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Systèmes hydrauliques et pneumatiques : Mise en place et maintenance

Pourquoi certaines machines fonctionnent-elles comme des horloges alors que d'autres semblent tomber en panne en permanence ? Cet article explore les éléments critiques de la mise en place et de l'entretien des systèmes hydrauliques et pneumatiques. Des techniques d'installation appropriées aux méthodes de dépannage efficaces, il couvre tout ce dont vous avez besoin pour garantir le bon fonctionnement de ces systèmes. Vous y trouverez des conseils essentiels pour éviter les pièges les plus courants, améliorer l'efficacité et prolonger la durée de vie de votre équipement. Plongez dans cet ouvrage pour découvrir comment la maîtrise de ces systèmes peut transformer votre routine de maintenance et stimuler votre productivité.

Dernière mise à jour :
28 juin 2024
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Table des matières

Avec le développement de la science et de la technologie, l'application de la technologie de la transmission hydraulique est de plus en plus répandue, et la proportion d'équipements hydrauliques dans les différentes industries de l'économie nationale augmente régulièrement. Dans les applications pratiques, un système de transmission hydraulique bien conçu et utilisé conformément à des opérations normalisées présente généralement un taux de défaillance très faible.

Toutefois, si l'installation, le débogage, l'utilisation et l'entretien ne sont pas effectués correctement, diverses défaillances peuvent survenir et affecter gravement la production. Par conséquent, la qualité de l'installation, de l'utilisation, du débogage et de la maintenance a un impact direct sur la durée de vie, les performances et la qualité du produit de l'équipement. C'est pourquoi l'installation, le débogage, l'utilisation et la maintenance des systèmes hydrauliques occupent une place importante dans la technologie hydraulique.

Ce chapitre aborde divers aspects de l'installation, du débogage, de l'utilisation et de l'entretien des systèmes hydrauliques afin de jeter les bases d'une application pratique pour les lecteurs.

I. Installation des systèmes hydrauliques

L'installation de systèmes hydrauliques comprend l'installation de conduites hydrauliques, de composants hydrauliques et de composants auxiliaires. Il s'agit essentiellement de relier diverses unités ou composants du système à un circuit par l'intermédiaire de connecteurs de fluides (terme général désignant les tuyaux et les joints d'huile) ou de blocs hydrauliques intégrés.

1. Installation des connecteurs de fluide

Les systèmes hydrauliques peuvent être divisés en types intégrés (type station hydraulique) et dispersés en fonction de la forme de connexion des composants de commande hydraulique. Quelle que soit la forme, des connecteurs de fluide sont nécessaires pour raccorder le système.

Dans les connecteurs hydrauliques, les joints sont généralement directement connectés à des blocs intégrés ou à des composants hydrauliques, la principale charge de travail étant la connexion des tuyauteries. Par conséquent, le fait que la sélection des conduites soit raisonnable, que l'installation soit correcte et que le nettoyage soit minutieux influe grandement sur les performances du système hydraulique.

(1) Sélection et inspection des pipelines

Lors de la sélection des conduites, il convient de choisir le diamètre, l'épaisseur de paroi, le matériau et la conduite appropriés en fonction de la pression du système, du débit, du fluide de travail, de l'environnement d'utilisation et des exigences relatives aux composants et aux joints de la conduite.

La canalisation doit avoir une résistance suffisante, une paroi intérieure lisse et propre, et être exempte de sable, de rouille et d'oxyde. Lors de la pose de la canalisation, il convient de tenir compte de la propreté et de l'esthétique de la canalisation, ainsi que de la commodité de l'installation, de l'utilisation et de l'entretien. La longueur de la canalisation doit être aussi courte que possible afin de réduire les pertes de pression, les retards et les vibrations.

Lors de l'inspection des conduites, si l'on constate de la corrosion ou une décoloration importante sur les côtés intérieurs ou extérieurs, si la conduite est coupée, s'il y a de petits trous dans la paroi, si la surface de la conduite est bosselée de plus de 10% ou même 20% du diamètre de la conduite (en fonction des exigences du système), ou si la profondeur de la fissure d'enroulement de la conduite dépasse 10% de l'épaisseur de la paroi de la conduite, la conduite ne doit pas être utilisée.

Lors de l'inspection de pipelines stockés depuis longtemps, si l'on constate une grave corrosion interne, la paroi interne doit être nettoyée à fond avec de l'acide, nettoyée, puis sa durabilité doit être vérifiée. Ce n'est qu'après avoir passé l'inspection que la canalisation peut être installée.

Lors de l'inspection des conduites coudées, il convient de veiller à ce que les éléments suivants soient présents rayon de courbure n'est pas trop petite. Une courbure excessive augmentera la concentration des contraintes dans la canalisation, réduisant sa résistance à la fatigue et la rendant plus sujette aux rides en dents de scie.

La rondeur des grandes sections transversales ne doit pas dépasser 15% ; l'amincissement de l'épaisseur de la paroi extérieure au niveau du coude ne doit pas dépasser 20% de l'épaisseur de la paroi du pipeline ; le côté intérieur du coude ne doit pas présenter de torsion, d'écrasement ou de rides irrégulières. Les côtés intérieur et extérieur du coude ne doivent pas présenter de dents de scie ou de formes irrégulières. Le diamètre extérieur minimal du coude aplati doit être égal à 70% du diamètre extérieur de la conduite d'origine.

(2) Installation des raccords de tuyauterie

1) Exigences d'installation pour les conduites d'aspiration

L'installation des conduites d'aspiration doit répondre aux exigences suivantes :

  • La conduite d'aspiration doit être aussi courte que possible, avec peu de coudes, et son diamètre ne doit pas être trop faible.
  • Le tuyau d'aspiration doit être raccordé de manière étanche, sans fuite d'air, afin d'éviter que la pompe n'aspire de l'air pendant le fonctionnement, ce qui provoquerait du bruit dans le système et rendrait impossible l'aspiration de l'huile. Il est donc recommandé d'utiliser un produit d'étanchéité pour raccorder la conduite d'aspiration à l'orifice d'aspiration de la pompe.
  • À l'exception des pompes à piston, un filtre doit généralement être installé sur la tuyauterie d'aspiration de la pompe hydraulique, avec une précision de filtration de 100 à 200 mailles. Le débit du filtre doit être au moins deux fois supérieur au débit nominal de la pompe, et la facilité de démontage pour le nettoyage doit être prise en compte. En général, un trou de main est prévu à cet effet près du filtre d'aspiration de la pompe hydraulique lors de la conception du réservoir d'huile.

2) Exigences d'installation pour les conduites de retour

L'installation des conduites de retour doit répondre aux exigences suivantes :

  • La conduite de retour principale de l'actionneur et la conduite de retour de la soupape de décharge doivent se trouver sous la surface de l'huile dans le réservoir d'huile pour éviter les éclaboussures d'huile et le mélange avec des bulles d'air. Le tuyau de retour doit être coupé à un angle de 45° face à la paroi du réservoir.
  • Lorsque les orifices de drainage de réducteurs de pressionSi des soupapes de sûreté, des soupapes de séquence, des électrovannes, etc., présentant des fuites externes sont raccordées à la conduite de retour, il ne doit pas y avoir de contre-pression. Dans le cas contraire, l'orifice de vidange doit être raccordé séparément au réservoir d'huile afin d'éviter d'affecter le fonctionnement normal de la vanne.
  • Les conduites de pétrole horizontales doivent avoir une pente de 3/1000 à 5/1000. Lorsque l'oléoduc est trop long, un collier de serrage doit être fixé tous les 500 mm pour maintenir le tuyau de pétrole.

3) Exigences d'installation des conduites d'huile hydraulique

La position d'installation des conduites d'huile hydraulique doit être aussi proche que possible de l'équipement et des fondations, tout en facilitant le raccordement et l'entretien des conduites secondaires. Pour éviter que les conduites d'huile hydraulique ne vibrent, il convient de les installer dans un endroit solide. Dans les zones vibrantes, il convient d'ajouter des amortisseurs pour éliminer les vibrations, ou d'installer des blocs de bois et des tampons en caoutchouc dur sur les colliers de serrage pour empêcher les pièces métalliques d'entrer directement en contact avec la canalisation.

4) Exigences d'installation pour les tuyaux en caoutchouc

Les tuyaux en caoutchouc sont utilisés pour relier deux pièces en mouvement relatif. L'installation des tuyaux en caoutchouc doit répondre aux exigences suivantes :

  • Pour éviter les virages serrés, le rayon de courbure R doit être supérieur à 9 ou 10 fois le diamètre extérieur, et le tuyau doit être courbé à une distance au moins égale à 6 fois le diamètre du joint. Le tuyau doit se plier dans le même plan de mouvement que le raccord pour éviter les torsions. Au niveau du raccord, il doit pendre librement afin d'éviter qu'il ne se plie sous l'effet de son propre poids.
  • Le tuyau ne doit pas travailler sous tension et doit avoir une certaine tolérance (changement de longueur de ±4%). Dans les cas où le tuyau est trop long ou soumis à de fortes vibrations, il est conseillé d'utiliser des colliers pour le fixer. Cependant, les tuyaux utilisés sous haute pression doivent utiliser le moins possible de colliers, car la déformation du tuyau sous pression peut entraîner une perte d'énergie par frottement au niveau du collier.
  • Dans la mesure du possible, installez le tuyau loin des sources de chaleur. Si cela est inévitable, installez un bouclier thermique ou un manchon thermique. Assurez-vous que le tuyau, les raccords et l'environnement sont compatibles.

2. Installation des composants hydrauliques

L'installation et les exigences spécifiques des différents composants hydrauliques sont détaillées dans le manuel du produit. Les composants hydrauliques doivent être nettoyés avec du kérosène avant l'installation, et tous les composants hydrauliques doivent être soumis à des tests de pression et d'étanchéité.

L'installation peut commencer après avoir passé les tests. Avant l'installation, les différents instruments de contrôle automatique doivent être calibrés afin d'éviter les accidents dus à des imprécisions. Les paragraphes suivants présentent les précautions à prendre pour l'installation des composants hydrauliques.

(1) Installation et exigences des composants de la valve hydraulique

Avant d'installer les composants hydrauliques, vérifiez le certificat de conformité et lisez le manuel pour les composants hydrauliques non scellés. Si le produit est qualifié et n'est pas stocké à l'extérieur pendant une longue période, ce qui entraînerait une rouille interne, aucun test supplémentaire n'est nécessaire et il n'est pas recommandé de procéder à un nouveau nettoyage et à un nouveau démontage. Si un défaut survient pendant l'essai, ne démontez le composant qu'en cas de nécessité et après un jugement précis.

Lors de l'installation, veillez à respecter les points suivants :

  • Veillez à l'orientation de l'entrée et de la sortie d'huile de chaque composant de la valve.
  • S'il n'y a pas de position d'installation spécifiée, installez-la dans un endroit pratique pour l'utilisation et la maintenance. En général, les distributeurs doivent être installés avec l'axe horizontal. Lors de l'installation du distributeur, serrez les quatre vis uniformément, généralement en diagonale.
  • Pour les vannes installées avec des brides, ne pas trop serrer les vis, car un serrage excessif peut entraîner une mauvaise étanchéité. Si l'élément ou le matériau d'étanchéité d'origine ne répond pas aux exigences d'étanchéité, remplacez l'élément ou le matériau d'étanchéité.
  • Certains robinets ont deux trous ayant la même fonction pour des raisons de commodité de fabrication et d'installation. Après l'installation, bloquer le trou non utilisé.
  • Pour les vannes réglables, il suffit généralement de tourner dans le sens des aiguilles d'une montre pour augmenter le débit ou la pression, et de tourner dans le sens inverse des aiguilles d'une montre pour diminuer le débit ou la pression.
  • Lors de l'installation, si certaines vannes et certains connecteurs sont manquants, il est permis d'utiliser des vannes hydrauliques dont le débit est supérieur au débit nominal du 40% comme substituts.

(2) Installation et exigences des vérins hydrauliques

L'installation des vérins hydrauliques doit être solide et fiable. Le raccordement de la tuyauterie ne doit pas être lâche, et la surface d'installation du cylindre et la surface de glissement du piston doivent conserver un parallélisme et une perpendicularité suffisants.

Faites attention aux points suivants lors de l'installation des cylindres hydrauliques :

  • Pour les vérins mobiles montés sur pied, l'axe central doit être concentrique avec l'axe de la force de charge afin d'éviter les forces latérales, qui peuvent facilement provoquer l'usure des joints et l'endommagement du piston. Lors de l'installation de vérins hydrauliques pour des objets mobiles, il faut s'assurer que le vérin et l'objet mobile se déplacent parallèlement sur la surface du rail de guidage.
  • Lors du serrage des vis du presse-étoupe du corps du vérin hydraulique, le degré de serrage doit permettre au piston de se déplacer avec souplesse sur toute la course, sans décrochage ni résistance inégale. Un serrage excessif des vis augmente la résistance et accélère l'usure, tandis qu'un serrage trop lâche provoque des fuites d'huile.
  • En cas de courses longues et de températures élevées de l'huile de travail, une extrémité du cylindre hydraulique doit rester flottante pour éviter les effets de la dilatation thermique.

(3) Installation et exigences des pompes hydrauliques

Lorsque la pompe hydraulique est placée sur un réservoir d'huile séparé, il existe deux méthodes d'installation : horizontale et verticale. Dans le cas d'une installation verticale, les tuyaux et la pompe se trouvent à l'intérieur du réservoir d'huile, ce qui facilite la collecte des fuites d'huile et permet de conserver une apparence soignée. Dans le cas d'une installation horizontale, les tuyaux sont exposés, ce qui rend l'installation et l'entretien plus pratiques.

Les pompes hydrauliques ne doivent généralement pas supporter de charges radiales, c'est pourquoi elles sont souvent entraînées directement par un moteur au moyen d'un accouplement flexible. Lors de l'installation, le moteur et l'arbre de la pompe hydraulique doivent présenter une coaxialité élevée, avec une erreur inférieure à 0,1 mm, et l'angle d'inclinaison ne doit pas dépasser 1° pour éviter une charge supplémentaire sur l'arbre de la pompe et le bruit.

En cas de transmission par courroie ou par engrenage, la pompe hydraulique doit être déchargée des charges radiales et axiales. Les moteurs hydrauliques sont similaires aux pompes ; certains moteurs peuvent supporter certaines charges radiales ou axiales, mais elles ne doivent pas dépasser les valeurs admissibles spécifiées.

La hauteur d'installation de l'orifice d'aspiration de la pompe hydraulique est généralement spécifiée pour ne pas dépasser 0,5 m au-dessus de la surface de l'huile. Certaines pompes permettent une hauteur d'aspiration plus élevée, tandis que d'autres exigent que l'orifice d'aspiration soit situé sous la surface de l'huile. Les pompes sans capacité d'auto-amorçage nécessitent une pompe auxiliaire pour l'alimentation en huile.

Lors de l'installation des pompes hydrauliques, il convient de faire attention aux points suivants :

  • L'entrée, la sortie et le sens de rotation de la pompe hydraulique doivent être conformes aux exigences indiquées sur la pompe et ne doivent pas être connectés de manière incorrecte.
  • Lors de l'installation de l'accouplement, ne frappez pas avec force l'arbre de la pompe pour éviter d'endommager le rotor de la pompe.

(4) Installation des composants auxiliaires

Outre les connecteurs de fluide, les composants auxiliaires du système hydraulique comprennent également : les filtres, les accumulateurs, les refroidisseurs et les réchauffeurs, les dispositifs d'étanchéité, ainsi que les manomètres, les commutateurs de manomètres, etc.

Les composants auxiliaires jouent un rôle de soutien dans le système hydraulique, mais ils ne doivent pas être négligés lors de l'installation, sous peine d'affecter gravement le fonctionnement normal du système hydraulique.

Lors de l'installation des composants auxiliaires (l'installation des canalisations a été présentée précédemment), il convient de prêter attention aux points suivants :

  • Ils doivent être installés en respectant scrupuleusement les exigences de la conception et en veillant à la propreté et à l'esthétique.
  • Avant l'installation, nettoyer et inspecter avec du kérosène.
  • Tant qu'il répond aux exigences de la conception, il faut tenir compte autant que possible de la facilité d'utilisation et d'entretien.

II. Débogage du système hydraulique

Après l'installation et l'inspection de précision de l'équipement hydraulique, celui-ci doit être ajusté et testé pour s'assurer qu'il peut répondre aux différentes exigences du processus de production dans des conditions de fonctionnement normales et atteindre la capacité de production maximale de l'équipement tel qu'il a été conçu.

Une fois que l'équipement hydraulique a été réparé, entretenu ou remonté, il doit également être débogué avant de pouvoir être utilisé. Les étapes et les méthodes de débogage du système hydraulique peuvent être exécutées comme suit.

1. Préparation avant le débogage du système hydraulique

(1) Se familiariser avec la situation et déterminer les éléments à déboguer

Avant de procéder au débogage, il convient de bien comprendre la structure, les performances, la séquence de travail, les exigences d'utilisation et les méthodes d'exploitation de l'équipement à déboguer, conformément au manuel de l'équipement et aux données techniques pertinentes, ainsi que la connexion entre les systèmes mécaniques, électriques, pneumatiques et hydrauliques.

Étudier soigneusement les fonctions de chaque composant du système hydraulique, comprendre le schéma hydraulique, clarifier la position d'installation réelle, la structure, les performances et les pièces de réglage des composants hydrauliques sur l'équipement, analyser les changements de pression, les changements de vitesse et l'utilisation de la puissance de chaque cycle de travail du système hydraulique, et se familiariser avec la marque et les exigences de l'huile utilisée dans le système hydraulique.

Sur la base des informations ci-dessus, déterminer le contenu, les méthodes et les étapes du débogage, préparer les outils de débogage, les instruments de mesure et les conduites d'essai supplémentaires, et formuler des mesures techniques de sécurité pour assurer la sécurité des personnes et éviter les accidents d'équipement.

(2) Contrôle de l'apparence

Les équipements neufs et les équipements réparés doivent faire l'objet d'un contrôle d'aspect afin de vérifier les facteurs qui affectent le fonctionnement normal du système hydraulique. Un contrôle d'aspect efficace peut permettre d'éviter de nombreuses défaillances, c'est pourquoi un contrôle d'aspect préliminaire doit être effectué avant l'essai de fonctionnement. Les principaux éléments de cette étape sont les suivants :

  • Vérifiez que l'installation et les raccordements de chaque composant hydraulique sont corrects et fiables. Par exemple, les orifices d'entrée, de sortie et de retour de chaque composant hydraulique sont corrects, et l'entrée, la sortie et le sens de rotation de la pompe hydraulique correspondent aux directions indiquées sur la pompe.
  • Prévenir les éclats, fluide de coupeIl faut également vérifier que les dispositifs de protection de chaque composant hydraulique sont complets et fiables.
  • Vérifier si la qualité de l'huile et la précision de la filtration dans le réservoir d'huile sont conformes aux exigences et si le niveau d'huile est approprié.
  • Vérifier si la position de chaque composant hydraulique, canalisation et joint de canalisation dans le système est pratique pour l'installation, le réglage, l'inspection et la réparation. Vérifier si les manomètres et autres instruments d'observation sont installés dans des endroits faciles à observer.
  • Vérifier si la rotation du moteur de la pompe hydraulique est régulière et sans à-coups.

Les problèmes constatés lors du contrôle de l'aspect extérieur doivent être corrigés avant le réglage et l'essai de fonctionnement.

2. Débogage du système hydraulique

Le réglage et l'essai du système hydraulique ne sont généralement pas complètement séparés et sont souvent effectués en alternance. Les principaux éléments du débogage sont les réglages individuels, les essais à vide et les essais en charge. Sur le site d'installation, certains équipements hydrauliques ne peuvent être soumis qu'à des essais à vide.

(1) Essai à vide

L'essai à vide consiste à vérifier de manière exhaustive si chaque composant hydraulique, les divers dispositifs auxiliaires et chaque circuit du système hydraulique fonctionnent normalement dans des conditions de fonctionnement à vide, et si la commutation automatique des cycles de travail ou des diverses actions est conforme aux exigences.

Les méthodes et les étapes des essais à vide et des réglages sont les suivantes :

1) Démarrer la pompe hydraulique par intermittence pour lubrifier complètement les pièces coulissantes de l'ensemble du système, faire fonctionner la pompe hydraulique dans des conditions de décharge (par exemple en desserrant la soupape de décharge ou en plaçant le distributeur de type M en position neutre), vérifier si la pression de décharge de la pompe hydraulique se situe dans la valeur admissible ; observer si son fonctionnement est normal, s'il y a des bruits forts ; s'il y a une quantité excessive de mousse dans le réservoir d'huile et si le niveau d'huile se situe dans la fourchette spécifiée.

2) Faire fonctionner le système à vide, d'abord en plaçant le piston du cylindre hydraulique sur la culasse ou en plaçant les pièces mobiles sur le fer d'arrêt (s'il s'agit d'un moteur hydraulique, fixer l'arbre de sortie), ou utiliser d'autres méthodes pour arrêter les pièces mobiles, régler progressivement la soupape de décharge à la valeur de pression spécifiée, et vérifier s'il y a des anomalies au cours du processus de réglage de la soupape de décharge.

Ensuite, faites effectuer au cylindre hydraulique plusieurs mouvements de va-et-vient avec la course maximale ou faites tourner le moteur hydraulique, ouvrez la soupape d'échappement du système pour évacuer l'air accumulé ; vérifiez l'exactitude et la fiabilité des dispositifs de protection de sécurité (tels que les soupapes de sécurité, les relais de pression, etc.)

Observer la pression de chaque circuit d'huile à partir du manomètre et régler la valeur de pression du dispositif de protection de sécurité dans la plage spécifiée ; vérifier si les fuites internes et externes de chaque composant hydraulique et de la tuyauterie se situent dans la plage autorisée ; après avoir fonctionné à vide pendant un certain temps, vérifier si le niveau d'huile dans le réservoir d'huile baisse dans la plage de hauteur spécifiée.

L'huile ayant pénétré dans le pipeline et le cylindre hydraulique, le niveau d'huile dans le réservoir d'huile a baissé, ce qui peut même exposer la grille du filtre sur le tuyau d'aspiration au-dessus du niveau d'huile, ou entraîner une lubrification insuffisante du système hydraulique et de la transmission mécanique, ce qui provoque des bruits. Il est donc nécessaire de remplir le réservoir d'huile en temps voulu. Cette question est particulièrement importante pour les équipements mécaniques dotés de mécanismes hydrauliques et d'un pipeline de grande capacité, mais de petits réservoirs d'huile.

3) Coordonner avec les composants électriques pour ajuster le cycle de travail automatique ou la séquence d'action, et vérifier si la coordination et la séquence de chaque action sont correctes ; vérifier la fluidité du mouvement lors du démarrage, du changement de direction et de la commutation de la vitesse, et il ne doit pas y avoir de phénomènes de rampement, de saut ou d'impact.

4) Le système hydraulique doit fonctionner en continu pendant un certain temps (généralement 30 minutes). Vérifiez l'élévation de la température de l'huile, qui doit se situer dans les limites de la valeur spécifiée (la température générale de l'huile de travail est de 35-60°C). Une fois l'essai à vide terminé, l'essai en charge peut être effectué.

(2) Test de charge

L'essai en charge consiste à faire fonctionner le système hydraulique sous une charge prédéterminée conformément aux exigences de la conception. L'essai en charge permet de vérifier si le système peut répondre aux exigences de travail prédéterminées, telles que les caractéristiques de force, de couple ou de mouvement des composants de travail.

Vérifier si le bruit et les vibrations se situent dans la plage admissible ; vérifier la fluidité des mouvements lors du changement de direction et de la commutation de la vitesse des éléments de travail, et l'absence de phénomènes de rampe, de saut ou d'impact ; vérifier la situation de perte de puissance et l'augmentation de la température après un travail continu pendant une certaine période de temps.

L'essai de charge est généralement effectué dans une ou deux conditions inférieures à la charge maximale. Si tout est normal, l'essai de charge maximale peut être effectué afin d'éviter les accidents tels que la détérioration de l'équipement.

(3) Réglage du système hydraulique

Le réglage du système hydraulique doit être effectué lors de l'installation du système et du processus d'essai, et certains éléments doivent également être réglés à tout moment pendant l'utilisation. Ce qui suit présente quelques éléments de base et méthodes de réglage du système hydraulique.

  • Pression de travail de la pompe hydraulique. Régler la soupape de décharge ou la soupape de sécurité de la pompe pour que la pression de travail de la pompe hydraulique 10%-20% soit supérieure à la pression de travail du moteur hydraulique sous la charge maximale.
  • Pression de la course rapide. Régler la soupape de décharge de la pompe pour qu'elle soit 15%-20% supérieure à la pression réelle requise pour la course rapide.
  • Pression de travail du relais de pression. Régler le ressort du relais de pression pour qu'il soit inférieur de 0,3-0,5 MPa à la pression de travail de la pompe hydraulique (ceci est fait lorsque l'élément de travail s'arrête ou se trouve contre le bloc d'arrêt).
  • Séquence de commutation. Régler le commutateur de voyage, la vanne pilote, le bloc d'arrêt, le bloc de déclenchement et l'instrument d'autocontrôle pour que la séquence de commutation et sa précision répondent aux exigences des composants de travail.
  • Vitesse et équilibre des composants de travail. Régler la vanne d'étranglement, la vanne de réglage, la pompe hydraulique variable ou le moteur hydraulique variable, le système de lubrification et le dispositif d'étanchéité pour que le mouvement des composants de travail soit régulier, sans impact ni vibration, et qu'il n'y ait pas de fuite externe. En conditions de charge, la chute de vitesse ne doit pas dépasser 10%-20%.

3. Essai de pression du système hydraulique

L'objectif principal de l'essai de pression du système hydraulique est de vérifier les fuites d'huile et la résistance à la pression du système et des circuits. L'essai de pression du système adopte généralement un test par étapes, en vérifiant une fois à chaque niveau et en augmentant progressivement jusqu'à la pression d'essai spécifiée. Cela permet d'éviter les accidents.

Sélection de la pression d'essai : Pour les moyennes et basses pressions, elle doit être de 1,5 à 2 fois la pression de service habituelle du système, et pour les systèmes à haute pression, elle doit être de 1,2 à 1,5 fois la pression de service maximale du système ; dans les circuits soumis à des impacts importants ou à des variations de pression sévères, la pression d'essai doit être supérieure à la pression de pointe ; pour les tuyaux en caoutchouc, il ne doit pas y avoir de déformation anormale sous 1,5 à 2 fois la pression de service habituelle, et pas de dommage sous 2 à 3 fois la pression de service habituelle.

Les points suivants doivent être pris en compte lors des essais de pression du système :

  • Pendant l'essai de pression, la soupape de sûreté du système doit être réglée sur la valeur de la pression d'essai sélectionnée.
  • Lors de l'alimentation en huile du système, la soupape de mise à l'air libre du système doit être ouverte et ne peut être fermée qu'après l'expulsion complète de l'air. En même temps, le robinet d'étranglement doit être ouvert.
  • Si des bruits anormaux se produisent dans le système pendant le test, celui-ci doit être interrompu immédiatement et la cause doit être identifiée et éliminée avant de poursuivre le test.
  • Des mesures de sécurité doivent être prises pendant le test.

En ce qui concerne la question de la température de l'huile hydraulique pendant le fonctionnement et le débogage, il convient de noter que la température la plus appropriée pour les systèmes hydrauliques généraux est de 40-50°C. À cette température, l'efficacité des composants hydrauliques est maximale et la résistance à l'oxydation de l'huile est la meilleure.

Si la température de fonctionnement dépasse 80°C, l'huile hydraulique se détériore rapidement (le taux de détérioration de l'huile hydraulique double pour chaque augmentation de 10°C), et elle provoque également une diminution de la viscosité, une mauvaise performance de lubrification, une destruction facile du film d'huile, et une brûlure facile des composants hydrauliques. Par conséquent, la température de fonctionnement de l'huile hydraulique ne doit pas dépasser 70-80°C. Lorsqu'elle dépasse cette température, la machine doit être arrêtée pour être refroidie ou des mesures de refroidissement forcé doivent être prises.

Lorsque la température ambiante est basse, la viscosité de l'huile hydraulique augmente pendant le fonctionnement et le débogage, la perte de pression et le bruit de la pompe augmentent, l'efficacité diminue et les composants sont facilement endommagés. Lorsque la température ambiante est inférieure à 10°C, elle est considérée comme dangereuse. Par conséquent, des mesures de préchauffage doivent être prises et la pression de réglage de la soupape de décharge doit être abaissée pour réduire la charge sur la pompe hydraulique. Le fonctionnement normal ne doit avoir lieu que lorsque la température de l'huile dépasse 10°C.

III. Utilisation, maintenance et entretien du système hydraulique

Avec le développement de la technologie de la transmission hydraulique, de plus en plus d'équipements adoptent la transmission hydraulique, et son champ d'application s'élargit également. Nombre de ces dispositifs hydrauliques fonctionnent à l'extérieur tout au long de l'année, exposés au vent, au soleil et à la pluie, et sont fortement affectés par les conditions naturelles.

Pour garantir et exploiter pleinement l'efficacité de ces dispositifs, réduire la fréquence des pannes et prolonger leur durée de vie, il faut renforcer l'entretien et la maintenance au quotidien. L'expérience montre que le meilleur moyen de prévenir les pannes est de renforcer les inspections régulières de l'équipement.

1. Inspection quotidienne du système hydraulique

Avant qu'un système de transmission hydraulique ne tombe en panne, il y a souvent quelques petits phénomènes anormaux. Grâce à une maintenance quotidienne adéquate, à l'entretien et à l'inspection en cours d'utilisation, ces phénomènes anormaux peuvent être détectés et éliminés rapidement afin de garantir le fonctionnement normal du système.

Les inspections quotidiennes consistent principalement à vérifier l'état de la pompe hydraulique avant et après le démarrage, ainsi qu'avant l'arrêt du fonctionnement. Les inspections quotidiennes sont généralement effectuées à l'aide de méthodes relativement simples, telles que les sens visuel, auditif et tactile.

(1) Contrôle de l'apparence avant le travail

Les grosses fuites sont faciles à détecter, mais les petites fuites au niveau des joints des conduites de pétrole sont souvent difficiles à remarquer. Pourtant, ces petites fuites sont souvent le signe avant-coureur de défaillances du système. C'est pourquoi les joints doivent être fréquemment contrôlés et nettoyés. Les joints de tuyaux desserrés sur les machines hydrauliques sont souvent un symptôme précoce de défaillance mécanique.

Lorsqu'une petite fuite est constatée à la jonction d'un tuyau et d'une conduite en raison d'un relâchement, la jonction doit être resserrée immédiatement, comme l'étanchéité des filetages au niveau de la connexion entre la tige du piston du vérin hydraulique et les composants mécaniques.

(2) Inspection avant le démarrage de la pompe

Avant de démarrer la pompe hydraulique, vérifiez que le réservoir d'huile est rempli conformément à la réglementation, la limite supérieure de l'indicateur de niveau d'huile faisant office de norme. Utilisez un thermomètre pour mesurer la température de l'huile. Si la température de l'huile est inférieure à 10°C, le système doit fonctionner pendant plus de 20 minutes à vide (avec la soupape de décharge à vide).

(3) Inspection pendant et après le démarrage de la pompe

Lors du démarrage de la pompe hydraulique, utiliser la méthode de démarrage et d'arrêt répétés pour augmenter la température de l'huile. Une fois que les actionneurs fonctionnent avec souplesse, passez en mode de fonctionnement normal. Si la pompe n'a pas de débit pendant le processus de démarrage, arrêtez immédiatement et vérifiez la cause. Après le démarrage de la pompe, les contrôles suivants doivent être effectués :

1) Inspection de la cavitation

Lorsque le système hydraulique fonctionne, observez si la tige du piston du cylindre hydraulique présente un phénomène de saut pendant le mouvement, s'il y a des fuites lorsque la tige du piston est complètement sortie, et si la pompe hydraulique et la soupape de décharge émettent des bruits anormaux lorsqu'elles sont soumises à une charge importante. Si le bruit est fort, c'est le moment idéal pour vérifier la présence de cavitation.

La principale cause de cavitation dans le système hydraulique est l'entrée d'air dans la partie aspiration de la pompe hydraulique. Pour éviter la cavitation, tous les joints du tuyau d'aspiration de la pompe hydraulique doivent être serrés afin d'assurer l'étanchéité de la tuyauterie d'aspiration. Si le bruit ne peut être éliminé même après avoir serré ces joints, arrêtez immédiatement la machine pour une inspection plus approfondie.

2) Inspection de la surchauffe

Un autre symptôme de défaillance de la pompe hydraulique est la surchauffe. La cavitation peut provoquer une surchauffe car lorsque la pompe hydraulique chauffe jusqu'à une certaine température, elle comprime le gaz dans les cavités de l'huile, ce qui provoque une surchauffe. Si une surchauffe due à la cavitation est constatée, arrêtez immédiatement la machine pour l'inspecter.

3) Contrôle des bulles

Si de l'air s'infiltre du côté de l'aspiration de la pompe hydraulique, cet air pénètre dans le système et forme des bulles dans le réservoir d'huile. La présence de bulles dans le système hydraulique entraîne trois problèmes : premièrement, elle rend le mouvement des actionneurs instable, en affectant le module volumétrique de l'huile hydraulique ; deuxièmement, elle accélère l'oxydation de l'huile hydraulique ; troisièmement, elle provoque la cavitation. Il est donc essentiel d'empêcher l'air de pénétrer dans le système hydraulique.

Parfois, de l'air peut également s'infiltrer dans le système hydraulique à partir du réservoir d'huile. Il convient donc de vérifier fréquemment si le niveau d'huile dans le réservoir d'huile répond aux exigences spécifiées et si l'ouverture du tuyau d'aspiration est immergée sous la surface de l'huile, en maintenant une profondeur d'immersion suffisante. L'expérience pratique a montré que l'ouverture du tuyau de retour d'huile doit se trouver à environ 10 cm en dessous du niveau d'huile le plus bas dans le réservoir d'huile.

Lorsque le système fonctionne de manière stable, en plus de toujours prêter attention au volume d'huile, à la température de l'huile, à la pression, etc., il faut également vérifier les conditions de fonctionnement des actionneurs et des composants de contrôle, et veiller à ce que l'ensemble du système ne présente pas de fuites d'huile et ne subisse pas de vibrations. Après une certaine période d'utilisation du système, si des phénomènes défavorables ou anormaux se produisent et ne peuvent être éliminés par des ajustements externes, le démontage et la réparation ou le remplacement des pièces peuvent s'avérer nécessaires.

2. Utilisation et entretien de l'huile hydraulique

Le système de transmission hydraulique utilise l'huile hydraulique comme fluide de travail pour transmettre l'énergie. Après avoir sélectionné correctement l'huile hydraulique, il est également nécessaire de la maintenir propre et d'empêcher les impuretés et la saleté de s'y mélanger.

L'expérience a montré que plus de 75% des défaillances des systèmes hydrauliques sont dues à la contamination de l'huile hydraulique. Il est donc très important de contrôler la contamination de l'huile hydraulique. Les contaminants de l'huile hydraulique comprennent environ 75% de particules métalliques, 15% de poussières et 10% d'autres impuretés telles que des oxydes, des fibres et des résines.

Les contaminants les plus nocifs sont les particules solides, qui accélèrent l'usure des surfaces en mouvement relatif, obstruent les petits trous et interstices des composants, et parfois même provoquent le blocage des tiroirs de soupapes, ce qui entraîne un dysfonctionnement des composants. Elles peuvent également bloquer le filtre au niveau de l'orifice d'aspiration de la pompe hydraulique, entraînant une résistance excessive à l'aspiration et empêchant la pompe hydraulique de fonctionner correctement, ce qui se traduit par des vibrations et du bruit.

En bref, plus il y a de contaminants dans l'huile, plus les performances des composants du système diminuent rapidement. Par conséquent, la propreté de l'huile hydraulique est un aspect important de l'entretien du système de transmission hydraulique. Ces tâches ne sont pas difficiles et peuvent donner de bons résultats. Les méthodes suivantes sont recommandées :

  • L'huile hydraulique doit être stockée dans un endroit propre et les outils tels que les bidons d'huile, les entonnoirs et les chiffons doivent être maintenus propres. Il est préférable d'utiliser des tissus en soie ou en dacron pour l'essuyage afin d'éviter que les fibres ne collent aux composants et n'obstruent les passages, provoquant ainsi des pannes.
  • L'huile hydraulique doit être rigoureusement filtrée pour empêcher les impuretés solides d'endommager le système. Le système doit être équipé de filtres grossiers et fins selon les besoins, et les filtres doivent être régulièrement vérifiés et nettoyés. S'ils sont endommagés, ils doivent être remplacés rapidement.
  • Le réservoir d'huile doit être couvert et scellé pour empêcher la poussière d'y pénétrer, et un filtre à air doit être installé sur le réservoir d'huile.
  • L'huile hydraulique du système doit être régulièrement vérifiée et remplacée en fonction des conditions de travail. En général, l'huile doit être remplacée après 1000 heures de travail. En cas d'utilisation continue, l'huile hydraulique perd ses propriétés lubrifiantes et peut devenir acide. En cas d'utilisation intermittente, l'huile peut être remplacée tous les six mois ou tous les ans en fonction des conditions spécifiques. Lors de la vidange de l'huile, retirez les sédiments au fond et nettoyez le réservoir d'huile. Lorsque vous remplissez le réservoir d'huile, utilisez un filtre d'au moins 120 mesh.
  • Si des tuyaux en acier sont utilisés pour la transmission d'huile, ils doivent être trempés dans l'huile pendant 24 heures pour former un film inerte avant d'être utilisés.
  • Lors de l'assemblage et du démontage des composants, ceux-ci doivent être nettoyés afin d'éviter la pénétration de contaminants.
  • Si une contamination importante de l'huile hydraulique est constatée, il convient d'en identifier la cause et de l'éliminer rapidement.

3. Empêcher l'air de pénétrer dans le système

L'huile hydraulique utilisée dans le système hydraulique a une très faible compressibilité, et son effet peut généralement être ignoré. Cependant, l'air à basse pression a une compressibilité très élevée, environ 10 000 fois celle de l'huile hydraulique. Par conséquent, même une petite quantité d'air dans le système peut avoir un impact significatif.

L'air dissous dans l'huile hydraulique s'échappe de l'huile à basse pression, créant des bulles et formant de la cavitation. Dans les zones à haute pression, ces bulles sont rapidement écrasées par l'huile hydraulique, ce qui provoque une compression rapide et génère du bruit dans le système. En outre, lorsque le gaz est soudainement comprimé, il dégage une grande quantité de chaleur, ce qui provoque une surchauffe locale et endommage les composants hydrauliques et l'huile hydraulique.

La haute compressibilité de l'air provoque également le crabotage des actionneurs, ce qui perturbe leur fonctionnement et provoque parfois des vibrations, ce qui affecte le fonctionnement normal du système. Une grande quantité de bulles mélangées à l'huile hydraulique peut également entraîner sa détérioration et réduire sa durée de vie. Il est donc essentiel d'empêcher l'air de pénétrer dans le système hydraulique.

En fonction des différentes raisons pour lesquelles l'air pénètre dans le système, les points suivants doivent être pris en compte lors de l'utilisation et de l'entretien :

  • Vérifiez régulièrement le niveau d'huile dans le réservoir. Le niveau doit être maintenu entre les niveaux minimum et maximum de l'indicateur de niveau. Au niveau minimum, les ouvertures du tuyau d'aspiration et du tuyau de retour doivent également se trouver sous la surface de l'huile et être séparées par une cloison.
  • Essayez d'éviter que la pression dans les différentes parties du système ne descende en dessous de la pression atmosphérique. Utilisez de bons dispositifs d'étanchéité, remplacez rapidement ceux qui sont défectueux, serrez les vis au niveau des joints de tuyaux et des surfaces d'accouplement, et nettoyez le filtre d'entrée en temps utile.
  • Installer une soupape d'échappement au sommet du cylindre hydraulique pour expulser l'air du cylindre et du système.

4. Empêche la température de l'huile de devenir trop élevée

La température de fonctionnement de l'huile dans le système de transmission hydraulique des machines hydrauliques doit généralement être maintenue entre 30 et 65°C. Si la température de l'huile dépasse cette plage, elle aura de nombreux effets néfastes sur le système hydraulique.

Les principaux effets de l'augmentation de la température de l'huile sont les suivants :

  • L'augmentation de la température de l'huile réduit la viscosité de l'huile, ce qui augmente les fuites à l'intérieur des composants et du système, réduisant ainsi l'efficacité volumétrique de la pompe hydraulique.
  • L'augmentation de la température de l'huile réduit la viscosité de l'huile, augmentant le débit à travers les ouvertures des vannes d'étranglement ou à fente, ce qui modifie la vitesse de travail initialement réglée. Cela affecte particulièrement la stabilité et la précision des systèmes hydrauliques d'asservissement.
  • L'augmentation de la température de l'huile réduit la viscosité, amincit le film d'huile lubrifiante sur les surfaces mobiles relatives, augmente l'usure mécanique et facilite l'apparition de défauts lorsque l'huile n'est pas très propre.
  • L'augmentation de la température de l'huile accélère l'oxydation de l'huile, ce qui entraîne sa détérioration et réduit sa durée de vie. Les sédiments peuvent également obstruer les petits trous et les interstices, ce qui affecte le fonctionnement normal du système.
  • L'augmentation de la température de l'huile entraîne une déformation thermique des machines. Les composants des valves hydrauliques se dilatent sous l'effet de la chaleur, ce qui peut réduire l'ajustement du jeu, affecter le mouvement du noyau de la valve, augmenter l'usure et même provoquer le blocage de la valve.
  • Une température excessive de l'huile entraîne un vieillissement rapide et une détérioration des dispositifs d'étanchéité, ce qui se traduit par une perte de performance de l'étanchéité.

La température excessive de l'huile peut avoir de nombreuses causes. Certaines sont dues à une mauvaise conception du système, comme un réservoir de trop faible capacité, une zone de refroidissement insuffisante, l'absence de circuit de décharge dans le système, ce qui fait que la pompe hydraulique continue à déborder à haute pression lorsqu'elle est à l'arrêt, des conduites d'huile trop fines et trop longues, trop de coudes, ou une mauvaise sélection des composants hydrauliques, ce qui entraîne une perte de pression excessive.

Certains sont des problèmes de fabrication, tels qu'une faible précision dans le traitement et l'assemblage des composants, un échauffement excessif par frottement entre les pièces mobiles relatives, ou des fuites importantes entraînant une perte volumétrique significative. Du point de vue de l'utilisation et de l'entretien, les points suivants doivent être pris en compte pour éviter une température excessive de l'huile :

  • Maintenir un niveau d'huile correct dans le réservoir afin de garantir des conditions de circulation et de refroidissement suffisantes pour l'huile dans le système.
  • Choisir correctement la viscosité de l'huile utilisée dans le système. Si la viscosité est trop élevée, elle augmente la perte d'énergie lors de l'écoulement de l'huile ; si elle est trop faible, les fuites augmentent. Dans les deux cas, la température de l'huile augmente. Lorsque l'huile se détériore, elle réduit également l'efficacité volumétrique de la pompe hydraulique et détruit le film d'huile entre les surfaces mobiles relatives, ce qui augmente la résistance et la perte par frottement, tous ces facteurs entraînant un échauffement de l'huile. Par conséquent, il est également nécessaire de maintenir l'huile propre et de la remplacer rapidement.
  • La pompe hydraulique doit être déchargée lorsque le système ne fonctionne pas.
  • Vérifier régulièrement qu'il y a suffisamment d'eau dans le refroidisseur et que les canalisations ne sont pas obstruées.

5. Précautions à prendre lors de la réparation du système hydraulique

Après une certaine période d'utilisation, le système hydraulique peut présenter des phénomènes anormaux ou des dysfonctionnements pour diverses raisons. Lorsque ceux-ci ne peuvent être résolus par des ajustements, un démontage et une réparation ou un remplacement des composants peuvent s'avérer nécessaires. Outre les réparations simples telles que le nettoyage et le remontage ou le remplacement de joints ou de ressorts, les réparations majeures par démontage doivent être effectuées avec le plus grand soin, de préférence chez le fabricant ou dans un centre de révision approprié.

Lors des réparations, veillez à tenir des registres. Ces registres sont précieux pour diagnostiquer les causes de futures pannes et peuvent également servir de base pour déterminer les pièces de rechange couramment utilisées pour l'équipement.

Préparer les pièces de rechange courantes suivantes pour les réparations : joints de vérins hydrauliques, joints d'arbre de pompe, divers joints toriques, ressorts pour électrovannes et soupapes de décharge, manomètres, éléments de filtre de pipeline, divers joints et tuyaux de tuyauterie, solénoïdes et membranes pour accumulateurs.

En outre, il faut disposer de la documentation nécessaire pour les réparations : manuels d'utilisation de l'équipement hydraulique, schémas du système hydraulique, catalogues de produits pour les différents composants hydrauliques, catalogues de produits pour les matériaux d'étanchéité et tableaux de performance pour les huiles hydrauliques.

IV. Installation, mise en service et maintenance des systèmes pneumatiques

1. Installation des systèmes pneumatiques

(1) Installation des pipelines

  • Avant l'installation, vérifiez que la paroi intérieure de la canalisation est lisse, enlevez la rouille et nettoyez-la.
  • Les supports de la canalisation doivent être solides et ne doivent pas vibrer pendant l'opération.
  • Serrez tous les joints et la canalisation ne doit pas présenter de fuites d'air.
  • Le soudage des pipelines doit répondre aux conditions standard spécifiées.
  • Lors de l'installation des tuyaux, leur longueur doit avoir une certaine marge ; lors du cintrage, ne pas commencer le cintrage à partir du joint d'extrémité ; lors de l'installation de sections droites, ne pas étirer entre le joint d'extrémité et le tuyau ; les tuyaux doivent être installés aussi loin que possible des sources de chaleur ou installer des écrans thermiques ; toute section du système de canalisation doit être détachable ; l'inclinaison, le rayon de courbure, l'espacement et la pente de l'installation de la canalisation doivent être conformes aux réglementations en vigueur.

(2) Installation des composants

  • Avant l'installation, nettoyez les composants et effectuez des tests d'étanchéité si nécessaire.
  • Le sens des flèches ou des marquages sur les différents corps de vanne doit correspondre au sens du flux d'air.
  • Les composants logiques doivent être regroupés et installés sur la plaque de base en fonction des besoins du circuit de commande, et le circuit d'air doit être conduit sur la plaque de base et raccordé par des tuyaux.
  • Ne pas installer la bague d'étanchéité trop serrée, en particulier la bague d'étanchéité en forme de V, car elle a une résistance élevée, et le serrage doit donc être approprié.
  • L'axe du cylindre mobile et l'axe de la force de charge doivent être concentriques, sinon cela entraînera une force latérale, accélérant l'usure des pièces d'étanchéité et la flexion de la tige de piston.
  • Les divers instruments de contrôle automatique, les régulateurs automatiques, les relais de pression, etc. doivent être calibrés avant l'installation.

2. Rinçage du système et essai de pression

Après l'installation du système de canalisation, utilisez de l'air sec à une pression de 0,6 MPa pour évacuer toutes les impuretés présentes dans le système. Utilisez un chiffon blanc pour vérifier, et s'il n'y a pas d'impuretés dans les 5 minutes, le système est qualifié. Après le soufflage, démontez et nettoyez les pièces telles que les noyaux des vannes, les éléments filtrants et les pistons.

La conformité de l'étanchéité du système aux normes peut être vérifiée par un test d'étanchéité à l'air, généralement en maintenant le système à 1,2 à 1,5 fois la pression nominale pendant un certain temps (par exemple, 2 heures). En excluant les erreurs dues aux changements de température ambiante, la variation de pression ne doit pas dépasser la valeur spécifiée dans les documents techniques. Pendant l'essai, régler la soupape de sécurité à la pression d'essai. Il est préférable d'utiliser une méthode d'essai étape par étape pendant l'essai de pression et de toujours faire attention à la sécurité.

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