Structure de base et principe de fonctionnement d'une excavatrice, pignon d'excavatrice d'Azerbaïdjan
1. Structure générale d'une pelle hydraulique à godet unique
La structure générale de la pelle hydraulique à godet unique comprend un dispositif d'alimentation, un dispositif de travail, un mécanisme de rotation, un mécanisme de commande, un système de transmission, un mécanisme de déplacement et des équipements auxiliaires, etc.
Sur une pelle hydraulique à rotation complète, le groupe motopropulseur, la partie principale du système de transmission, le mécanisme de rotation, les équipements auxiliaires et la cabine sont tous installés sur la plateforme de rotation, généralement appelée plateau tournant. Ainsi, une pelle hydraulique à godet unique peut être composée de trois parties : le dispositif de travail, le plateau tournant et le mécanisme de translation.
L'excavatrice convertit l'énergie chimique du gazole en énergie mécanique grâce à son moteur diesel, puis cette énergie mécanique est transformée en énergie hydraulique par une pompe à piston hydraulique. L'énergie hydraulique est ensuite distribuée à chaque élément d'exécution (vérin hydraulique, moteur rotatif + réducteur, moteur de translation + réducteur) par le système hydraulique. Chaque élément convertit alors en énergie mécanique, permettant ainsi le mouvement de l'outil de travail, la rotation de la plateforme rotative et le déplacement de l'ensemble de la machine.
Deuxièmement, le système d'alimentation de l'excavatrice
1. Le circuit de transmission de puissance de l'excavatrice est le suivant :
1) Voie de transmission de la puissance de marche : moteur diesel - accouplement - pompe hydraulique (l'énergie mécanique est convertie en énergie hydraulique) - vanne de distribution - joint rotatif central - moteur de marche (l'énergie hydraulique est convertie en énergie mécanique) - réducteur - roue motrice - chenille à chaîne - pour réaliser la marche.
2) Voie de transmission du mouvement rotatif : moteur diesel - accouplement - pompe hydraulique (l'énergie mécanique est convertie en énergie hydraulique) - distributeur - moteur rotatif (l'énergie hydraulique est convertie en énergie mécanique) - réducteur - support rotatif - pour réaliser le mouvement rotatif.
3) Voie de transmission du mouvement de la flèche : moteur diesel - accouplement - pompe hydraulique (l'énergie mécanique est convertie en énergie hydraulique) - distributeur - vérin de flèche (l'énergie hydraulique est convertie en énergie mécanique) - pour réaliser le mouvement de la flèche.
4) Voie de transmission du mouvement du manche : moteur diesel - accouplement - pompe hydraulique (l'énergie mécanique est convertie en énergie hydraulique) - distributeur - vérin du manche (l'énergie hydraulique est convertie en énergie mécanique) - pour réaliser le mouvement du manche.
5) Voie de transmission du mouvement du godet : moteur diesel - accouplement - pompe hydraulique (l'énergie mécanique est convertie en énergie hydraulique) - distributeur - vérin du godet (l'énergie hydraulique est convertie en énergie mécanique) - pour réaliser le mouvement du godet.
1. Roue de guidage 2, joint pivotant central 3, vanne de commande 4, transmission finale 5, moteur de déplacement 6, pompe hydraulique 7 et moteur.
8. Électrovanne de vitesse de marche 9, électrovanne de frein de rotation 10, moteur de rotation 11, mécanisme de rotation 12 et support de rotation.
2. Centrale électrique
Le dispositif d'alimentation d'une pelle hydraulique à godet unique adopte généralement un moteur diesel vertical multicylindre refroidi par eau avec un étalonnage de puissance d'une heure.
3. Système de transmission
Le système de transmission d'une pelle hydraulique à godet unique transmet la puissance du moteur diesel à l'organe de travail, au dispositif de rotation, au mécanisme de translation, etc. Il existe de nombreux types de systèmes de transmission hydraulique pour pelles hydrauliques à godet unique, généralement classés selon le nombre de pompes principales, le mode de régulation de puissance et le nombre de circuits. On distingue six types de systèmes quantitatifs : système quantitatif à une ou deux pompes à boucle unique, système quantitatif à deux pompes à double boucle, système quantitatif à plusieurs pompes à boucles multiples, système à deux pompes à double boucle avec partage de puissance, système à deux pompes à double boucle à pleine puissance et système quantitatif ou à variation continue à plusieurs pompes à boucles multiples. Selon le mode de circulation d'huile, on distingue les systèmes ouverts et les systèmes fermés. Selon le mode d'alimentation en huile, on distingue les systèmes en série et les systèmes en parallèle.
1. Plaque d'entraînement 2, ressort hélicoïdal 3, goupille d'arrêt 4, plaque de friction 5 et ensemble amortisseur.
6. Silencieux 7, siège de montage arrière du moteur 8 et siège de montage avant du moteur.
Un système hydraulique dont le débit de la pompe principale est fixe est un système quantitatif. À l'inverse, un système dont le débit peut être modifié par un régulateur est appelé système variable. Dans un système quantitatif, chaque actionneur fonctionne à un débit fixe fourni par la pompe à huile, sans débordement, et la puissance de cette dernière est déterminée en fonction du débit fixe et de la pression de service maximale. Parmi les systèmes variables, le plus courant est le système à puissance constante variable, composé de deux pompes et de deux circuits. Ce système peut être divisé en système à puissance variable partielle et système à puissance variable totale. Dans un système à puissance variable, une pompe à puissance constante variable et un régulateur de puissance constante sont installés dans chaque circuit, et la puissance du moteur est répartie équitablement entre les pompes. Le système à puissance variable totale, quant à lui, possède un régulateur de puissance constante qui contrôle simultanément les variations de débit de toutes les pompes du système, permettant ainsi une variation de puissance synchrone.
Dans un système ouvert, l'huile de retour de l'actionneur retourne directement au réservoir d'huile. Ce système se caractérise par sa simplicité et une bonne dissipation thermique. Cependant, la grande capacité du réservoir d'huile favorise les contacts entre le circuit d'huile basse pression et l'air, ce qui peut entraîner des infiltrations d'air dans la canalisation et des vibrations. Le fonctionnement d'une pelle hydraulique à godet unique repose principalement sur le vérin hydraulique. Or, la différence de volume entre les chambres d'huile de grande et de petite taille du vérin est importante, son utilisation est fréquente et le dégagement de chaleur élevé. C'est pourquoi la plupart des pelles hydrauliques à godet unique sont équipées d'un système ouvert. Dans un système fermé, l'huile de retour de l'actionneur ne retourne pas directement au réservoir. Ce système se caractérise par une structure compacte, un réservoir d'huile de faible volume, une pression constante dans le circuit de retour, une limitation des infiltrations d'air dans la canalisation, un fonctionnement stable et l'absence de chocs lors des manœuvres d'inversion. Cependant, ce système est complexe et la dissipation thermique est moins efficace. Pour les systèmes spécifiques, tels que le dispositif de rotation d'une pelle hydraulique à godet unique, on utilise un système hydraulique en boucle fermée. Pour compenser les fuites d'huile causées par la rotation positive et négative du moteur hydraulique, on trouve souvent une pompe à huile supplémentaire dans le circuit fermé.
4. Mécanisme de balancement
Le mécanisme de rotation permet d'orienter l'outil de travail et le plateau tournant supérieur vers la gauche ou la droite pour l'excavation et le déchargement. Le dispositif de rotation d'une pelle hydraulique à godet unique doit pouvoir supporter le plateau tournant sur le châssis, sans basculer, et assurer une rotation fluide et légère. C'est pourquoi les pelles hydrauliques à godet unique sont équipées de dispositifs de support et de transmission de rotation, appelés mécanismes de rotation.
Date de publication : 30 juin 2022
