Qu'est-ce qu'une vanne de régulation de pression ?
Les vannes de régulation de pression sont présentes dans presque tous les systèmes hydrauliques. Elles remplissent de multiples fonctions, depuis le maintien de la pression du système en dessous d'une limite supérieure souhaitée jusqu'au maintien d'une pression fixe dans certaines zones d'un circuit de fluide.
Les normes industrielles guident les décisions en matière de conception hydraulique. Selon les ISO 4413:2010, Les concepteurs doivent tenir compte de la pression et de la température maximales lorsqu'ils dimensionnent les composants. Cela permet de garantir un fonctionnement sûr et une longue durée de vie.
Vannes de régulation de pressionLes vannes les plus courantes pour contrôler la pression sont les suivantes
- Soupapes de sûreté
- Vannes de réduction
- Vannes de séquence
- Vannes à contrepoids
- Vannes de déchargement
Soupapes de sûreté
La plupart des systèmes d'alimentation en fluide sont conçus pour fonctionner dans une plage de pression prédéfinie. Si ces forces ne sont pas contrôlées ou limitées, les composants des systèmes d'alimentation en fluide peuvent être endommagés.
Soupapes de décharge à action directe
Les vannes à action directe peuvent être constituées d'un ressort ou d'une bille, dont un côté est exposé à la pression du système et l'autre opposé à une force de ressort prédéfinie. Lorsque la pression du système commence à dépasser le réglage du ressort de la soupape, le fluide soulève la bille ou le clapet, ce qui permet à une quantité contrôlée de liquide de contourner le réservoir et de maintenir la pression du système.
Soupapes de décharge à action directeSoupapes de décharge pilotées
Pour les applications nécessitant une libération de débit importante avec un différentiel de pression minimal, on utilise généralement des soupapes de sûreté pilotées. Ces soupapes fonctionnent en deux étapes :
- L'étage pilote est constitué d'une petite soupape de sûreté à ressort (généralement intégrée à la soupape de sûreté principale).
- Le pilote agit comme un déclencheur pour contrôler la soupape de sûreté principale.
Comme ces vannes ne commencent à s'ouvrir que lorsque le système atteint 90% de la pleine pression, l'efficacité du système est préservée car moins d'huile est dérivée.
Soupapes de décharge pilotéesVannes de réduction
Le composant le plus pratique pour maintenir des pressions secondaires plus basses dans un système hydraulique est le soupape de réduction. Les vannes de réduction sont des vannes à deux voies normalement ouvertes qui se ferment lorsqu'elles sont soumises à la pression aval définie.
Vannes de réductionVannes de réduction à action directe
Un détendeur à action directe limite la pression maximale disponible dans un circuit secondaire, indépendamment des variations de pression du circuit principal. Le signal de détection de pression provient du côté aval.
Vannes de réduction pilotées
Dans les détendeurs pilotés, le tiroir est équilibré hydrauliquement par la pression aval aux deux extrémités. Un ressort léger maintient la vanne ouverte.
Vannes de réduction pilotéesValves de séquence
Dans les circuits à actionneurs multiples, les actionneurs doivent souvent être commandés dans un ordre précis. Les vannes de séquence régulent l'ordre dans lequel les différentes fonctions sont exécutées.
Les vannes de séquence sont des vannes à deux voies normalement fermées. Elles sont similaires aux soupapes de sûreté à action directe, mais la chambre du ressort est généralement mise à l'air libre à l'extérieur du réservoir.
Valves de séquenceVannes à contrepoids
Ces vannes normalement fermées maintiennent principalement une pression fixe dans une section du circuit, généralement pour contrebalancer le poids ou les forces externes.
L'orifice principal se connecte à l'extrémité de la tige du cylindre et l'orifice secondaire se connecte au distributeur.
Vannes à contrepoidsVannes de déchargement
Ces vannes sont généralement utilisées pour décharger les pompes. Lorsque la pression du système est atteinte, elles renvoient le débit de sortie de la pompe directement vers la pompe. réservoir à basse pression.
Vannes de déchargement
Vannes de déchargement pilotéesCircuits haut-bas
Les circuits utilisant deux pompes pour l'entraînement et la vitesse (clampage) s'appuient sur des vannes de décharge pour améliorer l'efficacité.
Comparaison des vannes de régulation de pression
| Type de vanne | Fonction principale | État normal | Emplacement du capteur |
|---|
| Soupape de sûreté | Limiter la pression maximale du système | Normalement fermé | Pression d'entrée |
| Soupape de réduction | Maintien de la pression secondaire inférieure | Normalement ouvert | Pression en aval |
| Soupape de séquence | Séquence de l'actionneur de contrôle | Normalement fermé | Pression en amont |
| Valve de contrepoids | Contrebalancer le poids de la charge | Normalement fermé | Pilote interne |
| Valve de déchargement | Redirection du débit de la pompe vers le réservoir | Ressort de rappel | Pilote externe |
Comment choisir la bonne vanne de régulation de pression
- Une protection du système est-elle nécessaire ? Utiliser une soupape de sûreté
- Besoin d'une baisse de pression secondaire ? Utiliser un réducteur
- Plusieurs actionneurs nécessitant une séquence ? Utiliser des vannes de séquence
- Prévenir la chute libre de la charge ? Utiliser des vannes à contrepoids
- Déchargement de la pompe pour plus d'efficacité ? Utiliser des vannes de déchargement
Questions fréquemment posées
Q : Quelle est la différence entre une soupape de sûreté et une soupape de réduction ?R : Les soupapes de sûreté limitent la pression maximale du système en s'ouvrant lorsque la pression dépasse la valeur définie. Les détendeurs maintiennent une pression secondaire inférieure quelle que soit la pression en amont.
Q : Quand dois-je utiliser des vannes pilotées plutôt que des vannes à action directe ?R : Les vannes à commande pilote sont idéales pour les applications à haut débit et à haute pression où un différentiel de pression minimal est important.
Q : Qu'est-ce que le dépassement de pression dans les soupapes de sûreté ?R : Le dépassement de pression est la différence entre la pression de tarissement et la pression de plein débit.
