Pourquoi les systèmes industriels ont-ils besoin de trop-pleins et de réducteurs de pression ? Ces composants essentiels garantissent la sécurité et l'efficacité en régulant les pressions hydrauliques et en prévenant les dommages potentiels dus à la surpression. Cet article se penche sur leur structure, leurs principes de fonctionnement et leurs applications, offrant ainsi des informations précieuses pour maintenir les performances optimales des systèmes. Vous apprendrez les principales différences entre les vannes à action directe et les vannes pilotées, et comment les utiliser dans divers circuits hydrauliques pour une efficacité maximale.
Les principales fonctions de la soupape de décharge sont au nombre de deux : la première est de maintenir une pression de sortie constante de la pompe hydraulique dans le système de réglage de l'étranglement de la pompe quantitative, et de renvoyer l'excès d'huile de la pompe hydraulique dans le réservoir. À ce moment-là, la soupape de décharge agit comme une soupape de décharge de pression ; la seconde est de servir de dispositif de sécurité dans le système.
En fonction des différentes structures, les soupapes de sûreté peuvent être divisées en deux catégories : les soupapes à action directe et les soupapes à commande pilote.
Les soupapes de sûreté à action directe peuvent être divisées en type de soupape à bille, type de soupape à cône, type de soupape à glissière, etc. en fonction de la forme de leurs tiroirs. Prenons maintenant l'exemple de la soupape de sûreté à action directe DBD de Rexroth pour expliquer la structure et le principe de fonctionnement de la soupape de sûreté à action directe. Sa structure est la suivante.
Les deux images suivantes représentent les objets physiques de la soupape de sûreté.
La pression d'ouverture de la soupape de sûreté est P
Pk -A=PR =KX0 ou Pk =KX0 /A
Lorsque la bobine est dans une certaine position, l'équilibre des forces de la bobine est :
P-A=K(X0 +x)
Dans la formule, x est la compression supplémentaire du ressort.
La formule ci-dessus montre que lorsque le tiroir est dans différentes positions, la pression de débordement change. Toutefois, étant donné que la compression supplémentaire x du ressort est relativement faible par rapport à la précompression X 0 on peut considérer que la pression de débordement P reste essentiellement constante. C'est le principe de fonctionnement de la soupape de décharge qui agit comme une soupape de décharge de pression.
Le limiteur de pression à action directe contrôle la pression de débordement en équilibrant directement la force du ressort sur l'extrémité supérieure du tiroir avec la pression hydraulique sur l'extrémité inférieure. En général, les soupapes à action directe ne sont fabriquées que comme soupapes de décharge à basse pression et à faible débit.
La soupape de sûreté pilotée se compose d'une soupape principale et d'une soupape pilote. Le principe structurel de la soupape pilote est le même que celui de la soupape de sûreté à action directe, mais adopte généralement une structure de soupape à siège conique. La soupape principale peut être divisée en : structure à tiroir (concentrique à un étage), structure concentrique à deux étages et structure concentrique à trois étages. La figure ci-dessous illustre le principe de fonctionnement d'une soupape de sûreté concentrique à un étage.
Étudions maintenant l'état dans lequel le tiroir de la soupape principale se trouve dans une certaine position d'équilibre. En ignorant le poids du tiroir et les frottements, l'équilibre des forces du distributeur principal est le suivant :
PA=P 1 A+F a =P 1 A+K(x 0 +x) ou P=P 1 +K(x 0 +x)/A
D'après l'équation ci-dessus, on sait que la pression contrôlée par la soupape de sûreté pilotée est composée de P 1 et F a /A. En raison de la présence de la chambre de soupape principale P 1 . Même si la pression contrôlée P est élevée, la force du ressort d'équilibrage sur la soupape principale doit être faible, tant qu'elle peut surmonter la friction pour réarmer le tiroir principal.
La figure ci-dessous présente le schéma de principe structurel d'une soupape de sûreté haute pression concentrique à deux étages. La soupape se compose d'une soupape pilote et d'une soupape principale. La surface de guidage et la surface conique de son tiroir principal s'adaptent bien au manchon de la soupape, et les exigences de concentricité aux deux endroits sont élevées, d'où le nom de concentrique à deux étages.
Lorsque la pression du système est inférieure à la valeur de réglage du ressort de régulation de pression, le tiroir principal est enfoncé sur le siège de la soupape et les orifices d'entrée et de trop-plein ne sont pas connectés. Lorsque la pression du système dépasse la valeur de réglage du ressort de régulation de pression, la soupape pilote s'ouvre et l'huile retourne dans la chambre d'huile.
De cette manière, le tiroir principal est soulevé, reliant la chambre P et la chambre 0, ce qui permet à l'huile sous pression de déborder de la chambre P vers la chambre 0. Le trou d'amortissement amortit le mouvement du tiroir pour améliorer la stabilité du fonctionnement de la soupape de décharge. Ce type de soupape présente une bonne étanchéité, une capacité de débit d'huile élevée, une faible perte de pression et une structure compacte.
1 - Tiroir de la vanne principale
2, 3, 4 - Orifice d'étranglement
5 - Siège de la vanne pilote
6 - Corps de la vanne pilote
7 - Tiroir de la vanne pilote
8 - Ressort de réglage de la pression
9 - Printemps doux
10 - Corps de vanne
Lorsque le volume du trop-plein change, le degré d'ouverture de la soupape change également en conséquence, ainsi que la pression du trop-plein. C'est la caractéristique pression-débit de la soupape de sûreté. La figure ci-dessous montre deux positions de travail d'une soupape de décharge à action directe. La figure a représente l'état fermé et la figure b l'état ouvert.
Lorsque la pression du système Pk est telle, la pression hydraulique s'équilibre avec la précharge du ressort, et la valve est dans un état critique de juste ouverture. A ce moment, l'équation d'équilibre des forces du tiroir est la suivante :
Pk.πd2/4=KX0
où
Lorsque la pression d'huile augmente jusqu'à P, l'ouverture de la soupape est x, et l'équation d'équilibre des forces du noyau de la soupape est la suivante : P k . πd 2 /4=K(x 0 +x)
En soustrayant les deux équations, on obtient x= (πd 2 /4K) (p-p) k )
Le débit à travers l'orifice de la vanne peut être calculé à l'aide de la formule de débit d'un orifice à paroi mince :
C'est-à-dire Q=Cq.a.(2/ρ)1/2p=Cq. πdx(2/ρ)1/2p
En réarrangeant les deux équations, on obtient : Q=(Cq π2d3/4K)(2/ρ)1/2(p3/2-pk.p1/2)
L'équation ci-dessus est l'équation caractéristique pression-débit de la soupape de sûreté, et la courbe caractéristique correspondante est illustrée dans la figure ci-dessous.
L'équation ci-dessus permet de tirer les conclusions suivantes :
1) Différentes pressions d'ouverture p k correspondent à des courbes différentes.
La taille de P k peut être ajustée en modifiant le taux de pré-compression x 0 du printemps ;
2) Lorsque la pression d'ouverture p k est constante, la pression de débordement augmente avec l'augmentation du volume de débordement.
Lorsque le volume de débordement atteint le débit nominal QT de la soupape, la valeur de pression correspondante est appelée pression de débordement à plein débit PT de la soupape de décharge. La formule ci-dessus montre que plus la raideur du ressort K est faible, plus la courbe est raide, plus la variation de pression causée par la variation du volume de trop-plein est faible et meilleures sont les performances à pression constante.
Inversement, les performances de régulation de la pression sont médiocres. L'écart de régulation de la pression (P k - P k ) et le taux d'ouverture P k /PT sont couramment utilisés pour mesurer la qualité de la performance à pression constante. Plus l'écart de régulation de la pression est faible, meilleures sont les performances de la soupape en matière de pression constante. En outre, le taux d'ouverture est utilisé pour mesurer la qualité de la performance à pression constante, plus sa valeur est élevée, mieux c'est.
Les performances à pression constante des soupapes de décharge varient en fonction de leur structure. Les courbes des soupapes de décharge à action directe et à commande pilote avec la même pression de réglage sont tracées ci-dessous à des fins de comparaison. Il ressort de la figure que la performance à pression constante des soupapes de décharge pilotées est meilleure que celle des soupapes de décharge à action directe.
L'analyse ci-dessus ne tient pas compte de l'impact de la force de frottement lorsque le tiroir de la valve se déplace. Si la force de frottement est prise en compte, l'équation d'équilibre des forces pour le tiroir lorsque la valve se ferme pour s'ouvrir est la suivante :
P'k. πd2/4=KX0+Ff
C'est pourquoi
P'k=4(KX0+Ff)/ πd2
Et lorsque la valve passe de l'état ouvert à l'état fermé, l'équation d'équilibre des forces pour le tiroir est la suivante
P "k.πd2/4=KX0-Ff
C'est-à-dire
P "k=4(KX0-Ff)/πd2
Les deux équations ci-dessus montrent qu'en raison de la présence d'une résistance par frottement, la pression d'ouverture et la pression de fermeture de la soupape de décharge ne sont pas égales.
La pression de fermeture est inférieure à la pression d'ouverture, et la courbe pression-débit pendant le processus d'ouverture ne coïncide pas avec celle du processus de fermeture, comme le montre la figure ci-dessous.
La ligne en pointillé 2 de la figure représente la courbe idéale sans résistance de frottement. En raison de la nécessité de surmonter la résistance au frottement F f la perte de charge réelle doit être supérieure à P k et s'élèvent à P' k avant que la soupape ne s'ouvre. Lorsque le trop-plein augmente, la pression augmente le long de la courbe 1. Lorsque le trop-plein est Q T la pression est P' T . De même, la pression doit diminuer jusqu'à P" T pour qu'elle diminue le long de la courbe 3. Lorsque le robinet est complètement fermé, la pression est P" k .
La stabilité de la pression de service d'une soupape de sûreté a deux significations. L'une fait référence à la variation de la pression ajustée lorsque le dispositif de réglage de la soupape reste inchangé. L'autre signification fait référence à la fluctuation ou à l'oscillation de la pression du système lorsque la soupape de décharge fonctionne, ce qui est lié à la pulsation du débit de la source de la pompe et aux caractéristiques dynamiques de la soupape et de la canalisation, représentant un indicateur complet.
Lorsque le ressort de régulation de pression est complètement détendu et que la soupape passe le débit nominal, la différence entre la pression de la chambre d'entrée et la pression de la chambre de retour est la perte de pression de la soupape. Elle est principalement liée à l'amortissement dans le trajet principal de l'huile de la soupape, mais lors de l'essai de la perte de pression de la soupape de sûreté pilotée, elle est également affectée par la force de précontrainte du ressort d'équilibrage.
Pour la soupape de décharge pilotée, lorsque son port de commande à distance est directement connecté au réservoir d'huile et que la soupape passe le débit nominal, la différence entre la pression de la chambre d'entrée et la pression de la chambre de retour est appelée pression de déchargement. Elle est évidemment liée à la résistance du canal et à la force de précontrainte du ressort d'équilibrage.
Dans l'utilisation de la régulation de la vitesse de l'étranglement de la pompe quantitative, le réglage de la taille d'ouverture de la vanne d'étranglement peut réguler le flux dans l'actionneur, et l'excès d'huile de la pompe quantitative retourne dans le réservoir par la vanne de décharge. Pendant le processus de travail, la vanne est toujours ouverte et la pression de travail de la pompe hydraulique est déterminée par la pression de réglage de la soupape de décharge et est fondamentalement constante. Voir la figure ci-dessous.
À ce moment-là, la soupape est normalement fermée. Ce n'est que lorsque la pression du système dépasse la pression de réglage de la soupape de décharge que la soupape s'ouvre et que l'huile retourne dans le réservoir par la soupape, de sorte que la pression du système n'augmente plus, empêchant ainsi la surcharge du système et servant de fonction de sécurité. Voir la figure ci-dessous.
En installant la soupape de décharge dans le circuit de retour d'huile, le réglage du ressort de pression de la soupape de décharge peut réguler l'importance de la contre-pression. Voir la figure ci-dessous.
Raccorder l'orifice de commande à distance K de la soupape de sûreté pilotée à l'entrée de la soupape de réglage de la pression à distance, et la sortie de la soupape de réglage de la pression à distance au réservoir, formant ainsi un circuit de réglage de la pression à distance. Voir la figure de droite. La structure de la soupape de réglage de la pression à distance est illustrée sur la figure de gauche ; elle est similaire à la soupape pilote de la soupape de décharge. Le réglage du ressort de pression de la soupape de réglage de la pression à distance permet de régler la pression à distance.
La figure 7-15 est un exemple de circuit de réglage de la pression à deux étages. Le piston descend pour la course de travail et la soupape de sûreté haute pression 4 limite la pression maximale du système. Le piston remonte pour la course de repos, et la pression de réglage de la soupape de décharge basse pression 3 doit seulement surmonter le poids propre des pièces mobiles et la résistance au frottement. Ce circuit est couramment utilisé dans le système hydraulique des presses.
La figure 7-16 est un autre exemple de circuit de réglage de la pression à deux étages. La pression de descente du piston est réglée par la soupape de décharge haute pression 3. La pression du système pendant la remontée du piston est réglée par la soupape de réglage de la pression à distance 5.
Un détendeur-régulateur de pression est un type de soupape de régulation de pression qui utilise le principe de la chute de pression générée par l'écoulement d'un fluide à travers un espace pour rendre la pression de sortie inférieure à la pression d'entrée. Les détendeurs-régulateurs de pression peuvent être divisés en trois types : les détendeurs à pression constante, les détendeurs à rapport constant et les détendeurs à différence constante. Parmi eux, le détendeur à pression constante est le plus utilisé et est communément appelé détendeur de pression.
Les détendeurs-régulateurs de pression sont également divisés en deux types : à action directe et à commande pilote. La figure ci-dessous illustre le principe de fonctionnement d'un détendeur de pression piloté. Il est divisé en deux parties, la vanne pilote régulant la pression et la vanne principale réduisant la pression. L'huile hydraulique entre par l'entrée et sort par la sortie. La pression à la sortie est inférieure à celle de l'entrée.
L'équation d'équilibre des forces sur le tiroir du distributeur principal est la suivante :
P2A=P3A+Fa=P3A+K(x0+x)
À savoir
P2=P3+K(x0+x)/A
où
Étant donné que le ressort de la soupape principale ne doit surmonter que la force de frottement du mouvement du tiroir, la précharge du ressort est faible et sa rigidité est également faible. Lors de la conception, x 0 >>x, de sorte que l'équation ci-dessus peut être approximativement exprimée comme suit :
P 2 =P 3 +KX 0 /A= constante
La figure ci-dessous présente la structure et les symboles graphiques d'un détendeur-régulateur de pression concentrique à un étage. Par rapport à un détendeur concentrique à un étage, la structure est très similaire, mais il y a des différences évidentes dans la forme du tiroir de la valve et dans la connexion des orifices d'huile.
Les différences sont les suivantes :
La figure ci-dessous montre la structure d'un détendeur haute pression. Son principe est fondamentalement le même que celui d'un détendeur concentrique à un étage.
Les circuits de réduction de pression sont souvent nécessaires dans les systèmes de serrage, les systèmes de contrôle et les systèmes de lubrification. La figure montre un type courant de circuit de réduction de pression. La pression maximale de l'huile refoulée par la pompe hydraulique est réglée par la soupape de décharge en fonction des besoins du système principal.
Lorsque le cylindre hydraulique A a besoin d'une pression inférieure à la pression d'alimentation de la pompe, un réducteur de pression peut être connecté en série dans le circuit d'huile. Le réducteur de pression peut maintenir une pression constante après réduction, mais elle doit être inférieure d'au moins 0,5 MPa à la pression fixée par la soupape de décharge. Lorsque la vitesse de l'actionneur doit être ajustée, l'élément d'étranglement doit être installé à la sortie du réducteur de pression.
La figure ci-dessous montre un circuit de régulation de pression à deux étages, où l'orifice de commande à distance du détendeur est connecté à la régulation de pression à distance par l'intermédiaire d'une électrovanne bidirectionnelle à deux positions afin d'obtenir deux types de pressions préréglées.
Dans le circuit de commande illustré, l'huile de commande provenant de la pompe de commande hydraulique 2 pénètre dans la vanne de commande pilote de type réducteur de pression 3, puis, en actionnant la poignée de la vanne, la vanne directionnelle hydraulique 4 du circuit principal peut être commutée, ce qui permet à la vanne hydraulique de fonctionner.
Il comprend un groupe de vannes pilotes avec deux petites vannes, actionnées par une poignée. La poignée peut tourner autour d'une charnière à bille pour appliquer une force de manœuvre sur l'une ou l'autre des petites vannes. Comme chaque petite vanne contrôle une action unidirectionnelle, ce type de vanne peut contrôler les actions de commutation gauche et droite entre les circuits directionnels principaux du circuit principal.
La figure montre la structure de la vanne pilote de type réducteur de pression. Lorsque la poignée est actionnée, la tige de poussée 9, le ressort de réglage de la pression 10 et le noyau de la valve 13 se déplacent vers le bas. Après avoir parcouru une certaine distance, l'ouverture sur le noyau de la valve 13 fait face à l'orifice P, ce qui permet de réduire la sortie d'huile hydraulique de la pompe de commande hydraulique à P A et s'écoule ensuite par l'orifice A vers la face d'extrémité de commande hydraulique du distributeur, poussant le distributeur principal à fonctionner, ce qui permet de contrôler la vitesse et d'inverser le sens de rotation du moteur hydraulique.
Une vanne de séquence est une vanne de pression qui peut automatiquement connecter ou déconnecter un certain circuit d'huile sous une certaine pression de contrôle.
Selon les différentes méthodes de contrôle, elles peuvent être divisées en deux types : d'une part, la vanne séquentielle à commande interne, qui utilise directement la pression à l'entrée de la vanne pour contrôler l'ouverture et la fermeture de la vanne, simplement appelée vanne séquentielle ; d'autre part, la vanne séquentielle à commande externe, qui est contrôlée par une pression externe indépendante de l'entrée de la vanne, également appelée vanne séquentielle. En fonction des différentes structures, on distingue les vannes séquentielles à action directe et les vannes séquentielles pilotées.
Comme le montre la figure ci-dessous, les deux figures suivantes concernent respectivement la soupape séquentielle à action directe et la soupape séquentielle pilotée. La figure montre qu'elles sont très similaires aux soupapes de sûreté. La principale différence réside dans le fait que la sortie de la soupape de décharge est reliée au réservoir d'huile, tandis que la sortie de la soupape séquentielle est reliée à d'autres circuits d'huile du système. Par conséquent, son orifice de vidange d'huile doit être raccordé séparément au réservoir d'huile. En outre, la valve de séquence a de bonnes performances d'étanchéité, de sorte que la longueur du joint d'huile entre le tiroir et le corps de la valve est plus longue.
La figure ci-dessous présente le schéma structurel et le symbole graphique de la vanne de séquence de contrôle. Elle est composée d'une vanne de séquence et d'un clapet anti-retour en parallèle.
Lorsque l'huile entre par l'orifice P 1 Lorsque la pression d'entrée dépasse la valeur de consigne du ressort de pression, la vanne de séquence s'ouvre et l'huile s'écoule de P 2 . Lorsque l'huile entre par l'orifice P 2 l'huile s'écoule par l'orifice P 1 à travers le clapet anti-retour.
La figure ci-dessous montre la structure d'une valve de séquence à commande hydraulique, qui diffère principalement de la valve de séquence par le fait que le tiroir est solide et que l'huile sous pression entrant par l'orifice P 1 ne peut pas pénétrer dans le fond du tiroir. L'huile de pression de commande au fond du tiroir est introduite par l'orifice de commande K.
Lorsque la pression de l'huile de commande dépasse la pression de tarage du ressort, l'orifice de la soupape s'ouvre, reliant l'orifice P 1 et P 2 . L'ouverture et la fermeture de l'orifice de la soupape sont indépendantes de la pression d'entrée du circuit d'huile principal de la soupape, mais sont déterminées par le niveau de pression de l'huile de commande introduite par l'orifice de commande K.
(1) Utilisé pour faire agir deux ou plusieurs actionneurs dans une certaine séquence.
La figure ci-dessous montre un circuit de positionnement et de serrage, qui nécessite d'abord le positionnement et ensuite le serrage. Comme le montre la figure, la pompe hydraulique fournit de l'huile, d'une part au système principal, et d'autre part à la chambre supérieure du cylindre de positionnement, en passant par le détendeur, le clapet anti-retour et le distributeur, afin de pousser le piston vers le bas pour le positionnement. Après le positionnement, le piston du cylindre s'arrête de bouger, la valve de séquence s'ouvre et l'huile sous pression pénètre dans la chambre supérieure du cylindre hydraulique de serrage, poussant le piston vers le bas pour le serrage.
(2) Utilisé comme soupape de contre-pression
(3) La vanne de séquence unidirectionnelle peut être utilisée comme vanne d'équilibrage pour empêcher les pièces mobiles verticales de glisser vers le bas sous l'effet de leur propre poids lorsque la pompe ne fonctionne pas.
(4) La vanne de séquence pilotée peut être utilisée comme soupape de sûreté.
(5) Pour assurer la pression minimale dans le circuit d'huile, comme indiqué sur la figure, le piston du cylindre hydraulique I commence à monter, et ce n'est que lorsque la pression dépasse la pression de réglage de la soupape de séquence A que le cylindre hydraulique II agit ; ainsi, lorsque le cylindre hydraulique II agit, le piston du cylindre hydraulique I ne tombera pas en raison de la faible pression et de son propre poids.
Un relais de pression est un dispositif de conversion qui transforme les signaux de pression du système hydraulique en signaux électriques. Sa fonction est de connecter ou de déconnecter automatiquement les circuits concernés en fonction des changements de pression du système hydraulique, par l'intermédiaire du micro-interrupteur situé à l'intérieur du relais de pression, afin de réaliser des actions séquentielles ou d'assurer une protection de sécurité, etc.
La figure ci-dessous montre la structure d'un relais de pression à membrane. Son principe de fonctionnement consiste à contrôler l'orifice d'huile K pour le connecter au circuit hydraulique où le signal hydraulique est nécessaire, puis l'huile sous pression fait monter le plongeur 3, ce qui fait que les sièges de ressort des deux côtés touchent l'épaulement du manchon extérieur ; en même temps, la bille d'acier se déplace horizontalement, ce qui fait tourner le levier autour de l'axe, l'autre extrémité du levier appuie sur le contact du micro-interrupteur, envoyant un signal électrique.
Le relais de pression est installé entre le papillon des gaz et le cylindre hydraulique, comme le montre la figure de gauche. Installé dans le circuit de retour d'huile, situé entre le cylindre hydraulique et le papillon des gaz, comme le montre la figure de droite, il est appelé signal de pression nulle.
Un circuit d'équilibrage est souvent utilisé pour éviter que le vérin hydraulique vertical et les pièces de travail qui lui sont reliées ne glissent vers le bas sous l'effet de leur propre poids.
La figure ci-dessous montre un circuit d'équilibrage composé de vannes de séquence de contrôle. La pression de consigne de la vanne de séquence de contrôle doit être ajustée pour équilibrer le poids des pièces mobiles.
Stress théorique
P=W/A
où
En raison de la présence de la valve de séquence, les pièces mobiles ne glissent pas vers le bas sous l'effet de leur propre poids. Le piston ne se déplace vers le bas que lorsque le solénoïde 1DT est alimenté, ce qui fait que la pression hydraulique dans la chambre inférieure du vérin dépasse la pression de réglage de la valve de séquence.
Comme le montre la figure ci-dessous, nous ajoutons un clapet anti-retour à commande hydraulique entre le clapet de séquence et le cylindre hydraulique. Le clapet anti-retour à commande hydraulique ayant une bonne étanchéité lorsqu'il est fermé, il peut empêcher les pièces mobiles de glisser lentement vers le bas en raison d'une fuite du clapet de séquence lorsque l'électrovanne directionnelle à trois positions et à quatre voies est en train d'arrêter l'actionneur.
La figure ci-dessous montre un circuit de balance de levage utilisant une valve de séquence hydraulique. Ce circuit convient aux situations où le poids de la balance change. Lorsque le distributeur est placé dans la bonne position, le vérin hydraulique soulève le poids.
Lorsque le distributeur est mis en position gauche, le piston se déplace vers le bas pour abaisser le poids. La commutation du distributeur en position médiane arrête le mouvement du piston. La caractéristique de ce circuit est que l'ouverture et la fermeture de la vanne de séquence hydraulique dépendent de la pression d'huile au niveau de l'orifice de commande, quelle que soit l'importance de la charge.
Cependant, le circuit d'équilibrage de la figure ci-dessus est imparfait. Lorsque l'huile sous pression ouvre la soupape de séquence hydraulique et que le piston commence à se déplacer vers le bas, la pression dans la chambre supérieure du cylindre hydraulique diminue rapidement, ce qui peut entraîner la fermeture de la soupape de séquence hydraulique et l'arrêt du mouvement du piston.
Par la suite, lorsque la pression augmente, la soupape de séquence hydraulique s'ouvre à nouveau et le piston commence à se déplacer. Le piston continue donc à descendre, ce qui crée le phénomène dit de "nodding". Pour résoudre ce problème, une vanne d'étranglement peut être installée dans le circuit d'huile de commande afin de ralentir les actions d'ouverture et de fermeture de la vanne de séquence hydraulique. La figure ci-dessous illustre ce phénomène.
Dans le cycle de travail des machines de construction, le maintien d'une force importante entraîne une perte de puissance et un échauffement de l'huile. Pour réduire ces pertes, la pompe doit fonctionner à vide, ce que l'on appelle le déchargement.
Dans les systèmes réels, il existe deux méthodes de déchargement : l'une consiste à renvoyer le débit de la pompe vers le réservoir, la pompe fonctionnant à une pression nulle, appelée déchargement de débit ; l'autre consiste à maintenir le débit de la pompe à zéro tout en conservant la pression d'origine, également appelée déchargement de débit. Les paragraphes suivants présentent plusieurs circuits de décharge typiques.
Lorsqu'un distributeur à trois positions avec une fonction de position intermédiaire "H", "K" ou "M" est en position intermédiaire, la sortie d'huile de la pompe retourne directement dans le réservoir. C'est ce que montre la figure ci-dessous. Cette méthode est relativement simple, mais elle ne convient pas aux systèmes dans lesquels une pompe entraîne deux actionneurs ou plus.
Lorsque le débit est important, un distributeur électro-hydraulique peut être utilisé, comme le montre la figure ci-dessous. Le distributeur électro-hydraulique utilisé dans la figure adopte une commande interne et un retour d'huile interne. Pour fournir une pression d'huile de contrôle, une soupape de contre-pression avec une pression de réglage de 0,3 à 0,5 MPa est ajoutée au circuit de retour d'huile. Cela permet d'augmenter la pression de déchargement en conséquence.
Comme le montre la figure ci-dessous, une électrovanne à deux positions et à deux voies est spécifiquement ajoutée pour décharger la pompe. Le débit de l'électrovanne à deux positions et à deux voies doit correspondre au débit de la pompe.
Comme le montre la figure ci-dessous, l'orifice de commande à distance de la soupape de décharge pilotée peut être relié au réservoir par l'intermédiaire d'une électrovanne directionnelle à deux positions et à deux voies. Lorsque le solénoïde de la vanne bidirectionnelle à deux positions est alimenté, l'orifice de commande à distance de la soupape de décharge est connecté au réservoir, à ce moment-là, la vanne principale de la soupape de décharge est complètement ouverte, et toute l'huile déchargée par la pompe retourne dans le réservoir, déchargeant ainsi la pompe hydraulique.
Dans ce circuit, le distributeur à deux positions ne laisse passer qu'une petite quantité de débit, de sorte qu'une petite spécification de débit peut être utilisée. Dans les produits, une électrovanne directionnelle à faible spécification et une soupape de sûreté pilotée peuvent être combinées ensemble, cette soupape combinée est appelée soupape de sûreté électromagnétique.
Comme le montre la figure ci-dessous, la pompe hydraulique alimente en huile le système et l'accumulateur. Lorsque la pression atteint la pression de consigne du relais de pression, ce dernier envoie un signal, alimentant le solénoïde de l'électrovanne directionnelle bidirectionnelle à deux positions, déchargeant la pompe hydraulique, et l'accumulateur maintient la pression du système. Le temps de maintenance dépend des fuites du système, de la capacité de l'accumulateur, de l'intervalle de retour du relais de pression, etc.
Comme le montre la figure ci-dessous. Lorsque le piston se déplace jusqu'à la fin et s'arrête, la pression de la pompe augmente jusqu'à la valeur maximale. À ce moment, l'alimentation en huile de la pompe est réduite pour compenser uniquement ses propres fuites et celles de la vanne, l'alimentation en huile de la pompe est faible, tandis que l'actionneur est toujours maintenu à une certaine pression par la pompe, et la puissance consommée par la pompe est très faible.
En principe, ce type de méthode de déchargement fonctionne idéalement, mais la pompe elle-même doit avoir un rendement plus élevé, sinon, même si la pompe est déchargée, sa consommation d'énergie reste considérable.
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