FR2490571A1 - HYDRAULIC CONTROL DEVICE FOR DRIVING AND DIRECTING A TRACKED VEHICLE - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION A POUR OBJET UN DISPOSITIF DE COMMANDE HYDRAULIQUE D'ENTRAINEMENT ET DE DIRECTION D'UN VEHICULE SUR CHENILLES COMPORTANT DEUX MOTEURS 1, 2 ET DEUX FREINS HYDRAULIQUES 7, 8 CORRESPONDANT CHACUN A UNE CHENILLE. LE DISPOSITIF SELON L'INVENTION, COMPREND, POUR LES DEUX MOTEURS 11, 2 UN MEME CIRCUIT FERME DE PUISSANCE 3 ALIMENTE, DANS UN SENS OU DANS L'AUTRE, PAR UNE POMPE REVERSIBLE 4 ET SUR LEQUEL LES DEUX MOTEURS 1, 2 SONT BRANCHES, EN PARALLELE, ET DES MOYENS SEPARES DE COMMANDE DE L'ARRET DES DEUX MOTEURS INDEPENDAMMENT L'UN DE L'AUTRE. L'INVENTION S'APPLIQUE SPECIALEMENT AUX FOREUSES A COMMANDE HYDRAULIQUE MONTEES SUR CHENILLE.THE SUBJECT OF THE INVENTION A HYDRAULIC CONTROL DEVICE FOR DRIVING AND STEERING A TRACKED VEHICLE INCLUDING TWO MOTORS 1, 2 AND TWO HYDRAULIC BRAKES 7, 8 EACH CORRESPONDING TO A TRACK. THE DEVICE ACCORDING TO THE INVENTION INCLUDES, FOR THE TWO MOTORS 11, 2, A SAME CLOSED POWER CIRCUIT 3 SUPPLIED IN ONE DIRECTION OR THE OTHER, BY A REVERSIBLE PUMP 4 AND ON WHICH THE TWO MOTORS 1, 2 ARE CONNECTED , IN PARALLEL, AND SEPARATE MEANS OF CONTROL OF THE STOPPING OF THE TWO ENGINES INDEPENDENTLY OF ONE OF THE OTHER. THE INVENTION APPLIES SPECIFICALLY TO HYDRAULIC CONTROLLED DRILLS MOUNTED ON TRACKS.
Description
L'invention a pour objet un dispositif de commande hydraulique d'en-The subject of the invention is a device for hydraulic control of
tratnement et de direction d'un véhicule sur chenilles. tracing and steering of a crawler vehicle.
Certains appareils de travaux publics et notamment des foreuses ou perforatrices sont disposées sur un ch9ssis déplaçable sur des chenilles de façon à pouvoir évoluer sur tout terrain. Some public works apparatus and in particular drills or drills are arranged on a frame movable on tracks so as to be able to move on any terrain.
Pour déterminer les changements de direction d'un véhicule sur che- To determine the changes of direction of a vehicle on
nilles il est habituel de commander l'entraînement des chenilles à des vi- it is usual to order the training of caterpillars
tesses différentes et même d'arrêter ou d'entraîner en arrière la chenille different tesses and even stop or drive back the caterpillar
vers laquelle on veut tourner. Dans ce but il est utile de pouvoir comman- to which we want to turn. For this purpose it is useful to be able to
der l'entraînement ou l'arrêt des moteurs des deux chenilles indépendam- der the driving or stopping of the motors of the two independent
ment l'un de l'autre.from each other.
C'est pourquoi, dans le cas o l'entratnement des deux chenilles est This is why, in the case where the training of the two caterpillars is
commandé par des moyens hydrauliques, il est courant d'utiliser deux pom- controlled by hydraulic means, it is common to use two pumps
pes reliées chacune au moteur de l'une des chenilles par un circuit indé- each connected to the engine of one of the tracks by an inde-
pendant. Il résulte une augmentation de la complexité et du coût des cir- while. The result is an increase in the complexity and cost of
cuits hydrauliques et par conséquent de l'engin. On doit en outre doubler hydraulic cooks and consequently of the machine. In addition, we must double
les organes de commande et de sécurité et pOvoir un moyen de couplage mé- control and safety devices and to provide a means of
canique des deux pompes pour assurer l'avancement du véhicule en ligne droite. D'autre part, dans le cas des foreuses, comme le forage ne peut avoir lieu qu'à l'arrêt du véhicule, on a pris l'habitude d'utiliser l'une des pompes de commande du déplacement du véhicule pour commander, à l'arrêt, the two pumps to ensure that the vehicle is advancing in a straight line. On the other hand, in the case of drills, as drilling can only take place when the vehicle is stopped, it has become customary to use one of the pumps for controlling the movement of the vehicle to control, stopped,
le moteur de rotation de la foreuse. Il en résulte que cette pompe fonc- the rotation motor of the drill. As a result, this pump works
tionne plus longtemps que l'autre pompe qui a pour seul rôle de commander longer than the other pump, whose only role is to control
l'entraînement de l'autre chenille et elle s'use donc plusvLte. A la lon- the training of the other caterpillar and it therefore wears out more. At the
gue il résulte de cette usure plus grande de l'une des pompes une tendan- as a result of this greater wear of one of the pumps
ce du véhicule à ne pas se déplacer en ligne droite. this of the vehicle not to move in a straight line.
L'invention a pour objet un dispositif de commande hydraulique beau- The subject of the invention is a hydraulic control device
coup plus simple permettant de remédier à ces inconvénients. easier shot to overcome these disadvantages.
En outre le dispositif selon l'invention permet d'assurer plus faci- In addition, the device according to the invention makes it possible to
lement la sécurité de fonctionnement du véhicule en déplacement et à l'ar- the operational safety of the vehicle on the move and on the
r8t. Le dispositif de commande selon l'invention comprend, pour les deux moteurs, un même circuit fermé de puissance alimenté, dans un sens ou datE r8t. The control device according to the invention comprises, for the two motors, the same closed power circuit powered, in one direction or
l'autre par une pompe réversible à débit variable et sur lequel sont bran- the other by a reversible pump with variable flow and on which are connected
cités en parallèle les deux moteurs, et des moyens séparés de commande de mentioned in parallel the two motors, and separate control means of
lVarrgt des deux moeurs indépendamment l'un de l'autre. Arrange the two manners independently of each other.
Selon une caractéristique essentielle de l'invention les moyens de commande de lfarrgt des deux moteurs comprennent deux vannes de barrage à commande hydraulique disposées sur chacune des branches du circuit de puissance et placées au repos en position de fermeture de l'almentation du moteur correspondant et un circuit auxiliaire de pilotage comprenant deux branches de commande de l'ouverture de chacune de ces deux vannes, chaque According to an essential characteristic of the invention, the control means of the stopping of the two motors comprise two hydraulically controlled barrier valves arranged on each of the branches of the power circuit and placed at rest in the closed position of the corresponding motor supply and an auxiliary control circuit comprising two control branches of the opening of each of these two valves, each
branche état munie d'un distcributeur à deux positions respectivement d'ou- state branch with a two-position and two-way
cite verture et de fermeture de la branche., Dans un mode de réalisation préférentiel, chaque moteur de chenille étant associé à un frein hydraulique, les deux freins sont serrés au repos et chaque branche du circuit de pilotage est reliée par une dérivation au fret correspondant pour la commande de l'ouverture du frein simultanément à In a preferred embodiment, each crawler engine being associated with a hydraulic brake, the two brakes are tightened at rest and each branch of the control circuit is connected by a shunt to the corresponding freight. for controlling the opening of the brake simultaneously to
l'ouverture de la vanne de barrage du moteur. the opening of the motor barrier valve.
Dans un mode de réalisation particulier, le circuit de puissance étant relié à un circuit de gavage alimenté par une pompe auxiliaire, le circuit In a particular embodiment, the power circuit being connected to a booster circuit powered by an auxiliary pump, the circuit
de pilotage est branché en dérivation sur le circuit de gavage. pilot is connected bypass to the booster circuit.
L'invention va màntenant être décrite en se référant à un mode de réa- The invention will now be described with reference to a method of
lisation particulier donné à titre d'exemple et représenté sur la figure annexée. La figure unique est un schéma d'un circuit hydraulique de commande, selon l'invention, des moteurs d'entraînement et du moteur de rotation d'un véhicule sur chenilles telle qu'une foreuse, Sur la figure, on n'a pas représenté le véhicule sur chenilles qui particular embodiment given by way of example and shown in the attached figure. The single figure is a diagram of a hydraulic control circuit, according to the invention, the drive motors and the rotation motor of a crawler vehicle such as a drill, in the figure, we do not have represented the crawler vehicle that
peut etre de tout type connu mais seulement, schématiquement, les deux mo- can be of any known type but only, schematically, both
teurs 1 et 2 branchés en parallèle sur un mème circuit fermé de puissance3 1 and 2 connected in parallel on the same closed circuit of power3
alimenté dans un sens ou dans l'autre par une pompe réversible 4 à débit va- fed in one direction or the other by a reversible pump 4 with a flow rate
riable entraînée par un moteur (M). Le circuit de puissance 3 est représen- drivable by a motor (M). The power circuit 3 is
té en trait plein sur la figure.in full line on the figure.
Sur chacune des branches 31, 32, reliant respectivement les moteurs 1 On each of the branches 31, 32, respectively connecting the motors 1
et 2 au circuit de puissance 3 est placée une vanne de barrage, respective- and 2 to the power circuit 3 is placed a barrier valve, respectively
ment 5 et 6.5 and 6.
Les deux vannes de barrage 5 et 6 sont, comme on l'a représenté sur la figure, des distributeurs à deux positions qui sont placés au repos par exemple par un ressort, en position de fermeture du circuit, respectivement The two barrier valves 5 and 6 are, as shown in the figure, two-position valves which are placed at rest for example by a spring, in the closed position of the circuit, respectively
31,32.31.32.
Selon le sens d'alimentation en fluide du circuit 3, chaque vanne de barrage se troue placée soit en amont soit en aval du moteur correspondant, mais dans les deux cas, en position de repos, le circuit est coupé et le According to the fluid supply direction of the circuit 3, each barrier valve is placed either upstream or downstream of the corresponding motor, but in both cases, in the rest position, the circuit is cut and the
moteur est à l'arrêt.engine is stopped.
On conçoit par conséquent qu'en actionnant séparément les vannes de barrage 5 et 6,ilsmit possible d'arrêter l'un ou l'autre des moteurs 1 et It is therefore conceivable that by operating separately the barrier valves 5 and 6, it makes it possible to stop one or the other of the motors 1 and
2 et par conséquent de faire tourner le véhicule dans un sens ou dans l'au- 2 and therefore to turn the vehicle in one direction or in the
tre.be.
En revanche, lorsque les vannes 5 et 6 sont placées en position d'ou- On the other hand, when the valves 5 and 6 are placed in a position of
verture, les deux moteurs 1 et 2 sont alimentés par le circuit sous le mê- both engines 1 and 2 are powered by the circuit under the same
me débit et entratnent le véhicule en ligne droite. I debit and drive the vehicle in a straight line.
Cependant, pour commander le changement de direction du véhicule, il However, to control the change of direction of the vehicle,
peut ne pas Jtre suffisant de bloquer l'alimentation du moteur correspon- may not be sufficient to block the power supply of the corresponding motor.
dant. C'est pourquoi, de faon classique, on associe à chaque moteur un frein, respectivement 7, 8 qui, le plus souvent et un frein à disque agissant sur l'arbre lié au moteur mais n'a été représenté que de façon symbolique sur ing. This is why, conventionally, each motor is associated with a brake, respectively 7, 8 which, most often and a disc brake acting on the shaft connected to the engine but has been represented only symbolically on
la figure.the figure.
Les deux freins 7 et 8 snnt agencés de telle sorte qu'au repos ils Both brakes 7 and 8 are arranged so that at rest they
bloquent les moeurs correspondant 1 et 2 et ils sont desserrés par une ac- block the corresponding mores 1 and 2 and they are loosened by an
tion positive, de m9me que sont ouvertes les vannes de barrage 5 et 6. positive, as well as dam valves 5 and 6.
Pour que le desserrage du frein et l'alimentation du moteur correspon- For the release of the brake and the power supply of the motor to
dant se produisent simultanément, les circuits hydrauliques de commande du frein et de la vanne de barrage sont branchés en dérivation sur les deux branches 91, 92 d'un circuit de pilotage 9 représenté en trait mixte sur la figure. L'alimentation de chacune des branches 91, 92 du circuit de pilotage est munie d'un distributeur, respectivement 10 et 20, à deux positions, At the same time, the hydraulic control circuits of the brake and the shut-off valve are branched to the two branches 91, 92 of a control circuit 9 shown in phantom in the figure. The supply of each of the branches 91, 92 of the control circuit is provided with a distributor, respectively 10 and 20, at two positions,
respectivement d'ouverture et de fermeture de la branche correspondante. respectively of opening and closing of the corresponding branch.
Comme on l'a représenté sur la figure, en position de repos, les deux As shown in the figure, in the rest position, both
distributeurs 10 et 20 ferment les circuits correspondants 91 et 92. En re- distributors 10 and 20 close the corresponding circuits 91 and 92.
vanche, une action positive sur l'un ou l'autre des distributeurs permet d'ouvrir la branche correspondante du circuit de pilotage et par conséquent vanche, a positive action on one or the other of the distributors makes it possible to open the corresponding branch of the control circuit and consequently
de commander l'alimentation du moteur et le desserrage du frein correspon- to control the supply of the motor and the release of the brake correspon-
dant. En pratique, ks deux distributeurs 10 et 20 seront commandés par le ing. In practice, two distributors 10 and 20 will be ordered by the
conducteur du véhicule, soit à la main, soit de préférence au pied, par l'in- driver of the vehicle, either by hand or preferably by foot, by
termédiaire de deux pédqles correspondant chacune à une chenille, le conduc- two pedestals each corresponding to a caterpillar, the conductor
teur contrôlant à la main le débit de la pompe 4 et par conséquent la vitesse by hand controlling the flow of the pump 4 and consequently the speed
des chenilles.caterpillars.
Par ailleurs, en position de repos, les distributeurs 10 et 20 mettent Moreover, in the rest position, the distributors 10 and 20
les circuits correspondant 91 et 92 en communication avec un circuit de re- the corresponding circuits 91 and 92 in communication with a feedback circuit
tour à la biche 93 de façon à permettre le retour immédiat du frein 7 en turn to the doe 93 so as to allow the immediate return of the brake 7 in
position serrée et de la vanne 5 en position fermée. Tight position and valve 5 in closed position.
De façon classique, la pompe-principale 4 est associée à une pompe auxiliaire 40 qui alimente un circuit 41 de gavage du circuit de puissance. Ce In conventional manner, the main pump 4 is associated with an auxiliary pump 40 which supplies a circuit 41 for feeding the power circuit. This
circuit de gavage 41, qui est représenté également en trait mixte, est main- booster circuit 41, which is also shown in dashed line, is now
tenu en permanence sous une pression déterminée-par une soupape 42 et il est donc intéressant de brancher le circuit de pilotage 9 en dérivation sur le circuit de gavage 41. De la sorte, en effet, le circuit de pilotage 9 sera toujours en pression, la quantité d'huile nécessaire à la commande des continuously held under a specific pressure-by a valve 42 and it is therefore interesting to connect the control circuit 9 bypass on the booster circuit 41. In this way, in fact, the control circuit 9 will always be under pressure, the amount of oil needed to order the
freins et des vannes de barrage étant fournie par un accumulateur hydrauli- brakes and gate valves being provided by a hydraulic accumulator.
que 94.that 94.
On voit que l'utilisation d'un même circuit de puissance fermé pour l'alimentation des deux moteurs 1 et 2 permet de simuifier considérablement It can be seen that the use of the same closed power circuit for the supply of the two motors 1 and 2 makes it possible to simulate considerably
les circuits hydrauliques et notamment d'utiliser un seul bloc 33 de soupa- hydraulic circuits and in particular to use a single block 33 of
pes de sécurité placé en dérivation sur le circuit fermé 3. Ce bloc de sé- safety device placed in bypass on the closed circuit 3. This block of se-
curité pouvant être de tout type connu, iln'a pas été représenté en détail can be of any known type, it has not been shown in detail
sur la figure.on the face.
D'atre part, la même pompe 4 qui, selon l'invention, alimente les deux On the other hand, the same pump 4 which, according to the invention, feeds both
moteurs d'entratnement 1 et 2, peut, de façon très simple, alimenter le mo- drive motors 1 and 2, can, in a very simple way, feed the motor-
teur de rotation 11, lorsque le véhicule est à l'arrêt. A cet effet, les rotator 11, when the vehicle is stationary. For this purpose,
deux branches d'alimentation et de retour du circuit 3 sont munies de van- two supply and return branches of the circuit 3 are provided with van-
nes d'inversion 12 et 13 commandées simultanément et qui permettent de met- 12 and 13 simultaneously controlled inversion
tre la pompe 4 en communication soit avec les deux moteurs d'entraînement des chenilles 1 et 2, soit avec le moteur de rotation 11. Dans la position d'entraînement des chenilles, la pompe 4 est à commande manuelle du débit, avec rappel automatique au zéro. Le conducteur peut ainsi régler la vitesse The pump 4 is in communication with the two drive motors of the tracks 1 and 2, or with the rotation motor 11. In the drive position of the tracks, the pump 4 is manually controlled flow, with automatic return at zero. The driver can adjust the speed
de déplacement de l'engin. En revanche, dans la position de forage, la com- movement of the machine. In contrast, in the drilling position, the
mande de la pompe est indexée, ce qui permet de maintenir le débit préala- the pump is indexed, which allows the flow to be maintained
blement choisi par le conducteur sans autre intervention de celui-ci. chosen by the driver without further intervention by the driver.
Outre sa simplicité, le circuit de commande qui vient d'ître décrit In addition to its simplicity, the control circuit which has just been described
présente l'avantage d'une grande sécurité. has the advantage of great security.
En effet, comme on l'a indiqué, en l'absence de commandes positives Indeed, as indicated, in the absence of positive orders
sur les distributeurs 10 et 20, les freins 7 et 8 sont serrés et les van- on the distributors 10 and 20, the brakes 7 and 8 are tight and the brakes
nes 5 et 6 sont fermées. D'autre part, le circuit de retour 93 permet la mise à la biche immédiate des freins 7 et 8 et par conséquent un serrage 5 and 6 are closed. On the other hand, the return circuit 93 allows immediate braking of the brakes 7 and 8 and consequently a tightening
très rapide.very fast.
De la sorte, en l'absence de conducteur ou bien en position de forage pour laquelle la pompe est en communication avec le moteur de rotation, In this way, in the absence of a conductor or in a drilling position for which the pump is in communication with the rotation motor,
l'engin est toujours bloqué puisqu'il faut, pour le faire avancer, non seu- the machine is still blocked because, in order to move it forward, not only
lement actionner les vannes d'inversion 12 et 13, mais également appuyer sur les distributeurs 10 et 20. En déplacement, si pour une raison quelcon- que le conducteur venait à tomber dans l'engin, celui-ci s'immobiliserait immédiatement piasque les chenilles seraient automatiquement freinées et leur Actually actuate the reversing valves 12 and 13, but also press the valves 10 and 20. On the move, if for any reason the driver should fall into the machine, it would come to a stop immediately. caterpillars would be automatically braked and their
alimentation fermée.closed supply.
raitwould
Dans le mgme temps, le débit de la pompe s'annule/grhce au rappel auto- At the same time, the pump flow is canceled / thanks to the self-
matique à zéro de la commande manuelleené r a a sécurité de l'engin. the zero speed of the manual control to the safety of the machine.
Selon un autre perfectionnement, la pompe principale 4 est munie d'un circuit de balayage 43, représenté en tirets sur la figure, et qui assure en permanence la circulation d'huile chaude dans les moteurs 1 et 2 lorsque ceux-ci sont à l'arrêt. De la sorte, on évite le refroidissement des moteurs lorsque l'engin est en position de forage pour laquelle seul le moteur de According to another improvement, the main pump 4 is provided with a sweeping circuit 43, shown in dashed lines in the figure, and which continuously ensures the circulation of hot oil in the engines 1 and 2 when they are at the same time. 'stop. In this way, it avoids the cooling of the engines when the machine is in the drilling position for which only the engine of
rotation 11 est alimenté pendant une période qui peut durer plusieurs jours. rotation 11 is powered for a period that can last several days.
Ainsi, les moteurs d'entratnement des chenilles sont prêt à fonctionner Thus, track drive motors are ready to operate
sans délai par une simple inversion des vannes 12 et 13. without delay by a simple inversion of the valves 12 and 13.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux détails du circuit Of course, the invention is not limited to the details of the circuit
qui vient d'être décrit, d'autre circuits pouvant Atre imaginés pour obte- which has just been described, other circuits that can be imagined to obtain
nir ds résultats analogues, de m'me que l'on pourrait utiliser des dispo- similar results, even though provisions could be
sitifs équivalents à ceux qui sont été décrits pour la commande de l'entrat- equivalent to those described for the control of training.
nement et de l'orientation du véhicule. and orientation of the vehicle.
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