FR3134998A1 - Système hydraulique amélioré pour la génération de vibrations. - Google Patents

Système hydraulique amélioré pour la génération de vibrations. Download PDF

Info

Publication number
FR3134998A1
FR3134998A1 FR2204134A FR2204134A FR3134998A1 FR 3134998 A1 FR3134998 A1 FR 3134998A1 FR 2204134 A FR2204134 A FR 2204134A FR 2204134 A FR2204134 A FR 2204134A FR 3134998 A1 FR3134998 A1 FR 3134998A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
circuit
hydraulic
pressure
hydraulic circuit
electric motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR2204134A
Other languages
English (en)
Other versions
FR3134998B1 (fr
Inventor
Jean Heren
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Poclain Hydraulics Industrie
Original Assignee
Poclain Hydraulics Industrie
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Poclain Hydraulics Industrie filed Critical Poclain Hydraulics Industrie
Priority to FR2204134A priority Critical patent/FR3134998B1/fr
Priority to PCT/FR2023/000063 priority patent/WO2023214126A1/fr
Publication of FR3134998A1 publication Critical patent/FR3134998A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR3134998B1 publication Critical patent/FR3134998B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/18—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency wherein the vibrator is actuated by pressure fluid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/10—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of mechanical energy
    • B06B1/16—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of mechanical energy operating with systems involving rotary unbalanced masses
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C19/00—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving
    • E01C19/22—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for consolidating or finishing laid-down unset materials
    • E01C19/23—Rollers therefor; Such rollers usable also for compacting soil
    • E01C19/28—Vibrated rollers or rollers subjected to impacts, e.g. hammering blows

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)

Abstract

Circuit hydraulique pour la génération de la vibration au sein d’un compacteur comprenant :- une pompe hydraulique (210) - un moteur électrique (M2)- au moins un moteur hydraulique (220, 230) adapté pour mettre en rotation un élément vibrant (225, 235),- un organe de décharge (254) taré,caractérisé en ce que :- le circuit hydraulique (200) est un circuit hydraulique en boucle fermée- la pompe hydraulique (210) est à cylindrée fixe- le circuit hydraulique (200) comprend un contrôleur (400) adapté pour piloter le moteur électrique (M2) de manière à ce que la pression au sein du circuit hydraulique (200) demeure inférieure à la pression de tarage de l’organe de décharge (254) taré. Figure pour l’abrégé : Fig. 1.

Description

Système hydraulique amélioré pour la génération de vibrations.
La présente invention concerne un circuit hydraulique pour la génération de vibrations notamment pour un compacteur électrique.
La génération de vibration dans un engin ou un appareil tel qu’un compacteur électrique répond à des contraintes spécifiques, qui conduisent à réaliser des circuits dédiés.
Les circuits conventionnels pour la génération de vibration emploient communément une pompe hydraulique alimentant un ou plusieurs moteurs hydrauliques pour l’entrainement d’une ou plusieurs masses rotatives excentrées formant un balourd, via un sélecteur du type tout ou rien. Lors de la mise en service, le débit est alors instantanément appliqué aux moteurs hydrauliques. Or, la génération de vibrations étant réalisée au moyen d’une charge générant une forte inertie, la mise en service du générateur de vibration entraine une montée en pression instantanée et un couple qui génère une accélération constante ou quasi constante à pression constante ou quasi constante. Une partie du débit délivré aux moteurs hydrauliques est alors déchargé par une soupape, ce qui implique des pertes de puissance importantes jusqu’à ce que le système atteigne un régime stable de fonctionnement.
Pour l’arrêt du système, on réalise habituellement une dissipation de l’énergie cinétique des masses en rotation en chaleur via une soupape tarée sur laquelle s’appuie le débit des moteurs hydrauliques fonctionnant alors en pompe, afin d’obtenir un arrêt rapide des masses vibrantes.
Il est important d’obtenir un lancement rapide, et un arrêt rapide des masses vibrantes pour que le nombre de cycles par unité de longueur parcourue soit le plus constant possible sur une longueur de travail du compacteur, afin de ne pas déformer la surface à compacter. Il est également important d’atteindre les fréquences de travail, pour lesquelles la machine est conçue, en particulier concernant les masses des sous-ensembles soumis à vibration et les raideurs des éléments d’assemblage, afin d’éviter les phénomènes de résonnances non souhaitées des structures de la machine.
Les circuits conventionnels génèrent donc des pertes ainsi qu’un échauffement important de l’huile du circuit hydraulique, ce qui entraine une perte d’énergie, et une consommation de puissance importante pour son refroidissement. Pour les machines à entrainement électrique en particulier, une perte d’énergie se traduit en une perte d’autonomie.
La présente invention vise ainsi à répondre au moins partiellement à ces problématiques.
La présente invention concerne ainsi un circuit hydraulique pour la génération de la vibration au sein d’un compacteur comprenant :
- une pompe hydraulique
- un moteur électrique adapté pour entrainer en rotation la pompe hydraulique,
- au moins un moteur hydraulique alimenté par la pompe hydraulique via un circuit hydraulique, ledit moteur hydraulique étant adapté pour mettre en rotation un élément vibrant,
- un organe de décharge taré, reliant le circuit hydraulique à un réservoir, ledit organe de décharge étant passant lorsque la pression est supérieure ou égale à une pression de tarage,
caractérisé en ce que :
- le circuit hydraulique est un circuit hydraulique en boucle fermée
- la pompe hydraulique est à cylindrée fixe
- le circuit hydraulique comprend un contrôleur adapté pour piloter le moteur électrique de manière à ce que la pression au sein du circuit hydraulique demeure inférieure à la pression de tarage de l’organe de décharge taré.
Selon un exemple, le contrôleur pilote le moteur en dessous d’une limite d’accélération maximale admissible. Selon un exemple, le contrôleur pilote le moteur de manière à ce que la pression au sein du circuit hydraulique demeure inférieure de 5% ou inférieure de 10% à la pression de tarage de l’organe de décharge taré.
Selon un exemple, le contrôleur pilote le moteur suivant une loi d’accélération constante jusqu’à atteindre une fréquence cible de vibration ou une vitesse cible de rotation des éléments vibrants.
Selon un exemple, la pression au sein du circuit hydraulique est maximisée tout en demeurant inférieure à la pression de tarage de l’organe de décharge taré de manière à ce que l’organe de décharge taré soit maintenu dans une configuration non passante.
Selon un exemple, la pompe hydraulique présente deux orifices définissant une admission et un refoulement selon le sens de rotation de la pompe hydraulique, et dans lequel l’organe de décharge taré comprend deux soupapes tarées à une même pression de tarage, de sorte que chaque orifice de la pompe hydraulique est relié à un circuit de gavage.
Selon un exemple, le moteur électrique, la pompe hydraulique et ledit au moins un moteur hydraulique sont réversibles, de manière à réaliser une fonction de générateur de courant par le moteur électrique lors d’une phase de décélération de la rotation de l’élément vibrant.
La présente invention concerne également un compacteur comprenant :
- un rouleau entrainé en déplacement par un circuit d’entrainement primaire,
- un élément vibrant comprenant une masse excentrée par rapport au rouleau, adapté pour générer des vibrations du rouleau,
- un circuit hydraulique tel que défini précédemment, adapté pour entrainer l’élément vibrant,
dans lequel le contrôleur est configuré de manière à piloter le circuit hydraulique de manière à ce que l’élément vibrant soit entrainé dans un même sens de rotation que le rouleau.
Selon un exemple, le compacteur comprend deux rouleaux et deux éléments vibrants, chaque élément vibrant étant associé à un rouleau. Un tel compacteur est usuellement désigné sous l’appellation de compacteur tandem.
La présente invention concerne en outre un procédé de pilotage d’un circuit hydraulique pour la génération de la vibration au sein d’un compacteur, ledit circuit hydraulique comprenant :
- une pompe hydraulique
- un moteur électrique adapté pour entrainer en rotation la pompe hydraulique,
- au moins un moteur hydraulique alimenté par la pompe hydraulique via un circuit hydraulique en boucle fermée, ledit moteur hydraulique étant adapté pour mettre en rotation un élément vibrant,
- un organe de décharge taré, reliant le circuit hydraulique à un réservoir, ledit organe de décharge étant passant lorsque la pression est supérieure ou égale à une pression de tarage,
le procédé étant caractérisé en ce que pour la mise en service du circuit, on pilote le moteur électrique au moyen d’un calculateur, de manière à ce que la pression dans le circuit hydraulique demeure inférieure à la pression de tarage de l’organe de décharge.
Selon un exemple, on pilote le moteur de manière à ce que la pression au sein du circuit hydraulique demeure inférieure de 5% ou inférieure de 10% à la pression de tarage de l’organe de décharge taré.
Selon un exemple, on pilote la mise en rotation de l’élément vibrant de manière à ce qu’il soit entrainé dans un même sens de rotation que des organes de déplacement du compacteur.
Selon un exemple, lors de la mise en service du circuit, on pilote le moteur électrique de manière à ce qu’il présente une accélération constante jusqu’à atteindre une vitesse de consigne.
Selon un exemple, on réalise la mise en service du circuit en maintenant une vitesse d’avancement constante du compacteur.
Selon un exemple, lors de l’arrêt du circuit, le circuit hydraulique entraine en rotation le moteur électrique de manière à ce que le moteur électrique génère un courant électrique de manière à charger un moyen de stockage de courant.
Selon un exemple, lors de l’arrêt du circuit, on pilote le moteur électrique de manière à ce qu’il présente une décélération constante jusqu’à atteindre une vitesse nulle.
L’invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description détaillée faite ci-après de différents modes de réalisation de l’invention donnés à titre d’exemples non limitatifs.
La est une représentation schématique d’un circuit selon un aspect de la présente invention.
La est une représentation schématique d’une portion du circuit présenté sur la .
La est un graphe qui représente l’évolution de paramètres du circuit au cours de son utilisation.
Sur l’ensemble des figures, les éléments en commun sont repérés par des références numériques identiques.
On décrit ci-après un exemple de réalisation de la présente invention en référence aux figures 1, 2 et 3.
Le circuit tel que présenté sur ces figures comprend un circuit de traction 100 et un circuit de vibration 200.
Le circuit de traction 100 comprend un moteur primaire M1 associé à une pompe hydraulique 110. La pompe hydraulique 110 est reliée à deux moteurs hydrauliques 120 et 130 adaptés pour entrainer en rotation des organes de déplacement d’un véhicule ou engin, respectivement 125 et 135, par exemple des billes ou rouleaux. La nature des organes de déplacement varie selon la nature de l’engin, notamment s’il l’agit d’un compacteur simple, donc avec un rouleau unique et un essieu muni de roues, ou d’un compacteur tandem avec deux rouleaux. En fonctionnement, le moteur primaire M1 entraine en rotation la pompe hydraulique 110 de manière à délivrer un débit. La pompe hydraulique 110 alimente ainsi les moteurs hydrauliques 120 et 130, qui génèrent un couple pour entrainer les organes de déplacement 125 et 135 en rotation.
Le circuit de traction 100 est ici un circuit hydraulique en boucle fermée.
Le circuit de vibration 200 comprend un moteur primaire M2 associé à une pompe hydraulique 210. La pompe hydraulique 210 est reliée à deux moteurs hydrauliques 220 et 230 adaptés pour entrainer en rotation des éléments adaptés pour générer des vibrations, par exemple des masses excentrées.
Dans l’exemple illustré, le circuit de vibration 200 comprend ainsi deux moteurs hydrauliques 220 et 230 adaptés pour entrainer en rotation deux éléments vibrants, respectivement 225 et 235, ce qui correspond typiquement à un compacteur tandem comprenant deux rouleaux. On comprend que dans le cas d’un compacteur comprenant un unique rouleau, le circuit de vibration 200 peut alors ne comprendre qu’un unique moteur hydraulique entrainant en rotation un unique élément vibrant.
Dans l’exemple illustré, une valve de bipasse 240 est montée en parallèle du moteur hydraulique 230, ce qui permet ainsi d’activer soit les deux moteurs hydrauliques 220 et 230, soit uniquement le moteur hydraulique 220.
Le circuit de vibration 200 est ici un circuit hydraulique en boucle fermée.
En fonctionnement, le moteur primaire M2 entraine en rotation la pompe hydraulique 210 de manière à délivrer un débit. La pompe hydraulique 210 alimente ainsi les moteurs hydrauliques 220 et 230, qui génèrent un couple pour entrainer les éléments vibrants 225 et 235 en rotation et ainsi générer des vibrations.
Le système comprend également un circuit de gavage 300, adapté pour délivrer une pression de gavage via une pompe de gavage 310. Le circuit de gavage 300 est typiquement un circuit ouvert. Il délivre une pression via la pompe de gavage 310, cette pression de gavage étant notamment employée pour réaliser un gavage dans la conduite basse pression du circuit de traction 100 et du circuit de vibration 200, mais elle peut également être employée pour le pilotage d’un frein 320 ou pour appliquer des pressions de pilotage.
Le circuit de gavage 300 est ainsi relié au circuit de traction 100 via un bloc de sécurité 150 et au circuit de vibration 200 via un bloc de sécurité 250. Chacun de ces blocs de sécurité réalise une fonction de gavage et de prévention de la surpression. On définit ainsi pour le bloc de sécurité 150 un organe de gavage 152 et un organe de décharge 154, et pour le bloc de sécurité 250 un organe de gavage 252 et un organe de décharge 254. Chaque organe de gavage 152 et 252 comprend typiquement un ou plusieurs clapets anti retour et soupapes tarées formant limiteur de pression adaptés pour réaliser un gavage à l’admission de la pompe hydraulique 110 ou 210 associée, ainsi qu’une protection en surpression.
Chaque bloc de sécurité 150 et 250 assure ainsi une pression minimale dans le circuit de traction 100 et le circuit de vibration 200 via l’organe de gavage 152 et 252 dès lors que la pompe de gavage 310 est actionnée, et réalise une décharge de pression lorsque la pression dans l’un de ces circuits 100 ou 200 dépasse une valeur de tarage via l’organe de décharge 154 et 254. A titre d’exemple, l’organe de décharge 154 associé au circuit de traction 100 peut être calibré à une pression de l’ordre de 350 bar, et l’organe de décharge 254 associé au circuit de vibration 200 peut être calibré à une pression de l’ordre de 210 bar. Chaque organe de décharge 154 et 254 comprend typiquement une soupape ou valve tarée, configurée de manière à réaliser un échappement de fluide vers le réservoir R dès lors que la pression dans l’une des conduites du circuit associé dépasse la valeur seuil de tarage. La valeur de tarage de chaque organe de tarage 154 et 254 est typiquement définie en fonction des pressions admissibles par les différents composants des circuits hydrauliques 100 et 200, notamment en fonction des pressions maximales admissibles par les moteurs hydrauliques 120, 130, 220 et 230.
La détaille un exemple de structure du bloc de sécurité 250 du circuit de vibration 200. Le bloc de sécurité 150 du circuit de traction 100 peut avoir une structure identique ou distincte.
Le bloc de sécurité 250 tel que représenté comprend deux soupapes tarées 256 et 258 chacune montée en parallèle d’un clapet anti-retour taré, respectivement 257 et 259.
Les clapets anti retour tarés 257 et 259 forment l’organe de gavage 252 et permettent de réaliser le gavage du circuit de vibration 200 depuis le circuit de gavage 300. Les soupapes tarées 256 et 258, ou limiteurs de pression, forment l’organe de décharge 254 et permettent de réaliser un échappement de fluide depuis le circuit de vibration 200 vers le réservoir R via le circuit de gavage 300 lorsque la pression dans l’une des conduites du circuit de vibration 200 dépasse une valeur seuil prédéterminée, qui est ici définie par la pression de tarage des soupapes tarées 256 et 258.
Le circuit de gavage 300 comprend une soupape tarée 330 en amont des blocs de sécurité 150 et 250, qui permet le cas échéant de définir la pression appliquée au frein 320. Le frein 320 peut être relié aux roues. D’une manière typique, un frein 320 est incorporé à chaque moteur 125 et 135. D’une manière typique, le frein peut être un frein négatif qui s’applique en l’absence de pression de commande, et qui se relâche lorsqu’on applique une pression. Le circuit de gavage 300 est relié à un réservoir R via deux soupapes tarées 340 et 345 montés en série, en aval de la soupape tarée 330 et en parallèle des blocs d’échanges 150 et 250. Un bloc d’échange 350 est typiquement interposé entre les deux soupapes tarées 340 et 345. La soupape tarée 345 peut être intégrée au bloc d’échange 350.
Le bloc d’échange 350 contient typiquement un sélecteur de la plus basse des deux pressions parmi les deux lignes du circuit de traction 100, et un sélecteur de la plus basse des deux pressions parmi les deux lignes du circuit de vibration 200, et réalise une fuite calibrée de la branche à plus basse pression de chacun de ces circuits pour renouveler l’huile en direction du réservoir. La soupape tarée 345 est placée sur la ligne de sortie du sélecteur de plus basse pression. Lorsque de l’huile sort par le bloc d’échange 350, une quantité égale d’huile arrive par le bloc de sécurité 250, via les clapets de gavage 257 ou 259. La pression minimale dans les lignes de la boucle fermée est donc définie par le tarage des clapets de sortie des blocs d’échange. Le tarage des deux soupapes tarées 340 et 345 définit la pression de gavage appliquée via les blocs d’échanges 150 et 250 au circuit de traction 100 et au circuit de vibration 200.
A titre d’exemple, si on considère que la soupape tarée 345 est tarée à une pression de l’ordre de 4 bar, la pression de gavage lors du fonctionnement du système sera de l’ordre de 5 bar, c’est-à-dire 4 bar auxquels on ajoute le tarage de l’organe de gavage 152 ou 252, typiquement de l’ordre de 0,5 bar, ainsi que les différentes pertes de charge du circuit qui sont par exemple également de l’ordre de 0,5 bar. Cependant, on peut aussi choisir des pressions de gavage de l’ordre de 10 à 20 bar suivant les besoins et le choix des composants.
Le clapet 340 fonctionne si les pompes 110 et 210 ne sont pas activées. Dans ce cas les blocs d’échange ne sont pas activés car il n’y a pas de différence de pression entre les lignes des circuits en boucle fermée. Le clapet 345 réalise une sortie d’huile formant limiteur de pression sur le circuit de gavage, qui rejoint le réservoir R via la soupape tarée 345. La pression de gavage à ce moment est définie par la somme des tarages des soupapes tarées 340 et 345 et les circuits en boucle fermées sont garnis d’huile à cette pression par les clapets 152 et 252
Le bloc d’échange 350 réalise un échappement de fluide du circuit de traction 100 et du circuit de vibration 200 afin notamment de réaliser un renouvellement du fluide dans les circuits, en particulier pour en assurer la filtration et le refroidissement. La pression de tarage du clapet anti retour taré 345 détermine l’échappement de fluide des circuits 100 et 200 et donc le débit de fluide traversant le bloc d’échange 350. Dans l’exemple illustré, une unique soupape tarée 345 calibre l’échappement de fluide pour le circuit de traction 100 et le circuit de vibration 200.
Alternativement, il peut être prévu un bloc d’échange pour le circuit de traction 100 et un autre bloc d’échange pour le circuit de vibration 200
De plus, le tarage de la soupape tarée 345 va impacter la pression de gavage appliquée dans le circuit de traction 100 et dans le circuit de vibration 200 ; la baisse de pression entrainée par l’échappement d’huile dans la ligne basse pression de chacun de ces circuits va être compensée par le gavage.
Le système tel que proposé comprend un contrôleur 400, typiquement un calculateur ou une unité de commande électronique communément désignée sous l’acronyme en langue anglaise « ECU ».
Le contrôleur 400 est typiquement configuré de manière à ce que les éléments vibrants 225 et 235 soient entrainés dans un même sens de rotation que les organes de déplacement 125 et 135, ce qui réduit la consommation d’énergie et limite les frottements. En effet, dans le cas où les éléments vibrants sont des masses en rotation placées à l’intérieur des cylindres du compacteur et sont suspendues dans les cylindres par des roulements ou des paliers, la vitesse relative des pistes des roulements sera plus faible si les éléments vibrants tournent dans le même sens que le cylindre du compacteur. Par ailleurs les frottements des paliers seront orientés de telle façon qu’ils contribuent à l’avancement du véhicule.
Dans le système tel que proposé, le moteur primaire M2 du circuit de vibration 200 est un moteur électrique. Le moteur primaire M1 du circuit de traction 100 peut également être un moteur électrique.
Le contrôleur 400 est configuré de manière à piloter le moteur primaire M2 du circuit de vibration 200, qui est un moteur électrique, de manière à entrainer la pompe 210 en rotation mais en maintenant une pression dans le circuit de vibration 200 inférieure à la pression de tarage de l’organe de décharge 252. La vitesse de déplacement du compacteur associé peut alors par exemple être maintenue constante.
Contrairement aux systèmes antérieurs qui viennent délivrer un débit maximum dès la mise en service du circuit de vibration 200, le système tel que proposé associe ainsi le moteur primaire M2 électrique et son pilotage par le contrôleur 400 afin de réaliser une augmentation progressive de la vitesse de rotation du moteur primaire M2, donc de la vitesse d’entrainement de la pompe hydraulique 210. La pompe hydraulique 210 du circuit de vibration 200 étant une pompe à cylindrée fixe, l’augmentation de sa vitesse d’entrainement entraine une augmentation du débit qu’elle délivre, et donc du débit délivré aux moteurs hydrauliques 220 et 230.
Cette augmentation progressive de la vitesse de rotation lors de la mise en service du circuit de vibration 200 permet ainsi une montée progressive du débit délivré par la pompe hydraulique 210 dans le circuit de vibration 200 et évite donc un pic de pression lors de la mise en service, contrairement aux systèmes antérieurs dans lesquels la pression augmente fortement dès la mise en service comme indiqué en introduction. Ainsi, l’organe de décharge 252 n’est pas actionné, ce qui évite donc des pertes de puissance lors de la mise en service du circuit de vibration 200. Connaissant l’inertie des éléments à entrainer, on peut par exemple piloter le moteur électrique de manière à suivre une loi d’accélération telle que la pression du circuit de vibration 200 soit maximale mais en dessous de la valeur de tarage de l’organe de décharge 254, par exemple 10% ou 5% inférieure à la valeur de tarage de l’organe de décharge 254. De cette manière, l’accélération est la plus élevée possible, et les éléments vibrants sont lancés à la vitesse requise le plus rapidement possible, sans ouvrir l’organe de décharge 254.
Le contrôleur 400 pilote le moteur en dessous d’une limite d’accélération maximale admissible. La pression étant directement proportionnelle à l’accélération de la masse à entrainer, en pilotant le moteur en dessous d’un certain couple, ou en ne dépassant pas une loi de vitesse préétablie, déterminée en fonction de l’inertie de la masse à entrainer, on ne dépasse pas la pression maximale admissible, et on n’ouvre pas les soupapes tarées 256 et 258.
Le contrôleur 400 pilote le moteur suivant une loi d’accélération constante jusqu’à atteindre la fréquence de vibration souhaitée ou la vitesse de rotation souhaitée pour les éléments vibrants. En particulier, en contrôlant le couple ou la vitesse du moteur électrique M2 pour être en permanence à l’accélération maximale admissible, on obtient le lancement des éléments vibrants le plus rapide. Lorsque la vitesse requise pour la fréquence de vibration choisie est atteinte, on contrôle le moteur M2 à une vitesse constante.
Le contrôleur 400 réalise ainsi une régulation en courant du moteur primaire M2 électrique du circuit de vibration 200, notamment en modulant le pilotage du moteur primaire M2 en fonction de la puissance consommée par ce dernier à chaque instant. Le pilotage réalisé par le contrôleur 400 est typiquement réalisé en fonction d’informations et de consignes appliquées par un utilisateur, notamment la vitesse de déplacement souhaitée et la fréquence de vibration souhaitée.
Le contrôleur 400 est typiquement configuré de manière à réaliser un pilotage du moteur primaire M2 lors de l’arrêt du circuit de vibration 200 pour réaliser un arrêt progressif du moteur primaire M2, ce qui entraine une annulation progressive du débit délivré par la pompe hydraulique 210 et donc un arrêt progressif des moteurs hydrauliques 220 et 230 et des éléments vibrants 225 et 235 au lieu de nécessiter dissipation de l’énergie cinétique en chaleur pour réaliser l’arrêt des éléments vibrants.
Le système tel que proposé est aussi réversible, et permet de réaliser une fonction de récupération d’énergie lors de l’arrêt du circuit de vibration 200 comme on l’explique ci-après.
De manière avantageuse, moteur primaire M2 du circuit de vibration 200 peut présenter un fonctionnement de générateur lors de l’arrêt du circuit de vibration 200. Lorsqu’on souhaite stopper le circuit de vibration 200, le moteur primaire M2 est contrôlé pour fournir un couple résistant. Les éléments vibrants 225 et 235 vont temporairement continuer à tourner du fait de leur inertie. Ils vont ainsi entrainer en rotation les moteurs hydrauliques 220 et 230 qui vont alors présenter un fonctionnement de pompe hydraulique et générer un débit. Ce débit va alimenter la pompe hydraulique 210 qui va alors présenter un fonctionnement de moteur hydraulique et entrainer en rotation l’arbre du moteur primaire M2, qui va alors réaliser une fonction de générateur électrique permettant de charger un moyen de stockage de courant 450, par exemple accumulateur électrique tel qu’une batterie. Ainsi, tout ou partie de l’énergie des éléments vibrants est récupérée lors du freinage, contrairement aux systèmes antérieurs dans lesquels l’énergie est dissipée par des pertes de charges et des échappements de pression du circuit. Le temps de freinage des éléments vibrants 225 et 235 peut être prédéterminé en fonction de leur inertie, ce qui permet ainsi au calculateur de piloter l’arrêt du circuit de vibration 200 de manière à obtenir l’arrêt des vibrations à un instant souhaité. Le cas échéant, un dispositif de freinage peut être actionné pour accélérer l’arrêt des éléments vibrants 225 et 235. De manière similaire à la mise en service, le contrôleur 400 pilote le moteur primaire M2 en dessous d’une limite de décélération maximale admissible. La pression étant directement proportionnelle à l’accélération de la masse à entrainer, en pilotant le moteur en dessous d’un certain couple, ou en ne dépassant pas une loi de vitesse préétablie, déterminée en fonction de l’inertie de la masse à entrainer, on ne dépasse pas la pression maximale admissible, et on n’ouvre pas les soupapes tarées 256 et 258. A titre d’exemple, le contrôleur 400 pilote le moteur primaire M2 de manière à ce que la pression dans le circuit de vibration demeure inférieure de 10% ou inférieure de 5% à la valeur de tarage de l’organe de décharge 254
Le contrôleur 400 pilote le moteur primaire M2 suivant une loi de décélération constante jusqu’à atteindre l’arrêt. Si la décélération est la décélération maximale admissible, on obtient l’arrêt en rotation des éléments vibrants le plus rapide sans ouvrir les valves 256 ou 258
On peut calibrer une valeur absolue de l’accélération différente de celle de la décélération suivant les besoins.
En connaissant l’inertie des éléments à entrainer, on peut par exemple piloter le moteur électrique primaire M2 du circuit de vibration de manière à suivre une loi de décélération telle que la pression du circuit soit maximale mais en dessous de la valeur de l’organe de décharge 254. De cette manière, la décélération est la plus élevée possible, et les éléments vibrants sont freinés le plus rapidement possible, sans ouvrir l’organe de décharge 254.
Dans l’exemple illustré qui comprend une valve de bipasse 240, cette dernière est typiquement pilotée par le contrôleur 400, de manière à actionner ou non le moteur hydraulique 230 et donc à entrainer en rotation ou non l’élément vibrant 235, ce qui permet ainsi de moduler les vibrations.
La présente plusieurs courbes qui illustrent l’évolution de différents paramètres en fonction du pilotage tel que décrit précédemment.
On représente sur cette figure une évolution de l’accélération A du moteur primaire M2 en fonction du temps t, une évolution de la vitesse de rotation V du moteur primaire M2 en fonction du temps t, et une évolution de la pression P au sein du circuit de vibration 200 en fonction du temps t dans la conduite haute pression du circuit de vibration 200.
L’instant t1 désigne l’envoi d’une commande de mise en service du circuit de vibration 200. A cet instant, le moteur primaire M2 est alors mis en rotation pour atteindre une vitesse cible Vc. L’accélération du moteur primaire M2 est typiquement constante et égale à une valeur maximale admissible d’accélération Amax qui permet de maintenir une pression P dans la conduite haute pression du circuit hydraulique strictement inférieure à la pression de tarage Pt de l’organe de décharge 254. La vitesse de rotation V du moteur primaire M2 augmente alors de manière régulière, selon une pente constante. Lorsque la vitesse cible Vc est atteinte, l’accélération devient nulle. La vitesse est maintenue à la vitesse cible Vc, et la pression dans le circuit s’établit à une valeur sensiblement constante permettant de maintenir la vitesse de rotation tout en compensant les différentes pertes de charge et frottements.
L’instant t3 désigne l’envoi d’une consigne d’arrêt du circuit de vibration 200. Le système vise alors à amener la vitesse à une valeur nulle le plus vite possible. Le moteur primaire M2 est donc freiné, avec une décélération constante et égale à une valeur maximale admissible de décélération, par exemple –Amax. Cette valeur maximale admissible de décélération est dimensionnée de manière à ce que la pression dans la ligne haute pression du circuit de vibration 200 demeure inférieure à la pression de tarage Pt de l’organe de décharge 254. On note ici que la ligne basse pression et la ligne haute pression sont inversées entre la phase d’accélération et la phase de décélération. La vitesse de rotation du moteur primaire M2 diminue alors de manière régulière, selon une pente constante, jusqu’à son arrêt à l’instant t4.
Bien que la présente invention ait été décrite en se référant à des exemples de réalisation spécifiques, il est évident que des modifications et des changements peuvent être effectués sur ces exemples sans sortir de la portée générale de l'invention telle que définie par les revendications. En particulier, des caractéristiques individuelles des différents modes de réalisation illustrés/mentionnés peuvent être combinées dans des modes de réalisation additionnels. Par conséquent, la description et les dessins doivent être considérés dans un sens illustratif plutôt que restrictif.
Il est également évident que toutes les caractéristiques décrites en référence à un procédé sont transposables, seules ou en combinaison, à un dispositif, et inversement, toutes les caractéristiques décrites en référence à un dispositif sont transposables, seules ou en combinaison, à un procédé.

Claims (11)

  1. Circuit hydraulique pour la génération de la vibration au sein d’un compacteur comprenant :
    - une pompe hydraulique (210)
    - un moteur électrique (M2) adapté pour entrainer en rotation la pompe hydraulique (210),
    - au moins un moteur hydraulique (220, 230) alimenté par la pompe hydraulique (210) via un circuit hydraulique (200), ledit moteur hydraulique (220, 230) étant adapté pour mettre en rotation un élément vibrant (225, 235),
    - un organe de décharge (254) taré, reliant le circuit hydraulique (200) à un réservoir, ledit organe de décharge (254) étant passant lorsque la pression est supérieure ou égale à une pression de tarage,
    caractérisé en ce que :
    - le circuit hydraulique (200) est un circuit hydraulique en boucle fermée
    - la pompe hydraulique (210) est à cylindrée fixe
    - le circuit hydraulique (200) comprend un contrôleur (400) adapté pour piloter le moteur électrique (M2) de manière à ce que la pression au sein du circuit hydraulique (200) demeure inférieure à la pression de tarage de l’organe de décharge (254) taré.
  2. Circuit hydraulique selon la revendication 1, dans lequel la pompe hydraulique (210) présente deux orifices définissant une admission et un refoulement selon le sens de rotation de la pompe hydraulique (210), et dans lequel l’organe de décharge (254) taré comprend deux soupapes tarées (256, 258) à une même pression de tarage, de sorte que chaque orifice de la pompe hydraulique (210) est relié à un circuit de gavage (310).
  3. Circuit hydraulique selon l’une des revendications 1 ou 2, dans lequel le moteur électrique (M2), la pompe hydraulique (210) et ledit au moins un moteur hydraulique (220, 230) sont réversibles, de manière à réaliser une fonction de générateur de courant par le moteur électrique (M2) lors d’une phase de décélération de la rotation de l’élément vibrant (225, 235).
  4. Compacteur comprenant :
    - un rouleau (125, 135) entrainé en déplacement par un circuit d’entrainement (100) primaire,
    - un élément vibrant (225, 235) comprenant une masse excentrée par rapport au rouleau, adapté pour générer des vibrations du rouleau,
    - un circuit hydraulique (200) selon l’une des revendications 1 à 3, adapté pour entrainer l’élément vibrant (225, 235),
    dans lequel le contrôleur (400) est configuré de manière à piloter le circuit hydraulique (200) de manière à ce que l’élément vibrant (225, 235) soit entrainé dans un même sens de rotation que le rouleau (125, 135).
  5. Compacteur selon la revendication 4, comprenant deux rouleaux (125, 135) et deux éléments vibrants (225, 235), chaque élément vibrant (225, 235) étant associé à un rouleau (125, 135).
  6. Procédé de pilotage d’un circuit hydraulique (200) pour la génération de la vibration au sein d’un compacteur, ledit circuit hydraulique (200) comprenant :
    - une pompe hydraulique (210)
    - un moteur électrique (M2) adapté pour entrainer en rotation la pompe hydraulique (210),
    - au moins un moteur hydraulique (220, 230) alimenté par la pompe hydraulique (210) via un circuit hydraulique en boucle fermée, ledit moteur hydraulique (220, 230) étant adapté pour mettre en rotation un élément vibrant (225, 235),
    - un organe de décharge (254) taré, reliant le circuit hydraulique (200) à un réservoir, ledit organe de décharge (254) étant passant lorsque la pression est supérieure ou égale à une pression de tarage,
    le procédé étant caractérisé en ce que pour la mise en service du circuit (200), on pilote le moteur électrique (M2) au moyen d’un calculateur (400), de manière à ce que la pression dans le circuit hydraulique (200) demeure inférieure à la pression de tarage de l’organe de décharge (254).
  7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel on pilote la mise en rotation de l’élément vibrant (225, 235) de manière à ce qu’il soit entrainé dans un même sens de rotation que des organes de déplacement (125, 135) du compacteur.
  8. Procédé selon l’une des revendications 6 ou 7, dans lequel lors de la mise en service du circuit (200), on pilote le moteur électrique (M2) de manière à ce qu’il présente une accélération constante jusqu’à atteindre une vitesse de consigne.
  9. Procédé selon l’une des revendications 6 à 8, dans lequel on réalise la mise en service du circuit (200) en maintenant une vitesse d’avancement constante du compacteur.
  10. Procédé selon l’une des revendications 6 à 9, dans lequel lors de l’arrêt du circuit (200), le circuit hydraulique (200) entraine en rotation le moteur électrique (M2) de manière à ce que le moteur électrique (M2) génère un courant électrique de manière à charger un moyen de stockage de courant (450).
  11. Procédé selon l’une des revendications 6 à 10, dans lequel lors de l’arrêt du circuit (200), on pilote le moteur électrique (M2) de manière à ce qu’il présente une décélération constante jusqu’à atteindre une vitesse nulle.
FR2204134A 2022-05-02 2022-05-02 Système hydraulique amélioré pour la génération de vibrations. Active FR3134998B1 (fr)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2204134A FR3134998B1 (fr) 2022-05-02 2022-05-02 Système hydraulique amélioré pour la génération de vibrations.
PCT/FR2023/000063 WO2023214126A1 (fr) 2022-05-02 2023-04-28 Systeme hydraulique ameliore pour la generation de vibrations

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2204134A FR3134998B1 (fr) 2022-05-02 2022-05-02 Système hydraulique amélioré pour la génération de vibrations.
FR2204134 2022-05-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3134998A1 true FR3134998A1 (fr) 2023-11-03
FR3134998B1 FR3134998B1 (fr) 2024-09-06

Family

ID=82385396

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR2204134A Active FR3134998B1 (fr) 2022-05-02 2022-05-02 Système hydraulique amélioré pour la génération de vibrations.

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR3134998B1 (fr)
WO (1) WO2023214126A1 (fr)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2991729A1 (fr) * 2012-06-06 2013-12-13 Poclain Hydraulics Ind Dispositif de recuperation d'energie
WO2015094023A1 (fr) * 2013-12-16 2015-06-25 Volvo Construction Equipment Ab Système hydraulique pour entraîner un mécanisme vibratoire
US20210047790A1 (en) * 2018-01-19 2021-02-18 Sakai Heavy Industries, Ltd. Construction vehicle

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2991729A1 (fr) * 2012-06-06 2013-12-13 Poclain Hydraulics Ind Dispositif de recuperation d'energie
WO2015094023A1 (fr) * 2013-12-16 2015-06-25 Volvo Construction Equipment Ab Système hydraulique pour entraîner un mécanisme vibratoire
US20210047790A1 (en) * 2018-01-19 2021-02-18 Sakai Heavy Industries, Ltd. Construction vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023214126A1 (fr) 2023-11-09
FR3134998B1 (fr) 2024-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2488380B1 (fr) Chaine de traction pour vehicule hybride
FR2991648A1 (fr) Procede de gestion d'un systeme de freinage dynamique d'un vehicule et dispositif de commande d'un tel systeme
FR2493949A1 (fr) Dispositif de reglage et de commande pour le reglage du moment de rotation de sortie dans un mecanisme hydrostatique avec commande en cascade de la puissance limite
EP1431628B1 (fr) Système de freinage pour un véhicule entraîné par au moins un moteur hydrostatique
WO2008003896A2 (fr) Circuit hydraulique de recuperation d'energie
FR3134998A1 (fr) Système hydraulique amélioré pour la génération de vibrations.
FR3000146B1 (fr) Systeme d'entrainement hydrostatique de machines mobiles de travail a refroidissement de l'agent de pression
WO2014016304A1 (fr) Circuit de commande hydraulique avec sécurité en cas de coupure de commande
FR3135097A1 (fr) Système hydraulique amélioré pour la génération de vibrations.
EP4121327B1 (fr) Transmission hydraulique avec freinage d'urgence
EP3010743B1 (fr) Dispositif de gavage comprenant un moteur hydraulique entrainant une pompe de gavage
FR3136247A1 (fr) Système amélioré pour la génération de vibrations
FR3144074A1 (fr) Système hydraulique amélioré pour la sécurisation du freinage d’engin électrique.
FR3033613A1 (fr) Ralentisseur integre sur circuit d'assistance hydraulique
FR2533990A1 (fr) Dispositif de commande d'une transmission hydrostatique
EP3976950A1 (fr) Systeme d'alimentation en carburant d'une turbomachine avec regulation du debit de carburant
BE1009184A6 (fr) Systeme de regulation d'un generateur de pression hydraulique.
EP3904680B1 (fr) Dispositif d entraînement d'une pompe à très haute pression comprenant un système de régulation hydraulique précis et sécurisé
EP0192899B1 (fr) Circuit anti-calage pour un système hydraulique
EP3421311A1 (fr) Dispositif de frein de secours à couple variable
FR3120592A1 (fr) Système et procédé de contrôle de traction amélioré.
WO2023118755A1 (fr) Dispositif et procede de commande pour une transmission electrohydraulique
EP4453449A1 (fr) Dispositif et procede de commande pour une transmission electrohydraulique
WO2023118754A1 (fr) Procede de mise en service ou de desengagement ameliore pour une transmission electrohydraulique
BE520187A (fr)

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20231103

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3