Le bloc distributeur et les circuits d'équipement des pelles sur chaînes 320D à 336D
Centre de Perfectionnement FRANCIS MONNOYEUR
Mis à jour 18 mars 2010
Codification 3020
Ce document est la propriété de BERGERAT MONNOYEUR et ne peut être communiqué sans son autorisation.
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Préface Ce document concerne uniquement les pelles hydrauliques sur chaînes 320D à 336D. Malgré les similitudes de fonctionnement, il y a trop de différences pour aborder dans un seul documents les circuits des 311D à 345D. Ce document présente les composants installés dans le bloc distributeur et les fonctions qu'ils assument. Ce document présente également les circuits : - du godet - du bras - de la flèche - le coupleur rapide Toutes les fonctions particulières correspondant à ces circuits et installées sur les pelles standard sont présentées. Ce document n'aborde pas les circuits d'orientation et de translation, ceux ci font l'objet de documents spécifiques.
Réalisé par : Roger Léculliez
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2 2
Sommaire Présentation
4
Implantation des composants
5 et 6
Le circuit N.F.C., Négatif Flow Control
7
Les valves N.F.C., Négatif Flow Control
8
Le limiteur de pression principal
9 et 10
La commande de la fonction "levage lourd"
11
Le circuit hydraulique du godet
12
Le distributeur hydraulique du godet
13
Les limiteurs de pression anti-chocs
14
Le circuit du bras
15 à 28
Le circuit hydraulique de la flèche
29 à 37
La valve de maintien de charge
38
Les VCM, Valve de Contrôle de Mouvement
39 à 43
La fonction flottante
44 à 53
Les vérins
54 et 55
Le circuit de retour
56
Le filtre de retour principal
57
Le filtre de drainage des pompes et moteurs
58
La filtration fine
59
Le circuit du coupleur rapide
60
Notes personnelles
65
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Présentation du bloc distributeur
Le circuit d'équipement comprend deux circuits, chacun fonctionne avec le débit d'une pompe, la pompe avant et la pompe arrière. Ces deux circuits se cumulent parfois pour assurer certaines fonctions particulières. Le bloc distributeur contient des composants qui concernent l'ensemble des circuits et des systèmes spécifiques pour chacun des mouvements. Composants communs : - un limiteur de pression à deux seuils de fonctionnement - un tiroir de déplacement en ligne droite - deux circuit N.F.C. Negative Flow Control Le circuit du godet est le plus simple Les circuits du bras et de la flèche comportent de nombreuses particularités. Les circuits d'orientation, de translation et auxiliaires font l'objet de documents spécifiques. Les tiroirs distributeurs possèdent des composants identiques : - les clapets anti-retours en alimentation - les limiteur de pression anti-chocs
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L'implantation des composants
Pelles 320D à 336D
(10) Straight travel solenoid valve (11) Right travel control valve (12) Attachment control valve (13) Bucket control valve (15) Boom I control valve (16) Stick II control valve (18) Straight travel control valve (21) Boom II control valve (22) Stick I control valve (24) Swing control valve (25) Left travel control valve (28) Line relief valve (boom cylinder rod end) (30) Line relief valve (stick cylinder head end) (32) Main relief valve (34) Line relief valve (bucket cylinder rod end) (45) Right body (46) Left body
Le bloc distributeur est similaire pour les pelles 320D à 319D, il reprend la plupart des fonctions installées sur les anciennes pelles.
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L'implantation des composants (1) Stick II control valve (2) Boom I control valve (3) Bucket control valve (4) Attachment control valve (5) Right travel control valve (6) Parallel feeder passage (7) Inlet port (8) Straight travel control valve (9) Left travel control valve (10) Parallel feeder passage (11) Swing control valve (12) Stick I control valve (13) Boom II control valve (14) Right body (15) Left body (16) Negative flow control orifice (17) Return port (18) Negative flow control orifice (19) Return passage (20) Center bypass passage (21) Inlet port (22) Center bypass passage (23) Return passage
L'ensemble des distributeurs fonctionnent sur deux types de circuits : - un circuit en centre à suivre, héritage des très vielles pelles - un circuit parallèle, évolution arrivée avec les premières pelle de la génération 300. Lorsque tous les distributeurs sont au neutre, le circuit en centre à suivre permet une circulation du débit vers le réservoir, la puissance hydraulique absorbée est théoriquement réduite mais les pompes fonctionnent en cylindrée maxi. L'importance du débit génère une perte de charge non négligeable dans les lignes, les passages à travers les distributeurs, le refroidisseur, le filtre, la puissance absorbée n'est pas négligeable et l'huile fatigue à circuler inutilement. Le circuit en centre à suivre impose un fonctionnement prioritaire, le mouvement en service ne permet pas l'alimentation des distributeurs installés en aval. Le débit important et la perte de charge sont réduits par l'installation du système NFC, Negative Flow Control, qui réduit le débit des pompes lorsqu'ils sont tous au repos. L'effet prioritaire est supprimé par l'installation d'un circuit parallèle. Le circuit parallèle permet l'alimentation simultané de plusieurs mouvements mais avec l'inconvénient de favoriser le mouvement le moins chargé au détriment des plus chargés. Les distributeurs ne sont pas équipés de balances de pression mais de nombreuse astuces technologiques adaptent le fonctionnement aux conditions de travail.
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Les circuits NFC, Négatif Flow Control
Les circuits N.F.C. agissent sur la régulation des pompes pour adapter les débits en fonction de la demande vers les équipements. Les débit sont réduits (jamais nul) lorsque tous les tiroirs sont au repos. Les débits sont maxi (en fonction de la régulation de puissance) lorsqu'un distributeur est grand ouvert vers un équipement. Le système N.F.C. est capable de doser le débit pour une utilisation partielle d'un mouvement. Chacun des débits de pompe circule à travers les centres à suivre et rencontre une restriction. L'opposition au débit installe une pression en amont, l'information de pression est transmise par un flexible sur un tiroir de régulation des pompes.
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Les valves N.F.C., Négatif Flow Control Vers le réservoir
Vers la régulation
Coté gauche
Coté droit
Les valves N.F.C. sont implantées aux extrémités du bloc distributeur. Attention, elles semblent identiques, ce n'est pas le cas, ne pas les permuter. Elles sont constituées d'un fourreau comportant des petits orifices constituant le passage N.F.C., et d'un limiteur de pression qui évacue le débit pendant la phase de réaction de rappel en cylindrée réduite sur l'arrêt brutal d'un mouvement. Les limiteurs N.F.C. sont ajustés avec des cales mais ils ne sont pas prévus pour être réglés. Le rôle et le contrôle des valves N.F.C. sont expliqués en détail dans le document "les pompes hydrauliques d'équipement".
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Le limiteur de pression principal
Pour obtenir une pression identique sur le refoulement des deux pompes lorsque l'hydraulique est au maximum de ces possibilités, le constructeur protège les deux circuits par un seul limiteur de pression. Cette technique était déjà en place sur les très anciennes pelles de la génération 200. Les deux débit sont en relation avec le limiteur de pression. Pour éviter que le débit d'une pompe sous pression circule dans le circuit de l'autre pompe par différence de pression, les circuits sont isolés par deux clapets anti-retours. Le limiteur de pression principal est à étage pilote et à deux seuils de fonctionnement. Le seuil base pression protège les circuits pendant les phases de travail en terrassement. Le seuil haute pression autorise un surplus de pression pour effectuer les phases de manutention. Remarque : sur les 320D à 336D, contrairement à d'autres pelles hydrauliques sur chaînes, le seuil haute pression n'est pas utilisé pour effectuer une translation.
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Le limiteur de pression, 320D à 336D
Réglage basse pression Réglage haute pression
L'activation du seuil haute pression est réalisée par la mise en service d'un électrodistributeur qui installe la pression de pilotage sur un piston de charge. Procédure de contrôle et de réglage : - installer un manomètre en sortie de pompe la pompe arrière - moteur tournant, Dial 10, A.E.C. OFF, levage lourd activé - lever la flèche et tenir en butée (2 pompes) - la pression relevée doit être de 36 000 ± 500 kPa - ajuster si nécessaire, agir sur l'écrou du bas et l'ensemble au dessus. - désactiver le levage lourd - ouvrir le godet et tenir en butée (1 pompe) - la pression relevée doit être de 35 000 ± 500 kPa - ajuster si nécessaire, agir sur l'écrou du haut et l'ensemble au dessus supportant le flexible. Remarques : - faire les réglages en augmentation de la pression. - activer le levage lourd et agir sur son réglage pour sur tarer le limiteur principal afin de contrôler les limiteurs de pression anti-chocs.
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La commande de la fonction "levage lourd"
L'électrodistributeur est surveillé par le code CID 0735. La fonction "levage lourd" est activée par action sur la touche du panneau S.S.P., le témoins correspondant est allumé. La fonction est désactivée par une nouvelle impulsion sur la touche du S.S.P. Pour éviter que le conducteur travaille en production avec le surplus de pression, l'ECM réduit le régime du moteur à 1600 tr/min correspondant à la position 6 du "Dial". La puissance hydraulique disponible est alors réduite à 64%. L'ECM active la vitesse de translation "tortue". L'électrodistributeur de commande est implanté à droite sous l'ensemble distributeurs principal, il est accessible par dessous après dépose de la tôle de blindage.
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Le circuit hydraulique du godet
Le circuit du godet est le plus simple, il ne comporte aucune particularité. Le godet est alimenté par le débit de la pompe arrière uniquement.
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Le distributeur du godet
Le distributeur du godet, comme tous les autres distributeurs (sauf sur les translations) possède un clapet anti-retour en alimentation. Pendant une phase de mouvement lent, le recouvrement positif du distributeur permet un transfert d'huile par différence de pression du vérin vers la pompe et le réservoir. Le clapet anti-retour supprime se transfert d'huile et le mouvement inverse du vérin. Les deux lignes du vérin sont protégés par un limiteur de pression anti-chocs.
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Les limiteurs de pression anti-chocs
Le limiteur de pression anti-chocs est à étage pilote. Il travaille en plusieurs phases : - Ouverture rapide sous l'action d'un coup de bélier - Protection sous l'effet d'un choc ou sous l'action de l'inertie de l'équipement en mouvement. - Réaspiration d'huile pour supprimer l'effet de la cavitation.
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Les vannes d'isolement du vérin de godet
L'utilisation d'outils accroché en bout du bras, une benne preneuse par exemple nécessite la dépose du godet. Le vérin reste en place. Le distributeur du godet est utilisé pour faire fonctionner l'outil raccordé avec des coupleurs rapides sur les lignes du vérin de godet. Pour ne pas avoir de mouvements simultanés outils et vérin du godet, un système de vanne ¼ de tours maintient la tige du rentrée pour la garder à l'abris. Utilisation de l'outil, coté fond du vérin de godet. La vanne dirige le débit vers l'outil, un clapet anti-retour isole le vérin pour ne pas faire sortie inutilement la tige. Utilisation de l'outil, coté tige du vérin de godet. La vanne dirige le débit vers l'outil, un passage réduit permet l'alimentation du vérin, coté tige à travers un clapet anti-retour. A la première utilisation de l'outil et si la tige à tendance à sortir par des fuites internes, chacune des mises sous pression remonte la tige. Le coté fond se vidange à travers le clapet anti-retour de la vanne correspondante. Protection du vérin Un équipement accroché au vérin soumis à un effort anormal peut générer une montée en pression coté tige. Le limiteur protège le vérin, le débit évacué circule dans le circuit de l'outil.
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Le circuit hydraulique du bras
Le circuit du bras comprend plusieurs particularités. Le bras est normalement alimenté par le débit de la pompe avant mais il est capable de récupérer le débit de la deuxième pompe par la fonction "double alimentation". Le fonctionnement simultané du bras et de l'orientation en parallèle ne permet pas un fonctionnement correct de la pelle. Un système de priorité sur l'orientation supprime le débit de la pompe avant vers le vérin de bras, celui-ci travail alors avec le débit de la pompe arrière. Le vérin du bras travaille souvent sous charge menante qui à tendance à faire "tomber" le bras très rapidement. Il est nécessaire de retenir le mouvement pour faciliter la conduite et réduire les effets d'inertie lors de l'arrêt du mouvement. L'effet de la charge menante en rappel du bras est utilisé pour transformer le vérin en pompe à piston. La vidange du vérin coté tige est recyclée coté fond, c'est la fonction régénération.
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Le circuit du bras Le maintient en position levé du bras sous charge impose une étanchéité que le tiroir distributeur ne peux pas garantir. Le constructeur verrouille le fond du vérin par un clapet piloté à l'ouverture flasqué sur le bloc distributeur, la valve de maintient de charge. Cette valve n'est pas homologuée pour les pelles qui travaillent en manutention. La valve de maintient de charge est remplacée par une Valve de Control de Mouvement, VCM, sur toutes les pelles vendues par BM. La valve VCM du bras est similaire à celle des vérins de flèche. L'étude détaillée de la VCM est faite dans la version flèche, pages 39 à 43
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La sortie du bras, rentrée lente de la tige
Maintient de charge Régénération
Vidange libre
Tiroir de priorité orientation
Valve priorité orient.
Par un raccord en T, le manipulateur alimente simultanément le distributeur de bras 1 et le distributeur de bras 2 (désigné habituellement D.A. bras, Double Alimentation du bras). En rentré lente de la tige sans mouvement simultané, le distributeur est manoeuvré par une pression de pilotage faible qui ne permet pas le mouvement du tiroir D.A. bras. La pression initiale de pilotage du tiroir de bras est renseignée à 600 kPa et à 900 kPa pour celle du tiroir de D.A. sur l'illustration de la page 19. Le distributeur du bras coupe la ligne de centres à suivre. Le débit circule dans la ligne parallèle à travers le tiroir de priorité à l'orientation maintenu en position par la réduction de pression "priorité à l'orientation (explication page 28). Le débit traverse le distributeur, puis le clapet anti-retour de la valve de maintient de charge (sur l'illustration) ou de la Valve de Contrôle de Mouvement, V.C.M. (standard B.M., non représentée). Les valves de régénération et de vidange libre n'influencent pas le fonctionnement. Le coté fond se vidange à travers le distributeur. Le coté tige est protégé par un limiteur de pression anti-chocs implanté dans la valve de maintient de charge ou la V.C.M., avant le clapet anti-retour.
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La sortie du bras, rentrée rapide de la tige
En rentrée rapide du bras, la pression de pilotage importante manœuvre les deux distributeurs. Le débit de la pompe avant circule comme décrit précédemment. Le débit de la pompe arrière est fermée en bout de la ligne de centre, le débit de la pompe circule facilement à travers deux clapets anti-retour, l'un en dérivation de la ligne de centre, l'autre après une restriction sur la voie parallèle. Le tiroir D.A. bras dirige le débit dans une ligne qui contourne le bloc distributeur pour injecter le débit en sortie du distributeur, en entrée de la valve de maintient de charge ou vers la V.C.M. de bras. La restriction située en bout de la ligne parallèle, avant le clapet anti-retour, favorise l'alimentation d'un mouvement simultané par la pompe arrière, le mouvement simultané supprime le débit à travers le clapet anti-retour en dérivation de la ligne de centre. Le débit en vidange, coté fond, circule facilement à travers les deux distributeurs vers la ligne de retour au réservoir.
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La rentrée du bras, sortie lente de la tige, sans régénération
Le manipulateur alimente le distributeur de bras, la valve de priorité flèche, la valve de régénération, la V.C.M. de bras et le distributeur de bras 1. En sortie lente de la tige, le distributeur est manoeuvré par une pression de pilotage faible qui ne permet pas le mouvement du tiroir D.A. bras. Le débit de la pompe avant est dirigé vers le fond du vérin. Le débit en vidange du coté tige se présente en arrière du clapet anti-retour de la valve de maintient de charge ou de la V.C.M. Une dérivation sur la ligne de pilotage du tiroir distributeur manœuvre le tiroir évent qui permet l'ouverture du clapet anti-retour pour laisser circuler le débit en vidange. Voir explications détaillées de la valve de maintient de charge page 24 . Le débit vidangé est freiné par la faible section de passage du distributeur pour retenir la charge menante. Les valves de régénération et "Unloading" (vidange libre) n'influencent pas le fonctionnement. Le coté fond est protégé par un limiteur de pression anti-chocs implanté dans le bloc distributeur. Centre de Perfectionnement Francis Monnoyeur
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La rentrée du bras, sortie de la tige sans DA, avec régénération
Une pression de pilotage d'environ 860 kPa manœuvre le tiroir de régénération. La position régénération du tiroir permet une circulation du débit vidangé à travers un clapet anti-retour puis dans la ligne du coté fond, en sortie du tiroir de puissance. La position régénération du tiroir fait ressentir la pression fond du vérin en bout du tiroir "Unloadind" (vidange libre) contre un ressort ajusté à 11 270 kPa. Si la pression d'alimentation du vérin, coté fond, est supérieur à 11 270 kPa, le mouvement du tiroir de vidange libre ouvre un passage directe du débit en vidange du coté tige vers la ligne de retour au réservoir. La circulation facile du débit en vidange du coté tige évite d'installer une contre pression importante coté tige lorsque le bras travaille en force, (remplissage du godet par exemple).
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La rentrée du bras, sortie de la tige avec DA et régénération
Le circuit de pilotage de rentré du bras alimente le tiroir de double alimentation bras à travers la valve de priorité flèche. La valve de priorité intervient lorsque la flèche est levée simultanément avec le bras afin de réduire l'influence des liaisons parallèles, explication détaillée dans le chapitre circuit de la flèche, page 33 Le mouvement du tiroir D.A. coupe la ligne de centre et ouvre le passage de la ligne parallèle vers la ligne externe qui se raccorde en sortie du tiroir Bras 1, coté fond du vérin. Le tiroir D.A. ne permet pas la vidange du côté tige pour favoriser la régénération.
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Les valves de régénération et de vidange directe
Tiroir de régénération du bras
Le tiroir de régénération est piloté par le circuit de pilotage, la pression initiale est donnée à 860 kPa.
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Les valves de régénération et de vidange directe
Tiroir de vidange libre
Le tiroir de vidange libre est piloté à travers le tiroir de régénération par le débit d'alimentation du vérin, coté fond. Le ressort est ajusté à 11 270 kPa.
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La valve de maintien de charge du bras
Cette valve n'est pas installée sur les pelles vendues par B.M., (sauf commande spéciale d'un client, sans VCM) pour ne pas faire double emploi avec les V.C.M. Attention, des pelles d'occasion venant de l'étranger peuvent être sur le territoire, elles ne sont pas forcément dans le standard B.M. Le clapet anti-retour fonctionne normalement dans le sens passant. Le passage à travers le tiroir évent au repos permet à la pression "vérin" d'agir dans la chambre à ressort pour verrouiller le clapet. La pression de pilotage manœuvre le tiroir évent. La passage vérin vers chambre à ressort est fermé, la chambre à ressort est mis en relation avec le drainage. La force de verrouillage hydraulique disparaît, le ressort est seul face à la force hydraulique qui agit sur une différence de surface, en arrière du siège. La force hydraulique largement supérieure à la force du ressort ouvre facilement le clapet anti-retour. Le limiteur de pression protège le vérin et la ligne contre l'effet des chocs. Le limiteur de pression assure la fonction "clapet de réaspiration".
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Le circuit du bras avec la Valve de Control de Mouvement
Toutes les pelles vendues par B.M. sont équipées de V.C.M. sur le vérin de bras, coté tige. La V.C.M. bras est similaire à celles de la flèche.
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Le circuit du bras avec la Valve de Control de Mouvement
Le rôle et le fonctionnement de la V.C.M. sont expliqués pages 39 à 43.
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Le circuit du bras avec mouvement d'orientation simultané
L'alimentation simultanée en parallèle du bras et de l'orientation pose des problèmes de conduite. Le bras travaille en partie sous charge menante et absorbe facilement le débit de la pompe, l'orientation attend que la pression monte dans le circuit du bras pour tourner la tourelle. Le système de priorité à l'orientation supprime l'alimentation parallèle. L'orientation travaille normalement avec le débit de la pompe avant. Le bras n'est plus alimenté par la pompe avant mais travaille avec le débit de la pompe arrière grâce au circuit de double alimentation. Le bras se retrouve en parallèle avec tous les mouvements alimenté par la pompe arrière. Fonctionnement bras seul La valve de priorité alimentée par le circuit de pilotage manœuvre le tiroir de priorité installée sur l'alimentation parallèle du distributeur du bras. Le tiroir ne fait pas restriction, le débit circule à travers un clapet anti-retour simple intégré dans le tiroir.
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Le circuit du bras avec mouvement d'orientation simultané
Le tiroir de priorité à l'orientation est implanté face au tiroir distributeur de double alimentation de la flèche. La mise en service de l'orientation, droite ou gauche agit, grâce à un sélecteur de pression, sur la réduction de pression de la valve de priorité. Une pression de pilotage orientation réduit la pression de commande du tiroir de priorité. Le tiroir de priorité manœuvre vers sa position de repos et étrangle le débit vers le distributeur du bras. Le débit est contraint de circuler vers le distributeur d'orientation.
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Le circuit hydraulique de la flèche
Réalimentation
Valve priorité levage
Le circuit hydraulique de la flèche comprend lui aussi plusieurs particularités. La flèche est alimentée par le débit de la pompe arrière mais elle est capable de fonctionner en double alimentation dans le sens levage. Le mouvement de descente de la flèche doit être retenu pour éviter une chute rapide de l'équipement. La vidange du fond des deux vérins est utilisée pour réalimenter les cotés tige, fonction régénération. Tout comme le bras, l'équipement doit être maintenu en position sans glissement, la pelle est proposée par Cat avec une valve de maintien de charge, le standard B.M. comprend une Valve de Control de Mouvement par vérin. Les pelles sont proposées au standard B.M. avec une option "SmartBooum" qui permet la fonction flottante en levage et en descente de la flèche.
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Le levage lent de la flèche, pas de mouvement simultané
Le manipulateur de pilotage commande simultanément les distributeurs flèche 1, flèche 2 (D.A. flèche) et la valve de priorité au levage. En levage seul, la valve de priorité au levage n'a pas d'incidence sur le fonctionnement. Une faible pression de pilotage manœuvre uniquement le tiroir flèche 1. Le tiroir flèche 1 coupe la ligne de centre à suivre, le débit circule par la voie parallèle, traverse le clapet anti-retour de la valve de maintient de charge ou celui de la V.C.M. La valve de régénération n'a aucune incidence sur le levage de la flèche Le coté fond des vérins est protégé par un limiteur de pression anti-chocs contre le clapet anti-retour, coté vérin. Le coté tige se vidange normalement à travers le distributeur vers le ligne de retour au réservoir.
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Le distributeur (1) de flèche
Le distributeur de flèche n'est pas équipé de limiteur de pression anti-choc coté fond. Le limiteur de pression est implanté dans le bloc de maintient de charge ou les Valves de Contrôle de Mouvement. L'usinage du tiroir est tel que le passage du fond des vérins vers la ligne de retour est fortement réduit (retenue de la charge menante).
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Le levage rapide de la flèche, pas de mouvement simultané
La pression de pilotage importante manœuvre les deux tiroirs, flèche 1 et 2. Le tiroir D.A. bloque le débit de la pompe avant sur la ligne de centre à suivre, celui-ci circule par la voie parallèle. Le débit traverse un clapet anti-retour puis se cumule au débit de la pompe arrière en sortie du distributeur 1. La vidange des cotés tiges se fait normalement à travers le distributeur 1.
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Le levage rapide de la flèche et rappel rapide du bras
Les mouvements simultanés en levage de la flèche et rappel rapide du bras font intervenir en parallèle le débit de la pompe arrière (flèche 1 et D.A. bras). Le rappel du bras se fait sous faible pression en charge menante sur la course descendante. Normalement, le débit de la pompe arrière circule facilement vers le bras et refuse d'alimenter la flèche. De part la valve de priorité flèche commandée par le pilotage levage de la flèche, la pression de commande du distributeur D.A. bras est réduite, le tiroir D.A. se recentre et le débit de la pompe arrière est contraint d'alimenter les vérins de flèche.
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Le distributeur de Double Alimentation de la flèche
Le distributeur lui-même ne présente pas de particularités. Il est situé sur le même plan de coupe que la valve de priorité à l'orientation.
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La descente de la flèche avec régénération
Il n'y a pas de double alimentation en descente de flèche. Le poids de l'équipement est utilisé pour récupérer le débit en vidange du fond des vérins pour réalimenter les cotés tige. Le manipulateur manoeuvre simultanément le tiroir distributeur et le tiroir de régénération. Le tiroir distributeur ne ferme pas complètement le passage vers la valve N.F.C., la pompe n'est pas complètement en position cylindrée maxi. Le vérin est alimenté par la ligne parallèle. Le débit vidangé coté fond est fortement freiné vers la ligne de retour au réservoir par une faible section de passage à travers le distributeur de flèche. Le débit circule à travers le tiroir de régénération puis un clapet anti-retour et se cumul avec le débit de la pompe en sortie du distributeur. Le débit régénéré est plus important que le débit vidangé, le surplus circule par la ligne du centre à suivre vers la valve N.F.C. se qui réduit le débit de la pompe. Le coté tige est protégé par un limiteur de pression installé dans le bloc distributeur.
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Le tiroir de régénération, descente lente
En descente lente, la pression de pilotage réduite ne manœuvre pas le tiroir de régénération. Le passage du fond des vérin vers les cotés tiges est fermé. Le circuit fonctionne normalement.
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Le tiroir de régénération, descente rapide
En descente rapide, la pression de pilotage déplace le tiroir de régénération. Le passage du fond des vérin vers les coté tige est ouvert. Le débit en vidange, retenu par le tiroir distributeur, circule à travers le clapet anti-retour vers les coté tiges. Lorsque le conducteur est en appuis sur la flèche, la vidange coté fond est réduite et la pression faible. L'effort de travail installe une pression coté tige, le clapet anti-retour supprime la possibilité du transfert d'huile du coté tige vers coté fond.
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La valve de maintient de charge
Normalement, la valve de maintient de charge n'est pas installé sur les pelles présente sur le territoire Français. Le fonctionnement est identique à la valve du bras, décrite précédemment.
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Les V.C.M. Valves de Contrôle de Mouvement S.I.S.
Chacun des vérins est équipé d'une Valve de Contrôle de Mouvement similaire à celle du bras. La V.C.M. doit permettre l'alimentation du vérin et maintenir la charge en supprimant la possibilité d'un débit. Cette fonction est assurée par un clapet anti-retour. La descente provoquée par le conducteur doit annuler l'action du clapet anti-retour, le clapet anti-retour est piloté à l'ouverture. Le poids de l'équipement provoque une chute très rapide de la flèche, la retenue du mouvement doit être réalisée par laminage du débit vidangé. Cette fonction est réalisée par une faible section de passage du clapet anti-retour piloté. Le passage réduit en vidange installe un faible passage en alimentation avec pour conséquence une vitesse de levage faible et une pression d'alimentation importante. Cet inconvénient est supprimé par l'alimentation du fond de vérin à travers un clapet antiretour simple qui by-pass le clapet anti-retour piloté à l'ouverture. La protection anti-choc est assurée par un limiteur de pression implanté entre les clapets anti-retour et le vérin.
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Les V.C.M. Valves de Contrôle de Mouvement En cas de panne de moteur ou d'hydraulique, le clapet anti-retour maintient l'équipement levé. Le constructeur à obligation d'implanter un système pour provoquer la descente contrôlée de la flèche. L'ouverture d'un "robinet" interne permet la descente par une fuite d'huile vers la ligne de drainage. L'ouverture des deux V.C.M. de flèche n'est pas strictement simultanée. La deuxième à s'ouvrir supporte à elle seule la pression correspondant au poids de l'équipement en appui sur son vérin. La pression peut être telle que le limiteur de pression vas s'ouvrir et se fatiguer prématurément Une ligne d'équilibrage permet une circulation réduite entre les deux vérins pour atténuer la différence de pression.
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La Valve de Contrôle de Mouvement, V.C.M., alimentation
En alimentation du vérin, le débit passe le clapet anti-retour simple. Le clapet anti-retour piloté se verrouille par action de la pression "vérin" sur une différence de surface en arrière du siège. Les deux clapets anti-retours maintiennent la charge. Le limiteur de pression protège le vérin.
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La Valve de Contrôle de Mouvement, VCM
La pression de pilotage, "descente de flèche" agit en bout des tiges de poussée. La force hydraulique agit sur le clapet de décompression du clapet piloté. L'ouverture du clapet de décompression permet le recul du clapet anti-retour contre la force du ressort par l'action de la pression "vérin" qui agit sur une différence de surface. Le clapet recul jusqu'à venir au contact du clapet de décompression se qui à tendance à le verrouiller. Ce phénomène installe un effet de poursuite, à une valeur de pression de pilotage correspond une position des tiges de poussées / clapet de décompression et une position du clapet anti-retour qui lui détermine une section de passage. La V.C.M. permet de contrôler la vitesse de descente de l'équipement, particularité importante lorsque l'équipement fonctionne en flottante. Certaines V.C.M. ont une pression initiale d'ouverture légèrement trop importante, la V.C.M. ouvre en retard par rapport au tiroir distributeur. Le débit de pompe manœuvre le vérin, la vidange se fait à travers le limiteur de pression avec du laminage et un bruit important. Il est nécessaire d'enlever (une à une) des calles de réglage en arrière du ressort. Attention, la réglementation exige une VGP levage après l'intervention.
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La Valve de Contrôle de Mouvement, descente de secours
En cas de panne, desserrer la vis située sur la coté pour libérer la bille et créer une fuite qui permet la descente de l'équipement. Un défaut d'étanchéité est une cause de glissement de l'équipement. Attention, sur certaine génération de VCM, un desserrage important de la vis permet à la bille de quitter son logement et de partir dans les conduits internes. Vérifier l'étanchéité de la VCM (maintient en position sans glissement) après une intervention. Dans les cas extrêmes, la vis se déboîte complètement, la bille est expulsée, un jet d'huile sort de l'orifice.
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La fonction flottante La fonction flottante, "SmartBoom"
La fonction flottante également appelée « smart boom » fonctionne sous 3 modes : - Flottante coté fond - Flottante désactivée - Flottante coté fond et coté tige La sélection se fait avec un interrupteur 3 positions placé sur la console droite.
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La fonction flottante
SW1
Le circuit de pilotage, descente de flèche est modifié. La ligne du manipulateur est déconnectée du bloc de sélection, le contacteur A.E.C. ne perçoit pas directement l'information "descente de flèche". Le circuit du manipulateur "descente de flèche" alimente directement les composants du circuit de commande, ce circuit possède un contacteur "SmartBooum" spécifique, identifié SW1 sur l'illustration. Un électrodistributeur identifié S1 sur l'illustration est implanté sur la ligne de pilotage du distributeur, coté descente, il isole le distributeur et le contacteur A.E.C. situé dans le bloc de sélection.
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Le circuit électrique de la fonction flottante, levage
Schéma d'après les pelles de la série C
Le circuit comprend : - un fusible - le relais de désactivation. - le contact au repos alimente le circuit - l'action sur la gâchette du manipulateur active le relais, quelque soit le mode de fonctionnement sélectionné, le circuit n'est plus alimenté, la fonction flottante est désactivée. - l'interrupteur de sélection - position flottante en levage seul - pas de fonction flottante - position flottante en levage et descente - le relais de coupure de pilotage de descente de flèche - toujours activé pendant les phases de flottante, soit par alimentation directe du contact fermé au repos soit par la commande - l'électrodistributeur de coupure du pilotage descente de la flèche, - supprime l'alimentation du chapeau distributeur de descente de la flèche lorsque la fonction flottante est en service - le contacteur "Smart Boom" soumis à la pression de pilotage descente de flèche - fait fonctionner l'électrodistributeur qui effectue une liaison entre le fond des vérins et le retour au réservoir - commande le relais de l'électrodistributeur coté tige, le contact de puissance n'est pas alimenté
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L'interrupteur de sélection
Le sélecteur des modes de fonctionnement est installé sur la console droite. Extrait du manuel de conduite et d'entretien 1) SmartBooum HAUT ET BAS - Appuyer sur le haut de l'interrupteur à bascule pour enclencher le mode LEVÉE ET ABAISSEMENT du SmartBoom. Lorsque le manipulateur de commande de la flèche est mis sur la position ABAISSEMENT DE FLÈCHE, la flèche s'abaisse sous l'effet de son propre poids. La flèche peut se déplacer librement vers le haut. 2) SmartBoom ABAISSEMENT - Appuyer sur le haut de l'interrupteur à bascule pour enclencher le mode ABAISSEMENT du SmartBoom. La flèche s'abaisse sous l'effet de son propre poids lorsque le levier de commande est placé dans la position ABAISSEMENT DE FLÈCHE. Ce mode empêche la flèche de se relever. Pour relever la flèche, le conducteur doit utiliser le manipulateur de commande de la flèche pour activer le mode LEVÉE DE LA FLÈCHE. Nota: Lorsque l'interrupteur à bascule du SmartBoom est en position CENTRALE, le SmartBoom n'est plus opérationnel.
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Extrait du manuel de conduite et d'entretien
Ne pas relever ou abaisser la chaîne lorsque l'on se trouve en mode SmartBoom. Suivre les méthodes d'utilisation de la SmartBoom dans le Guide d'utilisation et d'entretien. L'inobservation de ces instructions peut entraîner des blessures graves ou la mort.
REMARQUE Toujours s'assurer que le manipulateur de commande de la flèche est au NEUTRE avant d'activer le SmartBoom. Ne sélectionner aucun mode SmartBoom avec le sélecteur SmartBoom situé sur la console pendant que les chaînes sont levées. Si l'un des modes SmartBoom est activé pendant que le manipulateur de commande de la flèche est en position Abaissement de flèche (avant) et le godet ou l'outil est au sol, ne pas enfoncer le poussoir de neutralisation situé à l'avant du manipulateur droit. Si le poussoir de neutralisation est enfoncé, un mouvement soudain d'Abaissement de flèche peut se produire et faire basculer la machine. Lorsque l'un des modes SmartBoom de la machine est activé, ne pas tenter de lever les chaînes à l'aide du poussoir de neutralisation et d'appliquer une force descendante avec la commande ABAISSEMENT DE FLÈCHE. Si le poussoir de neutralisation est relâché, la machine revient immédiatement en mode SmartBoom actif. Cette action peut provoquer l'abaissement brusque de la machine.
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Le contacteur "SmartBoom" et l'électro. coupure pilotage
Le contacteur "SmartBoom" est implanté sur des raccords au dessus du chapeau distributeur de flèche. L'électrodistributeur est installé directement au dessus de la chambre de pilotage du distributeur de flèche, coté descente.
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L'interrupteur de neutralisation
Le contacteur du manipulation permet de désactivé temporairement la fonction flottante, en mode descente et en mode levage et descente. Extrait du manuel de conduite et d'entretien SmartBoom Neutralisation provisoire - Appuyer sur l'interrupteur à gâchette, à l'avant du manipulateur droit, pour neutraliser provisoirement la fonction SmartBoom. Relâcher l'interrupteur à gâchette pour retourner à la fonction SmartBoom choisie.
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Les électrodistributeurs "SmartBoom"
Illustration d'origine 300C
Les deux électrodistributeurs sont installé dans le châssis avant droit de la tourelle, sous le pieds de flèche. Sur les pelles série D, ils sont placés l'un au dessus de l'autre.
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La fonction flottante, coté fond
Electro. descente
Illustration d'après le schéma SIS RENR7241-04 Octobre 2009
Du manip. descente flèche Contacteur SW1
La fonction flottante coté fond est utilisée, par exemple, pour l’emploi d’un marteau. Elle permet de ne pas forcer avec l’hydraulique sur le mouvement de descente de flèche, seul le poids de la flèche s’applique alors sur l’outil. La position flottante est obtenue quand le manipulateur de descente de flèche est poussé vers le bas. L'électrodistributeur de coupure du pilotage descente de flèche est actionné, le tiroir de puissance de la flèche reste au repos. Lorsque le chauffeur actionne le manipulateur dans le sens descente de la flèche, le contacteur électrique SW1 de "SmartBoom" placé sur la ligne de pilotage alimente l'électrodistributeur "SmartBoom" descente, coté fond et le relais de l'électrodistributeur "SmartBoom" levage, coté tige. Le circuit de puissance du relais l'électrodistributeur ne fonctionne pas.
"SmartBoom"
levage
n'est
pas
alimenté,
Le tiroir distributeur de flèche n'est pas actionné, tout le débit en vidange des vérins circule par les VCM et l'électrodistributeur "SmartBoom" vers le réservoir. En position flottante, le contacteur A.E.C. placé sous la cabine ne reçoit pas d’information venant de pilotage de descente de flèche. Centre de Perfectionnement Francis Monnoyeur
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Le circuit électrique de la fonction flottante, descente et levage
Schéma d'après les pelles de la série C
Le circuit comprend : - un fusible - le relais de désactivation. - le contact au repos alimente le circuit - l'action sur la gâchette du manipulateur désactive la fonction flottante .- l'interrupteur de sélection - - position flottante en levage et descente - le relais de coupure de pilotage de descente de flèche - activé pendant les phases de flottante par alimentation de la bobine de commande - l'électrodistributeur de coupure du pilotage descente de la flèche, - supprime l'alimentation du chapeau distributeur de descente de la flèche lorsque la fonction flottante est en service - le contacteur "SmartBoom" soumis à la pression de pilotage descente de flèche - fait fonctionner l'électrodistributeur entre le fond des vérins et le retour au réservoir - commande le relais de l'électrodistributeur coté tige - le relais de l'électrodistributeur coté tige - contact alimenté par l'interrupteur de sélection - le contacteur de sécurité, coté tige - la présence d'une pression au dessus de XXXX kPa ouvre le circuit pour éviter de faire tomber le châssis - l'électrodistributeur coté tige - ouvre le passage coté tige avec le retour au réservoir
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La fonction flottante, descente et levage
Electro. levage
Contacteur
Electro. descente
Du manip. descente flèche
Contacteur SW1
Ce mode est utilisé pour le terrassement et le travail à la benne preneuse. La position flottante en levage est obtenue quand le manipulateur de descente de flèche est poussé vers le bas. L'action sur le manipulateur fait fonctionner la fonction "SmartBoom" en descente comme décrit précédemment. L'interrupteur de sélection alimente le circuit de puissance du relais de l'électrodistributeur "SmartBoom" levage, coté tige. L'électrodistributeur "SmartBoom" levage ne peut fonctionner que si le manocontact installé sur la ligne des vérins, coté tige est au repos, sous faible pression. Le débit de vidange provoqué par le mouvement des vérins, coté tiges, peut circuler directement vers le réservoir.
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Le circuit d'une volée variable ou autres équipement
Auxiliaire 4
Auxiliaire 2
Volée variable Distributeur auxiliaire flasqué en bour du bloc désigné distributeur 3 ou 4. Pilotage Coté xxxx , chambre de pilotage du distributeur et VCM Pilotage Coté xxxx , chambre de pilotage du distributeur et valve de priorité à travers sélecteur de circuit
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Les vérins
En fonction du mouvement, les vérins sont équipés d'un amortisseur à douille pour retenir le mouvement en fin de course. - godet : pas d'amortisseur - bras : amortisseur coté tige et coté fond - flèche : amortisseur coté tige
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L'amortissement des vérins
L'amortissement est réalisé par l'emboîtement d'une douille dans un alésage. Le volume d'huile situé coté piston est fermé et ne peut pas se vidanger librement. Le mouvement du vérin génère un débit qui circule sous forte pression par un passage, (jeu de fonctionnement important ou rainure). La force hydraulique installée sur le piston s'oppose au mouvement. La présence de l'amortisseur pénalise le départ du mouvement. Le débit se présente sur une petite section, la force à vaincre impose une pression importante pour commencer le mouvement, tant que la douille reste emboîtée. La douille a généralement un jeu important sur la tige, elle est maintenue en place par des joints. La souplesse des joints permet de compenser un défaut de centrage provoqué par l'usure du guidage de la tige du vérin, le chanfrein aide la douille à pénétrer dans l'alésage. . Remarque suite à expérience du terrain : Un montage inversé des joints sous le chanfrein de la douille réduit la progressivité et produit un fonctionnement brutal, (coup de fusil).
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Le circuit de retour
Les retours du circuit de puissance sont regroupés dans la galerie du bloc distributeur et sont évacués par un flexible à chaque extrémité. Ces deux flexibles ainsi que celui qui est en relation avec les clapets du moteur d'orientation sont connectés sur un bloc en aluminium installé en arrière gauche du bloc distributeur. Ce bloc contient deux clapets anti-retours équipés de ressort : - un clapet de maintient de pression, avec les pertes de charges du refroidisseur, du filtre et la pressurisation, il aide les clapets de réaspiration à supprimer les risques de cavitation dans les vérins et moteurs. - un clapet anti-retour by-pass du refroidisseur, il protège le refroidisseur contre l'effet de la pression, en particulier lorsque l'huile est froide. Le débit est dirigé dans le filtre principal équipé d'un clapet by-pass.
D'une façon générale, tous les drainages des clapets, tiroirs sont dirigés directement au réservoir sans filtration.
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Le filtre de retour principal
Le filtre principal est installé dans le compartiment des pompes contre le réservoir. Le remplacement de l'élément filtrant, toutes les 500 heures (moins si condition d'utilisation difficiles), se fait par le dessus après avoir dépressuriser le réservoir. Un système de fourreau permet de sortir proprement l'élément filtrant. La dépose du filtre nécessite un mouvement de rotation qui manœuvre des clapets d'isolement du réservoir. Suivre la procédure du manuel de conduite et d'entretien pour effectuer correctement le remplacement du filtre. Penser à remettre le compteur d'entretien à zéro par le "Mulipro" ou avec l'outillage électronique E.T.
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Le filtre de drainage des pompes et moteurs
Le débit de fuite des pompes d'équipement et des moteurs hydrauliques, orientation et translations sont regroupés pour circuler à travers un filtre installé dans le compartiment des pompes. Le remplacement de l'élément filtrant, toutes les 1000 heures. Penser à remettre le compteur d'entretien à zéro par le "Mulipro" ou avec l'outillage électronique E.T.
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La filtration fine
Filtration fine
Bloc distributeur et clapets moteur d'orientation
Réservoir
Réservoir
La filtration fine permet une "dépollution" continue de la charge d'huile. Pour ne pas forcer les particules à passer en force dans l'élément filtrant, le débit est créé par différence de pression entre le circuit de retour et la pressurisation du réservoir. Une restriction implantée dans le support de filtration fine réduit ce débit. Le filtre fin est à remplacer toutes les 500 heures ou tous les trois mois. Une prise de pression permet de mesurer le niveau d'encrassement de l'élément filtrant. L'élément filtrant est à remplacer lorsque la pression atteint 300 kPa, huile à 55°C. Remarque : le support du filtre est fixé sur une rainure qui permet d'avancer le cuve et sortir l'élément filtrant en dehors du cadre de la carrosserie.
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Le circuit du coupleur rapide
Le circuit hydraulique du coupleur rapide comprend un circuit de puissance et un circuit de commande. Le circuit de puissance du coupleur rapide est alimenté directement par le débit de la pompe d'équipement avant par un flexible raccordé en place de la prise de pression. La prise de pression est installée sur un raccord en T. Le débit sortie pompe circule à travers un clapet anti-retour et alimente le distributeur 4x2. Chacune des lignes du vérin est alimentée par une réduction de pression à centre ouvert.
Le circuit de commande est alimenté par un piquage sur la ligne d'alimentation des manipulateurs et pédales de translation. Le tiroir de sécurité du circuit de pilotage alimente deux électrodistributeurs : - un électrodistributeur de commande du distributeur DA flèche, le pilotage du D.A. flèche se fait à travers un sélecteur de circuit. - un électrodistributeur de commande du distributeur du coupleur rapide.
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La commande du coupleur rapide
(1) Main relay (2) Diode for the main relay (3) Relay for the hydraulic lock solenoid (4) neutral start relay
La sécurité de pilotage doit être désactivée pour manœuvrer le coupleur rapide. Un avertisseur sonore fonctionne lorsque la pression s'installe dans le circuit en entrée ou sortie du vérin de verrouillage (info par la sonde de pression en sortie de la pompe).
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La commande du coupleur rapide
VERROUILLÉE - Placer le contacteur sur cette position pour accoupler le coupleur express sur l'outil de travail.
VERROUILLAGE - Placer le contacteur du coupleur express sur la position de VERROUILLAGE pour rentrer le coin.
DÉVERROUILLAGE - Placer le contacteur du coupleur express sur la position de DÉVERROUILLAGE pour sortir le coin. Utiliser cette position uniquement pendant l'accouplement ou le désaccouplement de l'outil de travail. Le circuit hydraulique est pressurisé lorsque le contacteur est sur cette position.
Nota: Un avertisseur retentit lorsque le contacteur est dans la position de DÉVERROUILLAGE ou de VERROUILLAGE.
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Le fonctionnement du coupleur rapide
Fermeture du coupleur, interrupteur sur la position verrouillage La mise sous tension de l'électrodistributeur de commande de la D.A. ferme le passage vers le réservoir du débit de la pompe avant. Le débit de la pompe est sous pression maxi, évacué par le limiteur de pression principal. L'électrodistributeur de commande du distributeur du coupleur reste au repos, le tiroir de puissance laisse circuler le débit de la pompe à travers la réduction de pression vers le coté tige pour verrouiller l'outils. Maintient de l'outils, interrupteur sur la position verrouillée Le vérin du coupleur est maintenu sous pression par la réduction de pression alimenté par le débit de la pompe sous la pression de travail. Le clapet anti-retour en alimentation du circuit supprime la possibilité d'une vidange. Ouverture du coupleur, interrupteur sur la position déverrouillage La mise sous tension de l'électrodistributeur de commande de la D.A. ferme le passage vers le réservoir du débit de la pompe avant. Le débit de la pompe est sous pression maxi, évacué par le limiteur de pression principal. L'électrodistributeur de commande du distributeur du coupleur pilote le tiroir de puissance, le débit de la pompe circule à travers la réduction de pression vers le coté fond pour déverrouiller l'outil.
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Les composants du coupleur rapide
Sous le pieds de flèche
Le bloc distributeur du coupleur est installé dans le châssis avant de la tourelle, sous le pieds de la flèche.
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Notes personnelles
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