FR2647062A1

FR2647062A1 - Set of wheels with a hydraulic cylinder and heavy transport vehicle making application thereof

Info

Publication number: FR2647062A1
Application number: FR8906360A
Authority: FR
Inventors: Hubert Pora
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-05-16
Filing date: 1989-05-16
Publication date: 1990-11-23
Anticipated expiration: 1995-05-16
Also published as: IT9035762U1; ES1014630Y; IT220718Z2; IT9035762V0; FR2647062B3; DE9005472U1; ES1014630U

Abstract

A set of wheels, intended for a vehicle for transporting heavy loads, particularly a semi-trailer or a trailer, comprises a hydraulic cylinder 24 for maintaining or adjusting height, placed between a swing arm 22 carrying the wheels and an arm 14 which can be secured to the chassis 10. The actual cylinder is connected to the swing arm 22 whilst the piston thereof is connected to the other element, which rotates on the chassis. The piston is provided with a union for connecting to a hydraulic fluid transfer pipe.

Description

Train de roues à vérin hydraulique et véhicule de transport lourd en faisant application
L'invention concerne les trains de roues destinés aux véhicules de transport de charges lourdes, tels que des engins chenillés, du type comprenant un vérin hydraulique de maintien ou de réglage de hauteur, placé entre un élément portant des roues et un élément solidarisable du châssis d'un véhicule.Wheel train with hydraulic cylinder and heavy transport vehicle applying
The invention relates to wheel sets intended for vehicles for transporting heavy loads, such as tracked vehicles, of the type comprising a hydraulic jack for maintaining or adjusting the height, placed between an element carrying wheels and an element which can be secured to the chassis. of a vehicle.

L'invention trouve une application particulièrement importante dans les véhicules å plusieurs trains de roues, dont les vérins sont reliés les uns aux autres pour permettre aux roues d'un train d'absorber des irrégularités de la route par échange de fluide hydraulique avec les vérins des autres trains. The invention finds a particularly important application in vehicles with several sets of wheels, the jacks of which are connected to each other to allow the wheels of a train to absorb road irregularities by exchange of hydraulic fluid with the jacks. other trains.

On connait déjà de nombreux montages de trains de roues à vérin hydraulique. Dans tous les cas actuels, le cylindre du vérin est fixé au châssis du véhicule et le piston du vérin fait saillie vers le bas pour se raccorder au support de roues. Cette disposition semble en effet s'imposer. Elle est naturelle pour relier la conduite d'échange de fluide hydraulique entre le vérin, à simple effet, et le système hydraulique : la conduite débouche au fond du cylindre, donc dans la chambre quel que soit le degré d'enfoncement du piston. Elle est également naturelle du fait que c'est le piston, moins lourd que le cylindre, qui appartient alors aux masses non suspendues. Many assemblies of wheel sets with hydraulic cylinders are already known. In all current cases, the cylinder of the jack is fixed to the chassis of the vehicle and the piston of the jack projects downward to connect to the wheel support. This provision seems indeed to be essential. It is natural to connect the hydraulic fluid exchange line between the cylinder, single acting, and the hydraulic system: the line opens at the bottom of the cylinder, therefore in the chamber regardless of the degree of depression of the piston. It is also natural in that it is the piston, lighter than the cylinder, which then belongs to the unsprung masses.

Mais il ne semble pas qu'on ait apprécié à ce jour les inconvénients de cette disposition. En particulier, les boues constituées de particules dues à l'usure des surfaces en glissement relatif et à la dégradation de l'huile se déposent à l'entrée de l'alésage dans lequel glisse le piston. Leur effet abrasif accélère l'usure. Un soufflet de protection, fragile de par sa nature même, doit être placé entre le piston et le cylindre pour limiter les salissures sur la partie du piston destinée à glisser dans l'alésage du cylindre. But it does not seem that the disadvantages of this provision have been appreciated to date. In particular, the sludge consisting of particles due to the wear of the surfaces in relative sliding and to the degradation of the oil is deposited at the entry of the bore in which the piston slides. Their abrasive effect accelerates wear. A protective bellows, fragile by its very nature, must be placed between the piston and the cylinder to limit dirt on the part of the piston intended to slide in the bore of the cylinder.

L'invention découle de la prise de conscience de ces inconvénients et de la constatation du caractère non impératif des raisons qui ont conduit jusqu'ici à monter le vérin avec le piston dirigé vers le bas. Elle vise notamment à fournir un train de roues du type ci-dessus défini où l'usure des éléments du vérin est ralentie. The invention stems from the awareness of these drawbacks and the observation of the non-imperative nature of the reasons which have hitherto led to mounting the jack with the piston directed downwards. It aims in particular to provide a set of wheels of the type defined above where the wear of the elements of the jack is slowed down.

Dans ce but, elle propose un train de roues dont le cylindre de vérin est relié à l'élément portant les roues tandis que le piston est relié à l'élément solidarisable du châssis, est muni d'un raccord de conduite de transfert de fluide hydraulique et est percé d'un passage de communication de ce raccord avec la chambre délimitée par le cylindre et le piston.For this purpose, it offers a set of wheels whose cylinder cylinder is connected to the element carrying the wheels while the piston is connected to the integral element of the chassis, is provided with a fluid transfer pipe connection. hydraulic and is pierced with a communication passage of this connection with the chamber delimited by the cylinder and the piston.

Dans la pratique, le piston peut être percé d'un trou axial borgne, constituant ledit passage, dont le fond communique avec le raccord, placé à proximité du point d'articulation du piston sur l'élément solidarisable du châssis. In practice, the piston can be pierced with a blind axial hole, constituting said passage, the bottom of which communicates with the fitting, placed near the point of articulation of the piston on the element which can be secured to the chassis.

Dans un tel montage, le piston peut être protégé contre les salissures par une jupe rigide enveloppant le cylindre, s'ouvrant vers le bas et munie d'un fond se raccordant au piston : une telle jupe, métallique par exemple, est beaucoup moins susceptible d'être endommagée qu'un soufflet en matériau souple ou en élastomère. In such an assembly, the piston can be protected against dirt by a rigid skirt enveloping the cylinder, opening downwards and provided with a bottom connecting to the piston: such a skirt, metallic for example, is much less susceptible to be damaged than a bellows made of flexible material or elastomer.

Un véhicule de transport de charges lourdes suivant un autre aspect de l'invention comprend plusieurs trains de roues munis chacun d'un vérin hydraulique relié au moins à un autre vérin de train de roues par des conduites de liaison, le vérin ayant avantageusement la constitution définie ci-dessus, et chaque vérin contient, à l'intérieur de son piston, un accumulateur hydropneumatique dans lequel règne une pression tarée, permettant d'absorber les crêtes de pression hydraulique que provoque la rencontre d'un obstacle par les roues du train. L'accumulateur hydropneumatique pallie ainsi les insuffisances du transfert de fluide hydraulique entre le vérin du train et d'autres vérins par les conduites de liaison, insuffisances dues aux pertes de charge dans les conduites. A heavy load transport vehicle according to another aspect of the invention comprises several wheel sets each provided with a hydraulic cylinder connected at least to another wheel train cylinder by connecting pipes, the cylinder advantageously having the constitution defined above, and each actuator contains, inside its piston, a hydropneumatic accumulator in which there is a calibrated pressure, making it possible to absorb the peaks of hydraulic pressure caused by the encounter of an obstacle by the wheels of the train . The hydropneumatic accumulator thus overcomes the inadequacies of the transfer of hydraulic fluid between the train jack and other jacks by the connecting pipes, shortcomings due to the pressure losses in the pipes.

L'invention sera mieux comprise a la lecture de la description qui suit de modes particuliers de réalisation, donnés à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels
- la figure 1 est une vue en élévation et en coupe partielle d'un train de roues selon un premier mode de mise en oeuvre de l'invention ;
- la figure 2 est une vue de face du train de roues de la figure I
- la figure 3 montre schématiquement une constitution possible du vérin du train de roues de la figure 1, en coupe suivant un plan passant par son axe
- la figure 4, similaire à la figure 1, montre une autre constitution possible du train de roues
- la figure 5, similaire à la figure 3, montre une consitution possible de vérin utilisable pour la mise en oeuvre de l'invention.The invention will be better understood on reading the following description of particular embodiments, given by way of non-limiting example. The description refers to the accompanying drawings, in which
- Figure 1 is an elevational view in partial section of a set of wheels according to a first embodiment of the invention;
- Figure 2 is a front view of the wheel train of Figure I
- Figure 3 shows schematically a possible constitution of the jack of the wheel train of Figure 1, in section along a plane passing through its axis
- Figure 4, similar to Figure 1, shows another possible constitution of the wheel set
- Figure 5, similar to Figure 3, shows a possible constitution of actuator usable for the implementation of the invention.

Le train de roues montré schématiquement en figure 1 et 2 a une constitution générale connue. Plusieurs trains de roues de ce type, généralement disposés en deux files, peuvent équiper des remorques ou semiremorques de transport lourd. The train of wheels shown diagrammatically in FIGS. 1 and 2 has a known general constitution. Several wheel sets of this type, generally arranged in two rows, can be fitted to heavy transport trailers or semi-trailers.

Le train de roues, destiné à supporter un châssis 10, comprend un élément relié au châssis par des moyens lui permettant de tourner autour d'un axe de direction 12. L'élément montré en figures 1 et 2 est constitué par un bras oblique supérieur 14, relié en général au châssis par une butée à billes. L'extrémité du bras 14 porte un axe horizontal 16 d'oscillation d'un élément qui porte l'arbre 18 de paires de roues Jume- lées 20. Cet élément constitue un bras oscillant 22 muni d'une chape encadrant l'extrémité du bras 14 et traversée par l'axe 16. La hauteur du châssis par rapport au sol est réglable par admission de liquide dans un vérin 24 ou plusieurs vérins 24 disposés en parallèle reliant les bras 14 et 22. The train of wheels, intended to support a chassis 10, comprises an element connected to the chassis by means allowing it to rotate about a steering axis 12. The element shown in Figures 1 and 2 is constituted by an upper oblique arm 14, generally connected to the chassis by a ball bearing. The end of the arm 14 carries a horizontal axis 16 of oscillation of an element which carries the shaft 18 of pairs of twin wheels 20. This element constitutes an oscillating arm 22 provided with a yoke framing the end of the arm 14 and crossed by the axis 16. The height of the chassis relative to the ground is adjustable by admitting liquid into a jack 24 or several jacks 24 arranged in parallel connecting the arms 14 and 22.

Dans le mode de réalisation illustré, l'axe 12 est placé en avant de l'axe de l'arbre de roue 18, de façon à rendre l'essieu autovireur. Mais l'invention est également applicable à des essieux munis de moyens de direction mécanique comportant des bielles de liaison entre trains de roues (par exemple du genre décrit dans le document FR-A-2 517 614), ou à commande électronique comportant un moteur de braquage sur chaque train de roues. L'invention est également applicable à des trains de roues comportant des moyens d'entraînement des roues, tels qu'un moteur hydraulique, bien qu'elle présente un intérêt particulier dans le cas de trains de roues passifs. In the illustrated embodiment, the axle 12 is placed in front of the axle of the wheel shaft 18, so as to make the axle self-tacking. However, the invention is also applicable to axles provided with mechanical steering means comprising connecting rods between sets of wheels (for example of the type described in document FR-A-2 517 614), or with electronic control comprising a motor turning on each set of wheels. The invention is also applicable to wheel sets comprising wheel drive means, such as a hydraulic motor, although it is of particular interest in the case of passive wheel sets.

La disposition décrite jusqu'ici est connue. The arrangement described so far is known.

Mais, conformément à un aspect de l'invention, le vérin 24, ou chaque vérin 24, est disposé avec son piston dirigé vers le haut. La tête du cylindre 26 du vérin 24 est prévue pour recevoir un axe d'articulation sur le bras oscillant 22 tandis que la tête du piston 30 est prévue pour prendre appui sur le bras supérieur 14. Le piston 30 est muni, à proximité de sa tête, d'un raccord 32 de liaison avec une conduite souple 34 d'amenée et d'échappement de fluide hydraulique. Le raccord 32 débouche dans un passage inénagé dans le piston et s'ouvrant dans la chambre du vérin 24. Le piston 30 montré en figure 3 est de forme tubulaire et son alésage central constitue le passage qui met en communication le raccord avec la chambre.However, in accordance with one aspect of the invention, the jack 24, or each jack 24, is arranged with its piston pointing upwards. The head of the cylinder 26 of the jack 24 is designed to receive a hinge pin on the oscillating arm 22 while the head of the piston 30 is designed to bear on the upper arm 14. The piston 30 is provided, near its head, a connection 32 for connection with a flexible pipe 34 for supplying and escaping hydraulic fluid. The connector 32 opens into a passage arranged in the piston and opening in the chamber of the jack 24. The piston 30 shown in FIG. 3 is of tubular shape and its central bore constitutes the passage which puts the connector into communication with the chamber.

Le cylindre 26 montré en figure 3, qui, dans la pratique, est constitué en plusieurs pièces assemblées, comporte un renflement interne terminal, délimité par un alésage dans lequel le piston 30 coulisse à frottement doux. Des joints d'étanchéité 36 placés dans des gorges du renflement évitent les fuites de fluide hydraulique. The cylinder 26 shown in FIG. 3, which, in practice, is made up of several assembled parts, has a terminal internal bulge, delimited by a bore in which the piston 30 slides with gentle friction. Seals 36 placed in grooves in the bulge prevent leakage of hydraulic fluid.

Grâce à ce mode de montage, les boues formées dans le fluide hydraulique se rassemblent au fond de la chambre et ne risquent pas d'être entraînées entre les surfaces de glissement relatif du piston et du cylindre. Thanks to this mounting method, the sludge formed in the hydraulic fluid collects at the bottom of the chamber and does not risk being entrained between the relative sliding surfaces of the piston and of the cylinder.

Elles peuvent être périodiquement évacuées à travers un orifice de nettoyage 38 obturable.They can be periodically removed through a closable cleaning orifice 38.

Pour éviter le dépôt de salissures sur le piston, il suffit de munir ce dernier d'une jupe de protection 40 dont le fond se raccorde a la tete du piston et qui s'ouvre vers le bas. Cette jupe peut être en tôle mince ou en matière plastique renforcée et laisser subsister un Jeu radial de quelques millimètres par rapport au cylindre pour éviter les frottements,
Dans la variante de réalisation montrée en figure 4 (où les organes correspondant à ceux des figures 1 à 3 sont désignés par le même numéro de référence), le train de roues comporte toutes les roues d'une ligne d'essieux. L'essieu proprement dit 42 est constitué par une traverse, fixée par deux jeux de ressorts a lame 44 à des goussets 46 solidaires du châssis. Les ressorts à lame sont reliés au bras 46 par des axes d'oscillation 48.La tête du piston 30 de chaque vérin est reliée au châssis 10 par un axe de rotation horizontal tandis que la tête du cylindre 26 de chaque vérin est reliée à l'essieu 42 par un axe de rotation parallèle au précédent. Le vérin 24 peut encore avoir la constitution montrée en figure 3.To avoid the deposition of dirt on the piston, it suffices to provide the latter with a protective skirt 40, the bottom of which is connected to the head of the piston and which opens downwards. This skirt can be made of thin sheet metal or reinforced plastic and allow a radial clearance of a few millimeters to remain relative to the cylinder to avoid friction,
In the variant embodiment shown in FIG. 4 (where the members corresponding to those of FIGS. 1 to 3 are designated by the same reference number), the train of wheels comprises all the wheels of an axle line. The axle proper 42 is constituted by a cross-member, fixed by two sets of leaf springs 44 to gussets 46 secured to the chassis. The leaf springs are connected to the arm 46 by axes of oscillation 48.The head of the piston 30 of each cylinder is connected to the chassis 10 by a horizontal axis of rotation while the head of the cylinder 26 of each cylinder is connected to the axle 42 by an axis of rotation parallel to the previous one. The jack 24 can also have the constitution shown in FIG. 3.

Comme indiqué plus haut, plusieurs trains de roues ayant la constitution générale montrée en figure 1 ou en figure 4 sont en général prévus sur le meme véhicule. Les vérins de différents trains (et les deux vérins équipant un même train de roues dans le cas de la figure 4) sont reliés par des conduites. En principe, ces conduites permettent à du fluide hydraulique de passer d'un vérin à l'autre et d'absorber les irrégularités de la route. Mais, en cas de choc violent, le passage du débit requis se traduit par une perte de charge telle que la pression dans un des vérins peut atteindre plusieurs fois la pression nominale. As indicated above, several sets of wheels having the general constitution shown in FIG. 1 or in FIG. 4 are generally provided on the same vehicle. The jacks of different trains (and the two jacks equipping the same train of wheels in the case of FIG. 4) are connected by pipes. In principle, these pipes allow hydraulic fluid to pass from one cylinder to another and absorb road irregularities. However, in the event of a violent shock, the passage of the required flow rate results in a pressure drop such that the pressure in one of the cylinders can reach several times the nominal pressure.

L'invention propose, pour faire disparaitre ces surpressions ou du moins les limiter considérablement, de disposer, dans chaque vérin 24, un accumulateur pneumatique taré de façon que son volume ne commence à se réduire que pour une pression prédéterminée nettement supérieure à la pression nominale de fonctionnement, par exemple supérieure à 1,5 fois cette pression nominale. The invention proposes, in order to make these overpressures disappear or at least considerably limit them, to have, in each jack 24, a pneumatic accumulator calibrated so that its volume begins to decrease only for a predetermined pressure clearly greater than the nominal pressure. operating, for example greater than 1.5 times this nominal pressure.

La disposition de vérins montrée en figures 1 et 4 rend la mise en place d'un tel accumulateur particulièrement simple. Le vérin 24 montré en figure 5 (où les organes correspondant à ceux des figures précédentes portent encore le même numéro de référence) a une constitution générale du genre montré en figure 3. Les têtes du cylindre et du piston sont montées par l'intermédiaire de bagues hémisphériques formant des paliers. Le vérin contient un accumulateur 50, fixé au cylindre, de diamètre tel qu'il s'insère à l'intérieur du piston lorsque celui-ci pénètre profondément dans le cylindre. The arrangement of cylinders shown in Figures 1 and 4 makes the installation of such an accumulator particularly simple. The jack 24 shown in Figure 5 (where the members corresponding to those of the previous figures still bear the same reference number) has a general construction of the kind shown in Figure 3. The heads of the cylinder and the piston are mounted by means of hemispherical rings forming bearings. The cylinder contains an accumulator 50, fixed to the cylinder, of diameter such that it is inserted inside the piston when the latter penetrates deeply into the cylinder.

L'accumulateur 50 montré en figure 5 constitue une cartouche ayant un boîtier métallique externe 52 muni d'une collerette terminale d'immobilisation dans le cylindre et une membrane 54 séparant un compartiment 56 rempli de gaz sous pression d'une chambre dont la communication avec la chambre du vérin est commandée par un clapet anti-retour calibré 58. Ce clapet permet au fluide hydraulique de passer avec une perte de charge faible de la chambre du vérin a la chambre de l'accumulateur. Par contre, il freine le retour de liquide et permet ainsi d'amortir les effets de rebond néfastes pour la suspension. Un orifice 62 de remplissage en gaz du compartiment 56 permet d'établir dans ce dernier la pression de tarage souhaitée.The accumulator 50 shown in FIG. 5 constitutes a cartridge having an external metal casing 52 provided with a terminal collar for immobilizing in the cylinder and a membrane 54 separating a compartment 56 filled with gas under pressure from a chamber whose communication with the cylinder chamber is controlled by a calibrated non-return valve 58. This valve allows the hydraulic fluid to pass with a low pressure drop from the cylinder chamber to the accumulator chamber. On the other hand, it slows the return of liquid and thus makes it possible to dampen the rebound effects harmful for the suspension. An orifice 62 for filling the compartment 56 with gas makes it possible to establish in the latter the desired setting pressure.

L'invention est susceptible d'autres variantes encore de réalisation. il doit être entendu que la portée du présent du brevet s'étend à toutes variantes restant dans le cadre des équivalences ainsi qu'à des dispositifs qui reprennent -une- partie seulement des dispositions décrites ci-dessus. The invention is susceptible of still other alternative embodiments. it should be understood that the scope of the present patent extends to all variants remaining within the framework of equivalences as well as to devices which use only one part of the provisions described above.

Claims

1. Wheel set intended for a vehicle for transporting heavy loads, comprising at least one hydraulic jack (24) for maintaining or adjusting the height, placed between an element (22) carrying the wheels and an element (14) which can be secured to the chassis (10) of a vehicle, characterized in that the cylinder (26) of the jack is connected to the element carrying the wheels while the piston (30) is connected to the element which can be secured to the chassis and in that the piston is pierced with a passage connecting the cylinder chamber to a hydraulic fluid transfer pipe connection.

2. Wheel set according to claim 1, characterized in that the piston is pierced with a blind axial hole giving it a tubular constitution and constituting said passage.

3. Wheel train according to claim 2, characterized in that each cylinder contains a pneumatic accumulator (50) carried by the cylinder and of dimensions such that it can be inserted into the piston during movements of the latter.

4. Wheel set according to claim 3, characterized in that the pneumatic accumulator is under a calibrated pressure, greater than the nominal operating pressure of the jack.

5. Wheel set according to claim 4, characterized in that the calibration pressure of the accumulator (50) is approximately 1.5 times the nominal working pressure of the jack.

6. Wheel set according to claim 4 or 5, characterized in that the accumulator comprises a housing (52) fixed to the body of the jack, delimiting a pneumatic chamber, and in that the jack is provided with a passage (60 ) pressure adjustment in the accumulator.

7. Wheel train according to claim 4, 5 or 6, characterized in that the accumulator communicates with the chamber of the jack via a calibrated non-return valve (58) for damping rebounds.

8. Wheel set according to any one of the preceding claims, characterized in that the piston (30) is fixed to the bottom of a rigid skirt (40) opening downwards and surrounding the cylinder.

9. Heavy load transport vehicle, comprising several sets of wheels, each having a hydraulic jack (24) for holding or adjusting the height, placed between an element (22) carrying the wheels (20) and an element (14) which can be secured of the chassis (10) of a vehicle, said hydraulic cylinders being connected to each other by pressure balancing pipes, characterized in that each of the cylinders (24) contains a pneumatic accumulator (50) calibrated so as to be compress when the pressure in the cylinder exceeds a predetermined value, greater than the nominal working pressure in the cylinder.