FR2720811A1 - Groupe motopropulseur hydraulique. - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un groupe motopropulseur hydraulique. Ce groupe motopropulseur hydraulique comprend deux pompes (1) actionnées par un balancier (3), un élasteur (4) associé à chaque pompe (1), et un moteur hydraulique (5) relié en amont à la sortie (6) de chaque pompe par l'intermédiaire d'une canalisation d'amenée (7) et en aval à l'entrée (8) de chaque pompe par l'intermédiaire d'une canalisation de retour (9), et des moyens restricteurs (19) associés à la canalisation d'amenée et aptes à obturer momentanément le passage du fluide pour augmenter sa pression de refoulement. L'invention s'applique notamment aux systèmes hydrostatiques de transmission de puissance pour des engins de terrassement.

Description

La présente invention concerne un groupe motopropulseur hydraulique, destiné à être utilisé notamment en tant que système hydrostatique de transmission de puissance, par exemple pour des engins de terrassement.

Les engins de terrassement, tels qu'une pelleteuse ou un bouteur, sont généralement pourvus d'une transmission hydraulique au lieu d'une transmission mécanique pour éviter toute rupture des engrenages mécaniques du fait de la très forte résistance que peuvent rencontrer les engins de terrassement au niveau de leurs roues lorsqu'ils sont utilisés dans des chantiers de travaux publics.

On a représenté schématiquement sur la figure 5 des dessins annexés un groupe motopropulseur hydraulique connu comportant par exemple deux pompes hydrauliques 1, dont le piston 2 est actionné par un balancier 3 qui est entraîné par un moteur à combustion interne ou analogue (non représenté), un ressort pneumatique 4 d'élasticité réglable, généralement désigné par "élasteur", et associé à chaque pompe 1, et un moteur hydraulique 5 relié en amont aux sorties 6 des pompes 1 par l'intermédiaire d'une canalisation d'amenée 7 pour collecter un fluide hydraulique sous pression refoulé par lesdites pompes et en aval aux entrées 8 des pompes 1 par l'intermédiaire d'une canalisation de retour 9 pour renvoyer le fluide hydraulique aux pompes, le moteur hydraulique 5 servant par exemple à entraîner les roues d'un véhicule automobile tel qu'un engin de terrassement (non représenté) par l'intermédiaire d'un arbre cannelé 10.

Chaque pompe 1 comporte une chambre dite d'aspiration 11 communiquant avec les conduites d'amenée 7 et de retour 9 par l'intermédiaire respectivement d'un clapet anti-retour de refoulement 6 et d'un clapet anti-retour d'admission 8, le volume de la chambre d'aspiration 11 variant en fonction de la course du piston 2 dans celle-ci et de la position d'un piston 12 coulissant dans un cylindre 13 formant l'élasteur 4 qui débouche dans la chambre d'aspiration 11 à l'opposé du piston 2.

Le cylindre 13 définit avec le piston 12 une chambre interne dite pneumatique 14 de réception d'un gaz neutre dont la pression de tarage Po, définie comme la pression dans la chambre 14 lorsque le piston 12 est au repos sur sa butée 13a, c'est-à-dire à gauche en regardant la figure 5, peut être réglée en faisant communiquer la chambre 14 avec un réservoir 15 de gaz sous pression élevée Pr, par l'intermédiaire de conduites 16 qui sont sélectivement fermées et ouvertes par des vannes 17.

Lorsque l'organe entraîné par l'arbre 10 rencontre une résistance, le fluide hydraulique qui est refoulé par les pompes 1 s'accumule dans la canalisation 7 en amont du moteur hydraulique 5, ce qui engendre une augmentation de la pression du fluide refoulé et donc du couple du moteur hydraulique 5 qui est proportionnel à la pression du fluide refoulé jusqu'à ce que ce couple atteigne une valeur suffisante pour vaincre la résistance rencontrée au niveau de l'arbre 10.

Toutefois, la pression augmentant dans la canalisation 7, le fluide n'est refoulé à partir de la chambre d'aspiration 11 et contribue donc à augmenter la pression dans la canalisation 7, que lorsque la pression dans la chambre d'aspiration 11 dépasse la pression en amont du moteur hydraulique 5.

Il peut survenir, pour une pression de tarage donnée Po dans la chambre pneumatique 14, que la course du piston 2 dans la chambre d'aspiration 11 ne permette d'engendrer une pression dans celle-ci suffisante pour refouler le fluide à travers le clapet anti-retour de refoulement 6.

La variation de la pression de tarage Po des élasteurs 4 engendre une variation correspondante de la pression dans la chambre d'aspiration 11 en fonction de la course des pistons 2 et permet ainsi de faire varier continûment le couple engendré par le moteur hydraulique 5.

En effet, à chaque course de compression du piston 2, le fluide confiné dans la chambre d'aspiration 11 exerce une poussée sur le piston 12 pour le déplacer dans le cylindre 13 en comprimant le gaz enfermé dans la chambre pneumatique 14 et une partie du fluide préalablement aspiré vient se loger dans le cylindre 13 de manière conjuguée au déplacement du piston 12 (voir l'élasteur supérieur 4 sur la figure 5), jusqu a ce que la pression Pa du gaz enfermé dans la chambre pneumatique 14 atteigne la pression dans la canalisation 7, ce qui permet le refoulement de la partie restante du fluide à travers le clapet anti-retour 6.

Les élasteurs 4 sont déterminés de sorte que la pression de tarage Po définie ci-dessus de la chambre pneumatique puisse varier entre deux valeurs extrêmes prédéterminées Po max et Po min.

On a représenté sur les figures 6 et 7 des dessins annexés, trois courbes concaves en trait fin qui correspondent respectivement à l'évolution de la pression Pa du gaz enfermé dans la chambre pneumatique 14 pour 3 valeurs
Po max, Po quelconque et Po min de la pression de tarage, en fonction de la course du piston .2, lorsque les pompes 1 ne fournissent aucun débit de fluide au moteur hydraulique 5, c'est-à-dire lorsque la totalité de la cylindrée de chaque pompe est utilisée pour comprimer le gaz enfermé dans les chambres pneumatiques 14, en déplaçant le piston 12 correspondant.

Pour modifier la pression de tarage Po dans la chambre pneumatique 14, il est nécessaire de transférer du gaz entre le réservoir 15 et les chambres 14, dans un sens ou dans l'autre selon que l'on désire élever ou abaisser la pression dans la chambre pneumatique 14. Pour que ce transfert de gaz soit possible à un moment du cycle de la pompe 1, la pression
Pr du gaz confiné dans le réservoir 15 doit être déterminée de manière à être supérieure en début de cycle à la pression
Po max et inférieure en fin de course du piston 2 à la pression Pa obtenue avec la pression de tarage Po min, comme illustré par une ligne à traits interrompus horizontale.

On a également représenté sur les figures 6 et 7 l'évolution de la pression du fluide dans la chambre d'aspiration 11 en trait gras continu en fonction de la course de compression du piston 2 à partir de sa position la plus reculée "0" jusqu'à sa position la plus avancée "C" dans la chambre 11, et en pointillés en fonction de la course de retour du piston 2, pour une pression Pf donnée dite de fonctionnement représentant la pression dans la canalisation 7 à laquelle le couple engendré par le moteur hydraulique 5 est suffisant pour entraîner l'arbre 10.

Pour la pression de fonctionnement Pf1, il est toujours possible de transférer du gaz du réservoir 15 vers les chambres 14 et inversement, comme cela est clairement représenté sur la figure 6.

En revanche, il existe des cas de fonctionnement dans lesquels la pression de fonctionnement Pf2 est inférieure à la pression Pr du réservoir 15 (voir figure 7), ce qui interdit tout transfert de gaz des chambres 14 vers le réservoir 15 et il est donc impossible de diminuer Po dans ce cas, car la pression Pa reste constamment inférieure à la pression Pr du réservoir pendant toute la course du piston.

La présente invention a donc pour but d'éliminer l'inconvénient précité et de proposer un groupe motopropulseur hydraulique permettant de réguler la pression de tarage de l'élasteur et la cylindrée de chaque pompe associée dans tous les cas de fonctionnement.

A cet effet, la présente invention a pour objet un groupe motopropulseur hydraulique comprenant au moins une pompe hydraulique actionnée par des moyens d'entraînement, un élasteur associé à chaque pompe, et un moteur hydraulique relié en amont à la sortie de chaque pompe par l'intermédiaire d'une canalisation d'amenée pour collecter le fluide hydraulique refoulé par chaque pompe et en aval à l'entrée de chaque pompe par l'intermédiaire d'une canalisation de retour du fluide hydraulique, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens restricteurs associés à au moins l'une des canalisations précitées et aptes à obturer momentanément le passage du fluide hydraulique pour augmenter sa pression de refoulement en sortie de pompe.

Les moyens restricteurs sont associés de préférence à la canalisation d'amenée en amont du moteur hydraulique.

Par exemple, dans le cas où le groupe motopropulseur hydraulique de l'invention est monté sur un véhicule automobile qui est entraîné en descente le long d'une pente par la gravité, les roues de ce véhicule entraînent en rotation l'arbre du moteur hydraulique qui fonctionne alors en tant que pompe.

Le fait de prévoir les moyens restricteurs en amont du moteur hydraulique permet d'éviter tout risque de rupture ou d'endommagement de celui-ci.

En effet, dans le cas ci-dessus où le véhicule dévale une pente, une fermeture accidentelle des moyens restricteurs provoquerait au pire une cavitation du moteur hydraulique et donc un léger frein moteur dont le couple résultant correspond sensiblement à une pression de 1 bar.

Au contraire, si les moyens restricteurs sont placés en aval du moteur, et qu'il se produit une fermeture complète accidentelle des moyens restricteurs dans le véhicule dévalant la pente, il se produit un verrouillage hydraulique, c'est-à-dire la pression s'élève sans que le moteur agissant en tant que pompe puisse refouler le fluide en aval du fait de la fermeture des moyens restricteurs, ce qui peut entraîner des conséquences catastrophiques, tant pour les organes mécaniques brutalement bloqués dans le moteur que pour la sécurité du véhicule.

Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, les moyens restricteurs comprennent un système obturateur du type vanne dont l'orifice de passage de fluide présente une section continûment variable.

Le système obturateur précité peut être constitué par exemple d'un organe dont une extrémité de section décroissante est destinée à venir obturer l'orifice mettant en communication de fluide la ou les pompes hydrauliques avec le moteur hydraulique, la section de l'orifice de passage du fluide étant déterminée par la position de l'organe qui est elle-même déterminée par la position d'un vérin de commande.

Selon un autre mode de réalisation de l'invention, les moyens restricteurs comprennent un tiroir de régulation hydraulique, définissant une ouverture de passage de fluide à section continûment variable.

On peut prévoir par exemple le tiroir mobile axialement dans un alésage ménagé transversalement par rapport à la canalisation à laquelle il est associé, la section de passage du fluide dans cette canalisation étant fonction de la position du tiroir dans son alésage, laquelle position est elle-même déterminée par la position d'un vérin de commande.

Selon une caractéristique particulière de l'invention, les moyens restricteurs sont sollicités en position de repos, dans laquelle le fluide circule librement à travers ces derniers, par des moyens élastiques de rappel.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le vérin de commande précité est alimenté en fluide par un circuit hydraulique de contrôle monté en dérivation du circuit principal constitué des canalisations précitées, le vérin de commande étant piloté par un dispositif de régulation hydraulique associé aux élasteurs et contrôlant la pression de tarage de ces derniers.

Le dispositif de régulation hydraulique peut comporter une unité centrale de traitement programmée pour établir automatiquement une pression de commande adaptée dans les moyens restricteurs lorsque la pression de fonctionnement est inférieure à la pression du réservoir et qu'il est nécessaire de diminuer la pression de tarage des élasteurs, et supprimer automatiquement et progressivement cette pression de commande lorsque la pression de tarage souhaitée est obtenue.

La présente invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre de plusieurs modes de réalisation particuliers actuellement préférés de l'invention, donnés uniquement à titre d'exemples illustratifs et non limitatifs, en référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels
- la figure 1 est une vue schématique et partielle du groupe motopropulseur hydraulique de l'invention
- la figure 2 est une vue schématique, partielle et en coupe d'un dispositif de régulation hydraulique classique associé à un élasteur du groupe motopropulseur hydraulique de la figure 1
- la figure 3 est une vue schématique et partielle d'un mode de réalisation des moyens restricteurs associés à une canalisation du groupe motopropulseur hydraulique de la figure 1
- la figure 4 est une vue schématique et partielle d'un autre mode de réalisation des moyens restricteurs associés à une canalisation du groupe motopropulseur hydraulique de la figure 1
- la figue 5 est une vue schématique et partielle d'un groupe motopropulseur hydraulique classique
- la figure 6 est un diagramme représentant l'évolution de la pression interne dans la chambre pneumatique d'un élasteur et dans la chambre d'aspiration d'une pompe du groupe motopropulseur hydraulique de la figure 1 ou 5 en fonction de la course de compression et de retour du piston associé, pour une pression de fonctionnement Pfl donnée du moteur hydraulique ; et
- la figure 7 est un diagramme de fonctionnement analogue au diagramme de la figure 6, mais associé à une autre pression de fonctionnement Pf2 du moteur hydraulique.

Suivant l'exemple de réalisation représenté sur la figure 1, le groupe motopropulseur hydraulique de l'invention comporte plusieurs pompes hydrauliques 1, par exemple deux pompes, dont les pistons 2 sont actionnés par exemple par un balancier 3 suivant un mouvement de va-et-vient alternatif, lesdites pompes 1 fonctionnant en circuit fermé.

Le balancier 3 est entraîné par un moteur connu en soi, tel qu'un moteur à combustion interne ou analogue, et le balancier 3 peut être remplacé par tout moyen adapté pour actionner les pistons 2.

Chaque pompe 1 est constituée d'un carter la de forme sensiblement allongée dont une extrémité est ouverte pour recevoir de manière coulissante le piston 2 et dont l'autre extrémité longitudinale débouche dans le cylindre 13 d'un élasteur 4.

Le cylindre 13 est séparé du carter la par un épaulement formant butée 13a, contre lequel vient s'appuyer un piston 12 mobile axialement dans le cylindre 13 de 1 'élasteur.

Le carter la est percé en outre d'au moins un orifice de sortie 6 et d'un orifice d'entrée 8 qui sont fermés par des clapets anti-retour pour assurer respectivement le refoulement et l'aspiration de fluide hydraulique à partir de et dans la chambre d'aspiration 11 définie intérieurement dans le carter la.

Des conduites 18 sont prévues à la sortie 6 des pompes 1 pour le refoulement du fluide et débouchent dans une -canalisation commune de collection 7 qui alimente en fluide le moteur hydraulique 5.

La canalisation 7 est constituée de deux tronçons de conduite 7a et 7b séparés par des moyens restricteurs 19 servant à réguler le passage du fluide dans la canalisation 7 pour permettre la modification de la pression de tarage Po du gaz enfermé dans la chambre pneumatique 14 qui est délimitée par le fond du cylindre 13 et le piston 12.

Un clapet de décharge 20 est prévu au point d'embranchement des conduites 18 pour assurer la sécurité du groupe motopropulseur hydraulique en limitant la pression maximale en sortie de pompe et dans la canalisation collectrice 7. Le clapet de décharge 20 évite ainsi toute surpression trop importante et permet d'encaisser d'éventuels à-coups des pompes 1.

Le circuit hydraulique comporte en aval du moteur hydraulique 5 une canalisation de retour 9 sur le trajet de laquelle est monté un tiroir de ralentissement 21 permettant d'obtenir le cas échéant un effet de frein moteur et un dispositif réfrigérant 22 pour refroidir le fluide hydraulique avant son aspiration par les pompes 1.

La canalisation de retour 9 bifurque en deux conduites d'admission 23 reliées à l'entrée 8 des pompes 1.

On a représenté plus en détail sur la figure 2 l'agencement des vannes 17 et des canalisations 16 reliant le réservoir 15 aux chambres 14 des élasteurs 4.

Les vannes ou robinets 17 schématisés sur la figure 1 désignent globalement sur la figure 2 deux soupapes 24 servant à l'admission et à l'évacuation de gaz des chambres 14 à partir du et vers le réservoir 15.

Les soupapes 24 sont commandées par un dispositif de régulation hydraulique (non représenté) agissant dans les chambres 25 prévues à une extrémité des soupapes 24.

Les élasteurs agissent comme une boîte de vitesses automatique car le dispositif de régulation hydraulique comporte une unité de traitement recevant des données transmises par le véhicule et son conducteur, telles que la vitesse et l'accélération du véhicule.

La tête 24a de chaque soupape 24 obture un passage 26 mettant en communication les chambres 14 avec le réservoir 15, les têtes 24a de soupape étant sollicitées en position de fermeture par des ressorts de rappel 27.

Chaque passage 26 est relié d'une part avec le réservoir 15 via une canalisation 16 et d'autre part avec les chambres 14 via les canalisations 28a ou 28b.

Des clapets anti-retour 29a, 29b sont associés respectivement aux conduites 28a et 28b pour autoriser le passage du fluide dans chaque conduite dans un seul sens.

L'une des soupapes 24 peut être associée par exemple aux conduites 28a munies du clapet anti-retour 29a autorisant uniquement l'admission de gaz dans les chambres 14 et, inversement, l'autre soupape 24 peut être associée aux conduites 28b munies du clapet anti-retour 29b autorisant uniquement l'évacuation de gaz à partir de la chambre 14.

Chaque chambre pneumatique 14 est reliée à la fois à une conduite d'admission 28a et à une conduite d'évacuation 28b.

Chaque soupape 24 peut être associée à plusieurs conduites 28a ou 28b et le groupe motopropulseur de l'invention peut donc comporter plusieurs élasteurs 4.

Nous allons maintenant décrire deux modes de réalisation particuliers des moyens restricteurs 19 illustrés respectivement sur les figures 3 et 4.

Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 3, les moyens restricteurs 19 sont constitués d'un système obturateur à orifice 30 dont la section de passage est continûment variable.

Les moyens restricteurs 19 comportent un organe formant pointeau 31 dont la tête 31a peut présenter par exemple une forme sensiblement conique ou pyramidale.

L'orifice 30 est ménagé à travers une paroi séparant les tronçons 7a et 7b de la canalisation 7.

L'organe 31 est sollicité en position d'ouverture par un ressort de rappel 32 disposé extérieurement à la canalisation 7 et prenant appui sur l'autre extrémité 31b de l'organe 31.

La position de cet organe est commandée par un vérin de commande dont la chambre 33 est définie au niveau de l'autre extrémité 31b de l'organe 31.

Le vérin de commande 33 est piloté par le dispositif de régulation hydraulique précité en fonction de la pression de tarage Po de la chambre pneumatique 14 des élasteurs 4.

Le vérin de commande 33 peut être alimenté par exemple en fluide provenant d'un circuit hydraulique de contrôle auxiliaire prévu en dérivation du circuit hydraulique principal du groupe motopropulseur hydraulique de l'invention.

La forme de la tête 31a en section décroissante permet de faire varier la section de passage du fluide au niveau de l'orifice 30 de manière progressive.

Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 4, les moyens restricteurs 19 comportent un tiroir de régulation hydraulique 34 coulissant dans un alésage 35 ménagé transversalement par rapport à la canalisation 7 et disposé entre les tronçons 7a, 7b de la canalisation 7.

Le fluide situé en amont du tiroir 34, dans la canalisation 7a, exerce une poussée sur une face d'extrémité 34a du tiroir 34 par l'intermédiaire d'un canal 36 en dérivation de la canalisation 7a.

L'autre face d'extrémité 34b de ce tiroir est soumise à la poussée exercée par un vérin hydraulique de commande dont le piston 37 est solidaire du tiroir 34.

Selon la position du tiroir 34 dans l'alésage 35, le tiroir obture plus ou moins le passage entre les tronçons 7a et 7b de la canalisation 7.

On peut bien entendu prévoir un ressort de rappel comme pour le mode de réalisation représenté sur la figure 3.

Dans le premier cas également, l'obturateur est agencé pour que la pression amont exercée sur lui le sollicite en position de repos afin d'augmenter la sécurité.

On a représenté sur les figures 3 et 4 en traits interrompus la position de fermeture des moyens restricteurs 19, et par des flèches le sens de circulation du fluide hydraulique dans la canalisation 7.

On va maintenant décrire un premier mode de fonctionnement du groupe motopropulseur hydraulique de l'invention en référence à la figure 6.

Le mouvement de va-et-vient des pistons 2 dans la chambre d'aspiration 11 se partage en une course de compression correspondant à la courbe en trait gras et une course de retour correspondant à la courbe en pointillés.

En début de course de compression, le piston est dans sa position la plus reculée ou dégagée de la chambre d'aspiration 11, cette position reculée extrême étant représentée dans la pompe inférieure sur la figure 1, et référencée sur le diagramme de la figure 6 par le chiffre de référence '0" sur l'axe des abscisses.

En début de course de compression du piston, la chambre d'aspiration 11 est remplie de fluide hydraulique dont la pression est sensiblement nulle.

Lorsque le piston 2 commence à pénétrer dans la chambre d'aspiration 11, la pression du fluide enfermé dans celle-ci augmente très rapidement jusqu'à la pression de tarage Po du gaz confiné dans la chambre pneumatique 14, car le fluide hydraulique, tel que de l'huile, est généralement incompressible (voir la pente extrêmement raide de la courbe en trait gras en début de course du piston).

Puis, au fur et à mesure que le piston 2 pénètre dans la chambre d'aspiration 11, le fluide hydraulique pousse le piston 12 de l'élasteur 4 en comprimant le gaz confiné dans la chambre 14, dont la pression Pa s'élève suivant la courbe concave représentée en trait gras sur la figure 6.

Le fluide hydraulique enfermé dans la chambre d'aspiration 11 et le gaz confiné dans la chambre pneumatique 14 étant en équilibre de part et d'autre du piston 12, leur pression est la même au cours de la course de compression du piston 2.

Lorsque la pression du fluide hydraulique atteint la pression de fonctionnement du moteur hydraulique 5, c'est-àdire la pression du fluide contenu dans les canalisations 7 et 18, le clapet anti-retour 6 à la sortie de la pompe 1 s'ouvre pour laisser passer le fluide, le piston 2 refoulant le fluide vers le moteur hydraulique 5 jusqu'à ce qu'il atteigne sa fin de course.

La position de fin de course du piston 2 est représentée dans la pompe supérieure 1 de la figure 1 et référencée sur le diagramme de la figure 6 par "C", en abscisses.

On voit sur la figure 1 que le piston 12 se déplace dans le cylindre 13 jusqu'à ce que la pression Pa du gaz confiné dans la chambre 14 atteigne la pression de fonctionnement Pf1 du moteur hydraulique.

Lors de la course de retour du piston 2, le gaz confiné dans la chambre 14 se détend en suivant la courbe concave de pression représentée en pointillés sur la figure 6 et qui est identique à la courbe de montée en pression lors de la course de compression du piston.

La pression du fluide restant dans la chambre d'aspiration 11 diminuant de manière correspondante, le clapet anti-retour 6 se ferme automatiquement sous l'effet de son rappel élastique et de la différence de pression entre la chambre d'aspiration 11 et la conduite de sortie 18.

La pression du gaz confiné dans la chambre pneumatique 14 diminue jusqu'à la valeur Po initiale, à laquelle valeur le piston 12 vient en butée contre l'épaulement 13a du cylindre 13.

Le piston 2 poursuivant son retour vers sa position extrême reculée, la pression dans la chambre d'aspiration 11 chute brusquement à zéro car le piston 12 ne peut plus se déplacer, ce qui provoque l'ouverture immédiate du clapet anti-retour 8 et l'aspiration du fluide hydraulique provenant de la conduite 23.

Par conséquent, la course de compression du piston 2 comporte une course de refoulement dite utile pendant laquelle le fluide est refoulé vers le moteur hydraulique 5 et qui correspond à la partie horizontale de la courbe en trait gras de la figure 6, et de manière analogue, la course de retour du piston 2 comporte une course d'aspiration dite utile pendant laquelle le fluide hydraulique est aspiré dans la chambre d'aspiration 11 et qui correspond à la partie horizontale de la courbe en pointillés de la figure 6.

La surface hachurée 38 sur les diagrammes des figures 6 et 7 représente le volume de liquide débité vers le moteur 5 pendant la course de refoulement utile du piston 2.

Si le moteur hydraulique 5 rencontre une résistance très importante au niveau de son arbre d'entraînement 10, la pression de fonctionnement Pf3 (voir figure 6) peut s'élever au-delà de la pression maximale que peut atteindre le fluide confiné dans la chambre d'aspiration 11 en suivant la courbe en trait fin correspondante à la pression initiale Po.

Dans ce cas, les pompes 1 ne peuvent pas débiter du fluide vers le moteur 5, la totalité du débit de chaque pompe étant utilisée pour comprimer le gaz dans les chambres pneumatiques 14 des élasteurs 4, en déplaçant le piston 12 correspondant.

On actionne alors, par exemple par l'intermédiaire de la pédale d'accélérateur, le dispositif de régulation hydraulique du groupe motopropulseur qui agit sur les vannes 17 pour augmenter la pression Po dans les chambres pneumatiques 14.

Pour augmenter la pression dans les chambres pneumatiques 14, il suffit d'ouvrir la soupape 24 correspondant aux conduites 28a permettant le passage de gaz du réservoir 15 vers les chambres 14.

Grâce à cette opération, on peut augmenter la pression initiale Po des élasteurs 4, pour que la courbe de pression du fluide hydraulique confiné dans la chambre d'aspiration 11 suive une courbe permettant d'atteindre la pression de fonctionnement Pf3, par exemple la courbe correspondant à Po max.

Inversement, si la pression de fonctionnement diminue, le débit de fluide refoulé vers le moteur 5 augmente (voir partie hachurée 38 sur la figure 7), ce qui provoque une augmentation proportionnelle du régime du moteur.

Pour diminuer le régime du moteur on peut soit diminuer la fréquence de fonctionnement du balancier 3, soit diminuer la pression de tarage initiale Po des élasteurs 4.

Le dispositif de régulation hydraulique agit alors sur la soupape 24 associée aux conduites 28b pour la déplacer en position d'ouverture, ce qui provoque le transfert de gaz à partir de la chambre 14 vers le réservoir 15, dès que la pression Pa dans la chambre pneumatique 14 dépasse la pression Pr du réservoir au cours de la course de compression du piston.

Cependant, pour un point de fonctionnement Pf2 tel que représenté sur la figure 7, qui est inférieur à la pression
Pr du réservoir 15, la pression interne du gaz confiné dans la chambre 14 ne dépasse jamais la pression Pr du réservoir, ce qui rend impossible la diminution de la pression initiale
Po dans les chambres 14 des groupes motopropulseurs hydrauliques classiques.

Les restricteurs 19 et les élasteurs 4 sont commandés conjointement par le dispositif de régulation hydraulique pour assurer une transmission de puissance à variation continue de couple et de régime du moteur hydraulique, à la manière d'une boîte automatique de changement de vitesse continu.

Lorsque le groupe motopropulseur de l'invention se trouve dans la situation illustrée sur la figure 7, correspondant à la pression de fonctionnement Pf2, le dispositif de régulation hydraulique actionne les moyens restricteurs 19 vers leur position de fermeture en établissant une pression de commande par l'intermédiaire du vérin de commande précité 33 ou 37.

Il est à noter que la fermeture des moyens restricteurs n'est jamais totale car un léger débit est nécessaire pour continuer à alimenter le moteur afin que le couple exercé reste moteur.

Les moyens restricteurs établissent ainsi une pression de fonctionnement virtuelle en amont du moteur hydraulique 5 supérieure à la pression Pr du réservoir 15, ce qui engendre une compression du gaz confiné dans la chambre pneumatique 14 jusqu'à une pression Pa supérieure à Pr et autorise ainsi le transfert de gaz vers le réservoir 15.

Les moyens restricteurs 19 restent en position de fermeture jusqu'à ce que l'on obtienne la pression Po initiale souhaitée dans les élasteurs 14, cette opération de fermeture ayant une durée très brève, limitée à l'obtention de cette pression Po initiale souhaitée.

Par conséquent, quel que soit le point de fonctionnement du moteur hydraulique de l'invention, il est toujours possible de diminuer ou d'augmenter de manière automatique et continue la pression interne du gaz dans les chambres 14 des élasteurs 4 grâce aux moyens restricteurs 19 du groupe motopropulseur hydraulique de l'invention.

Lorsque la pression Po souhaitée est obtenue dans la chambre 14, la pression de fonctionnement virtuelle imposée par le vérin de commande est supprimée et le fluide peut passer librement des pompes 1 vers le moteur 5, les moyens restricteurs étant dans un état passif.

L'ouverture des moyens restricteurs s'effectue de préférence progressivement pour éviter un surrégime du moteur, notamment grâce à l'ouverture à section continûment variable de ces moyens restricteurs.

Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec plusieurs modes de réalisation particuliers, il est évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut lui apporter de nombreuses variantes et modifications sans pour autant sortir de son cadre ni de son esprit.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Groupe motopropulseur hydraulique comprenant au moins une pompe hydraulique (1) actionnée par des moyens d'entraînement (3), un élasteur (4) associé à chaque pompe (1), et un moteur hydraulique (5) relié en amont à la sortie (6) de chaque pompe (1) par l'intermédiaire d'une canalisation d'amenée (7) pour collecter le fluide hydraulique refoulé par chaque pompe et en aval à l'entrée (8) de chaque pompe par l'intermédiaire d'une canalisation de retour (9) pour renvoyer le fluide hydraulique à chaque pompe, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens restricteurs (19) associés à au moins l'une (7) des canalisations précitées et aptes à obturer momentanément le passage du fluide hydraulique pour augmenter sa pression de refoulement en sortie de pompe.

2. Groupe motopropulseur hydraulique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens restricteurs (19) sont associés de préférence à la canalisation d'amenée (7) en amont du moteur hydraulique (5).

3. Groupe motopropulseur hydraulique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens restricteurs comprennent un système obturateur du type vanne (31) dont l'orifice de passage de fluide (30) présente une section continûment variable.

4. Groupe motopropulseur hydraulique selon la revendication 3, caractérisé en ce que le système obturateur précité est constitué d'un organe (31) dont une extrémité de section décroissante (3la) est destinée à venir obturer l'orifice (30) mettant en communication de fluide la ou les pompes hydrauliques (1) avec le moteur hydraulique (5), la section de l'orifice de passage (30) étant déterminée par la position de l'organe (31) qui est elle-même déterminée par la position d'un vérin de commande (33).

5. Groupe motopropulseur hydraulique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens restricteurs (19) comprennent un tiroir de régulation hydraulique (34) définissant une ouverture de passage de fluide à section continûment variable.

6. Groupe motopropulseur hydraulique selon la revendication 5, caractérisé en ce que le tiroir de régulation (34) est mobile axialement dans un alésage (35) ménagé transversalement par rapport à la canalisation (7) à laquelle il est associé, la section de passage du fluide dans cette canalisation étant fonction de la position du tiroir (34) dans son alésage (35), laquelle position est elle-même déterminée par la position d'un vérin de commande (37).

7. Groupe motopropulseur hydraulique selon la revendication 4 ou 6, caractérisé en ce que le vérin de commande précité (33, 37) est alimenté en fluide par un circuit hydraulique de contrôle monté en dérivation du circuit principal constitué des canalisations précitées (7, 9), le vérin de commande etant piloté par un dispositif de régulation hydraulique associé aux élasteurs (4) et contrôlant la pression de tarage (Po) de ces derniers.

8. Groupe motopropulseur hydraulique selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif de régulation hydraulique comporte une unité centrale de traitement programmée pour établir automatiquement une pression de commande adaptée dans les moyens restricteurs (19) lorsque la pression de fonctionnement (Pf2) est inférieure à la pression (Pr) du réservoir (15) et qu'il est nécessaire de diminuer la pression de tarage (Po) des élasteurs (4), et supprimer automatiquement et progressivement cette pression de commande lorsque la pression de tarage (Po) souhaitée est obtenue.

9. Groupe motopropulseur hydraulique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens restricteurs (19) sont sollicités en position de repos, dans laquelle le fluide circule librement à travers ces derniers, par des moyens élastiques de rappel (32).

10. Groupe motopropulseur hydraulique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens restricteurs sont agencés de sorte que la pression amont exercée sur eux par le fluide hydraulique les sollicite en position de repos.