pensateurs 28 et 30 et que l'extrémité de chacun de ces.câbles

opposée à celle fixée à l'ensemble 30 est enroulée sur un tam-

bour 33 d'un treuil 34 de flèche à deux tambours, monté à

larrière de la superstructure 13.

Cette superstructure 13 porte des amortisseurs automati-

ques 36 de butée empêchant la flèche 25 de basculer au-delà de sa position d'équilibre lorsqu'elle est levée. La flèche 25 et les butées 36 peuvent être démontées de la superstructure 13 lorsqu'il est souhaité de déplacer la grue 10 vers un autre lieu de travail. Dans la forme de réalisation représentée, la grue comporte deux câbles 40 et 41 de levage. Le câble avant 40 est enroulé sur un tambour 42, passe sur une poulie 43 montée

sur le côté arrière de la flèche 25, puis forme une double bou-

cle entre des ensembles compensateurs ou moufles supérieur 44

et inférieur 45, portés respectivement par la flèche et un cro-

chet principal 46. Le câble arrière 41 de levage est enroulé sur un autre tambour 47, passe sur une autre poulie 43, puis sur un ensemble supérieur 48 à poulie monté sur l'extrémité

d'un prolongement 49 de la flèche. Il est évident que la super-

structure comporte une source convenable de force motrice, par exemple un moteur du type "Diesel" (non représenté), et une transmission variable et convenable de puissance, permettant d'exécuter les fonctions principales de l'engin. La grue 10 comporte également une cabine 50 dans laquelle sont placées

les commandes par lesquelles cette grue est mise en oeuvre.

La substructure 12 se présente sous la forme d'un train roulant automoteur démontable pouvant constituer un véhicule

indépendant destiné à supporter une charge lorsque la super-

structure 13 et le chemin 24 de roulement sont démontés, comme représenté sur la figure 4. Le moteur 52 commande deux pompes hydrauliques 53 à débit variable par l'intermédiaire d'une

boite de vitesses 54 montée sur un bâti 55 du moteur qui, lui-

m8me, est monté de manière amovible sur l'une des traverses 16.

Ce moteur 52 permet à la substructure 12 d'être déplacée.

Comme représenté sur la figure 9, chaque pompe 53 com-

porte une partie 56 d'alimientation à basse pression qui pompe à la demande un fluide hydraulique dans un réservoir 57, et une

partie 58 de refoulement à débit variable, montée par des con-

duits 60 et 61 en parallèle dans un circuit fermé avec deux

moteurs hydrauliques 62 et 63 solidaires chacun de l'un des en-

sembles 17 de traction. Chaque pompe 53 comporte également un élément pneumatique 64 de commande à double effet destiné à

régler le débit de cette pompe et à déterminer le sens d'écoule-

ment dans les conduits 60 et 61. L'opérateur peut manoeuvrer

des leviers 65 qui agissent, par l'intermédiaire de distribu-

teurs 66, sur les éléments de commande de manière que les pom-

pes 53 alimentent en fluide hydraulique dans un sens ou dans l'autre les moteurs 62 et 63 montés à proximité de l'extrémité arrière de chaque longeron 180 Comme représenté sur la figure 5, les moteurs 62 et 63 sont montés de manière que leurs pignons 67 et 68 de commande engrènent sur les côtés opposés d'une roue dentée 69 fixée sur l'extrémité d'un arbre 70 dont l'autre extrémité porte un tambour intérieur 71 de freinage sur lequel peut porter un ruban 72 commandé par un levier 73. L'arbre 70 porte un pignon

74 engrenant avec une roue dentée 75 montée sur un arbre inter-

médiaire 76 qui, lui-mème, porte un pignon 77 engrenant avec une roueqàentée 78 reliée au barbotin 19 et calée sur l'arbre

79 de ce barbotin.

Selon l'invention, l'un des moteurs,à savoir le moteur 62, est du type à débit fixe, alors que le moteur 63 est du

type à débit variable et comporte un dispositif 81 de réglage.

Cette forme de réalisation permet une plage importante de ré-

glages de la vitesse et du couple communiqués par les moteurs 62 et 63 au barbotin 19. Par exemple, le moteur 63 peut être

du type à plateau oscillant réglable pouvant prendre une posi-

tion neutre dans laquelle son débit est nul, et pouvant se dé-

placer, sur une certaine distance, dans une direction positive

et dans une direction négativeaafin d'inverser le sens d'écoule-

ment dans le moteur.Lorsque le plateau oscillant est en position neutre, la totalité du débit de la pompe 53 est communiquée au moteur 62 à débit fixe. En déplaçant le plateau oscillant dans la direction positive, le débit de la pompe 53 est divisé

entre les moteurs 62 et 63, ce qui réduit la vitesse et aug-

mente le couple communiqués au barbotin 19. Inversement, lors-

que le plateau oscillant est déplacé dans la direction négative, le moteur 63 assume la fonction de pompe auxiliaire aspirant le

fluide refoulé du moteur 62 à débit fixe et augmentant la pres-

sion du fluide hydraulique pour renvoyer ce dernier à l'entrée

du moteur 62. Il en résulte évidemment une augmentation progres-

sive de la vitesse de ce moteur 62, mais une diminution du cou-

ple transmis au barbotin, car le moteur 63 à débit variable est

alors entraîné par le moteur 62 à débit fixe.

Le train roulant selon l'invention comporte un dispositif

81 de réglage comprenant un élément de commande et de compensa-

tion, à rappel par ressort, dont une partie 82 de retour est reliée aux conduits 60 et 61 d'alimentation et de refoulement par un conduit 83 et un distributeur bistable 84. Ainsi, la pression la plus élevée des deux conduits 60 et 61 est appliquée

à la partie 82 de retour du dispositif 81. L'élément de compen-

sation de ce dispositif 81 comprend également une partie 85 de pression pneumatique s'opposant au rappel par ressort et à la pression régnant dans la partie 82 de retour hydraulique. Cet élément de compensation est avantageusement du type à pression différentielle dans lequel une pression pneumatique de 0,07 bar apparaissant dans la partie 85 équilibre une pression hydraulique

de 2,8 bars apparaissant dans la partie 82, par exemple.

Selon l'invention, le dispositif 81 de réglage maintient le moteur 63 à débit variable en position de refoulement maximal

jusqu'à ce que le levier 65 de commande soit déplacé pour met-

tre les pompes 53 en position de débit à peu près maximal dans un sens ou dans l'autre. La partie pneumatique 85 du dispositif 81 reçoit une pression pneumatique d'une source, par exemple une pompe 86 commandée par le moteur. La pression de la pompe 86 est stabilisée par un régulateur 87 pouvant être réglé à une pression de 5,6 bars, par exemple. Une soupape circulaire

88 normalement fermée, montée entre le régulateur 87 et la par-

tie pneumatique 85 du dispositif 81, comporte un organe 89 de commande qui porte contre un levier 90 en T relié à l'élément

de commande 64 de la pompe 53.

Lorsque le levier 90 est déplacé par l'élément 64 de com-

mande pour mettre la pompe 53 en position de débit à peu près maximal dans un sens ou dans l'autre, l'organe 89 est libéré et la soupape 88 s'ouvre de manière que l'air comprimé passe du régulateur 87 à la partie 85 de pression du dispositif 81. la pression de cet air s'oppose à la force du ressort de rappel et à la pression de retour régnant dans la partie 82, et elle tend à déplacer la pompe 63 à débit variable vers sa position

négative. Si la pression de retour est faible, par exemple infé-

rieure à 210 bars; la pompe à débit variable prend sa position négative maximale et devient une pompe auxiliaire d'alimentation en fluide hydraulique du moteur 62 à débit fixe, ce qui augmente la vitesse de ce dernier. Lorsque la pression de retour augmente et qu'elle dépasse, par exemple, 210 bars, comme ctest le cas lorsque le couple d'entraînement demandé augmente, la pression

hydraulique régnant dans la partie 82 de retour et la force ini-

tiale du ressort de rappel s'opposen-t à la pression pneumatique

régnant dans la partie 85 pour éloigner progressivement l'élé-

ment de compensation de la position négative maximale. Il en

résulte une augmentation automatique du couple appliqué simul-

tanément par les moteurs 62 et 63 et une diminution de la pres-

sion de retour jusqu'à ce qu'un état d'équilibre soit atteint, cet état correspondant à une pression de retour d'environ 210 à

230 bars, par exemple.

La substructure 12 peut être rapidement démontée pour

faciliter le transport du train roulant sur un véhicule conve-

nable, par exemple un camion ou un wagon. A cet effet, les che-

nilles 21 peuvent être démontées des ensembles 17, les longerons 18 peuvent être désolidarisés des traverses 16 et ces dernières peuvent elles-mêmes être démontées des extrémités avant et arrière

du corps central 15 de la substructure 12.

Comme représenté sur les figures 4, 6 et 7, le corps

central 15 se présente sous la forme d'un caisson rigide compor-

tant deux ailes verticales 91 et 92 espacées latéralement

l'une de l'autre et faisant saillie longitudinalement à.pro-

ximité de chaque coin. Chacune de ces ailes 91 et 92 présen-

te, à proximité de son extrémité supérieure, une encoche 93

ouverte vers le haut et en forme de croissant, et un trou cir-

culaire 94 à proximité de son extrémité inférieure. Un vérin hydraulique 95, comportant une broche 96 de verrouillage mobile latéralement, est fixé au corps central 15, à peu de distance et en face des trous inférieurs 94 de chaque paire d'ailes 91 et 92. La face intérieure de chaque traverse 16 comporte deux oreilles verticales 97 espacées l'une de l'autre, de manière que chacune de ces oreilles 97 pénètre entre deux ailes 91

et 92. Les oreilles 97 présentent, à proximité de leur extré-

mité inférieure, des trous circulaires 98 destinés au passage

des broches 96 de blocage, et elles portent des broches 99 d'ac-

crochage situées à leur extrémité supérieure eb destinées à se

loger dans les encoches 93.

Dans une forme avantageuse de-réalisation, les traver-

ses comportent des oreilles supplémentaires loi qui chevauchent chaque paire d'ailes 91 et 92 et qui présentent des trous 102 destinés au passage des broches 96. De plus, les broches 96, en position de retrait, sont disposées dans des manchons 103

fixés au corps central 15.

Il ressort de la description précédente,que les traverses

16 peuvent être aisément démontées du corps central 15 en alimen-

tant les vérins 95 en fluide hydraulique (par exemple à l'aide de l'une des pompes 53), de manière qu'ils retirent les broches 96 de verrouillage des manchons 1030 Les traverses 16 peuvent ensuite être soulevées, de manière à dégager verticalement les

broches 99 des encoches 93.

Dans la formecde réalisation représentée, les extrémités de chaque traverse 16 présentent une section transversale à peu

près rectangulaire, et les longerons 18 présentent des ouver-

tures complémentaires 105 destinées à loger les extrémités des

traverses pour supporter la charge de ces dernières. Les tra-

verses 16 comportent également, à leur surface extérieure, des paires de plaques horizontales 106 et 107 faisant saillie longi- tudinalement. Les plaques 106 et 107 de chaque paire, qui sont espacées verticalement l'une de l'autre, présentent des trous

108 et 109 alignés verticalement, et chaque longeron 18 com-

porte deux supports transversaux et intérieurs 110 de montage, espacés l'un de l'autre pour pénétrer entre les plaques 106 et 107 de chaque paire à l'avant et à l'arrière du corps 15. Une broche 111 de montage est dimensionnée pour se loger dans les

trous 108 et 109 et dans un trou 112 de chaque support 110.

Chaque broche 111 est montée sur une lanterne ou un vérin à cliquet 112, relié sélectivement à la traverse 16, au-dessus des trous 108 et 109, de manière à faciliter l'introduction et le retrait de cette broche 111. Il est évident que la distance séparant les chenilles de la substructure 12 est supérieure dans le cas o la broche 111 fixe les supports 110 en passant dans les trous extérieurs 109 (traits pleins sur la figure 3) que dans le cas o la broche 111 fixe ces m.mes supports en passant dans les trous intérieurs 108 (trait pointillé sur la

figure 3).

La grue 10 selon l'invention étant de dimensions très grandes, elle doit être démontée pour être déplacée vers un autre lieu de travail. La figure 4 représente la substructure 12 après que la superstructure 13 et le chemin 24 de roulement

ont été démontés. Comme représenté sur la figure 7, les élé-

ments de la substructure 12 peuvent être également démontés rapidement et aisément. A cet effet, les vérins hydrauliques sont montés sur les traverses 16 et des vérins hydrauliques 116 sont montés dans ces mêmes traverses pour les relier aux

longerons 18.

Pour modifier la voie des ensembles 17 à chenille ou pour démonter ces ensembles de la substructure 13, les vérins hydrauliques 115 sont alimentés de manière à soulager les longerons 18 de la charge exercée sur les traverses 16. Les broches 111 peuvent alors être retirées à l'aide deslanternes ou des vérins à cliquet 112. Puis,en alimentant les vérins

116, les ensembles à chenille peuvent être déplacés latérale-

ment sur les traverses ou repoussés totalement hors de ces dernières. Après que les extrémités des vérins 116 ont été désolidarisées des supports 117 de montage présentés par les longerons, les ensembles à chenille sont libres et peuvent

être déplacés indépendamment.

Après que les ensembles à chenille ont été démontés, il est souhaitable de mettre en oeuvre les vérins 115 pour qu'ils placent le corps central 15 en contact avec le sol ou sur tout autre support. Les vérins peuvent alors être manoeuvrés de manière à ne supporter que le poids des traverses 16 pour les dégager du corps 15, et les vérins 95 peuvent rentrer les broches 96 dans leurs manchons 103. Un mécanisme auxiliaire

de levage (non représenté) peut être mis en oeuvre pour empe-

cher le basculement des traverses. Des oreilles de levage

peuvent être utilisées à cet effet. Toute alimentation sup-

plémentaire des vérins 115 provoque ltélévation des traverses

16 par rapport au corps 15 et soulève les broches 99 des en-

coches 93. La traverse 16 ainsi libérée peut alors être dé-

placée seule.

Comme représenté sur la figure 7, la largeur maximale, en section transversale, des traverses 16, des longerons 18 (y compris leurs supports 110 de montage) et des chenilles

21 est inférieure à la largeur du corps central 15. Par con-

séquent, lorsque les chenilles 21, les longerons 18 et les traverses 16 sont séparés les uns des autres et du corps 15, ils peuvent être embarqués sur un véhicule tel qu'un camion

dont la largeur lui permet de recevoir le corps central 15.

La substructure 12 peut ainsi être aisément transportée d'un lieu de travail vers un autre, Par conséquent, le train roulant automoteur démontable

selon l'invention peut assumer la fonction de véhicule de trans-

port indépendant pour charges lourdes, comme représenté sur 1 0 la figure 4, bien qu'il soit normalement destiné à supporter la superstructure 13 d'une grue 10 pour charges élevées, comme représenté sur la figure 1. La substructure 12 peut également être démontée aisément et rapidement, comme représenté sur la figure 7 et comme décrit précédemment, de manière à pouvoir être transportée vers un autre lieu de travail. Il est évident que cette substructure peut être remontée en procédant dans

l'ordre inverse des opérations décrites ci-dessus.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au train roulant décrit et représenté sans

sortir du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS

1. Mécanisme d'entraînement auto-moteur pour engin de manutention, comprenant un corps central (15), deux longerons (18) et un ensemble à chenille (21) monté sur chaque longeron (18), caractérisé en ce qu'il comprend également des dispositifs d'entraînement hydrauliques (67, 68) pour chaque ensemble à chenilles (21) ayant un barbotin (19) autour duquel est entraînée une chenille, des pompes hydrauliques (53) montées sur le corps central (15) et reliées amoviblement aux dispositifs d'entraînement respectifs (67, 68) pour fournir à ces derniers du fluide hydraulique, chacun des dispositifs d'entraînement comprenant deux moteurs hydrauliques (63, 62) reliés- au barbotin associé, l'un (63) des moteurs étant du type à débit fixe et l'autre (62) du type à débit variable, ces deux moteurs étant reliés en parallèle sur la pompe (53), un appareillage de commande (65, 66) destiné à inverser sélectivement le sens d'écoulement du fluide hydraulique appliqué par la pompe (53) au dispositif hydraulique d'entraînement associé, de manière que les chenilles (21) puissent être entraînées indépendamment l'une de l'autre dans un sens ou dans l'autre, et un élément (87) réglant le moteur à débit variable pour modifier le couple et la vitesse

communiqués par les moteurs (63, 62) au barbotin (19).

2. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de réglage (87) comprend un organe de compensation (81) qui maintient le moteur (63) à débit variable en position de refoulement total jusqu'à ce que l'appareillage de commande (65, 66) soit sollicité pour placer la pompe (53) en position de débit à peu près maximal

dans un sens ou dans l'autre.

3. Mécanisme selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément de compensation (81) comprend une partie de retour hydraulique (82) reliée aux conduits d'alimentation et de décharge du moteur (63) à débit variable.

4. Mécanisme selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément de compensation (81) comprend une partie de pression (85Y dont l'action s'oppose à celle de la partie de retour (82), cette partie de pression (85) étant sollicitée pour placer la pompe (53) à débit variable en position d'aspiration lorsque l'appareillage de commande (65, 66) est placé en position de débit à peu près total dans

un sens ou dans l'autre.

5. Mécanisme selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément de compensation (81) reçoit la pression pneumatique d'une source réglée par l'appareillage de commande (65, 66), cette source comprenant un régulateur de pression qui détermine la pression pneumatique appliquée à la partie de pression (85) et opposée à la pression de retour dans ladite partie de retour (82), cette pression pneumatique pouvant atteindre un niveau

prédéterminé.