Entraînement hydraulique

Que signifie hydraulique?

Un système d’entraînement hydraulique utilise un fluide sous pression pour créer du mouvement via des vérins hydrauliques ou des moteurs hydrauliques. Il est largement utilisé en raison de sa densité de puissance élevée, de sa fiabilité et de sa précision dans diverses industries.

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Il existe différentes possibilités pour organiser votre système hydraulique:

• Systèmes simples ; par exemple, utilisés dans les hayons élévateurs
• Systèmes mobiles ; par exemple, utilisés dans les excavatrices
• Systèmes industriels ; ayant un rendement élevé et nécessitant une longue durée de vie
• Systèmes spéciaux

Les systèmes simples utilisent des petits composants tels que des pompes à engrenages et des moteurs à palettes.

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Un système hydraulique se compose de:

• Partie génératrice ; la pompe, entraînée par un moteur électrique ou un moteur à combustion
• Transmission avec tuyauterie
• Partie motrice ; vérin(s) hydraulique(s) et/ou moteur(s)
• Fluide ; généralement de l’huile

Dans la partie génératrice, la puissance d’entraînement, composée de vitesse et de couple, est convertie en puissance hydraulique, mesurée en débit et en pression. Cette puissance hydraulique est ensuite convertie en force et en vitesse dans la partie motrice de l’entraînement. Par exemple, dans un vérin hydraulique, ou en vitesse et en couple, comme dans un moteur hydraulique.

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Entraînement hydraulique

Les systèmes hydrauliques assurent le mouvement des composants individuels grâce à la pression de fluide, souvent à l’aide d’huile hydraulique. Pour mettre un véhicule ou l’un de ses composants en mouvement et le maintenir en mouvement, de l’énergie est nécessaire, qui ne doit pas seulement être fournie. Souvent, elle doit être convertie en un autre type d’énergie. Par exemple, un moteur électrique convertit l’énergie électrique en énergie mécanique, qui est ensuite transférée à une pompe hydraulique.

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Les avantages de la transmission hydraulique incluent:

• Transfert de grandes forces ou couples possible dans des espaces relativement restreints grâce aux systèmes hydrauliques. Dans ces systèmes, la pression peut être considérablement élevée, comme dans les hayons élévateurs, où la pression varie entre 180 et 240 bars. Cette haute pression permet de générer de grandes forces avec le fluide hydraulique.
• Protection contre les surcharges possible car la pression dans un système hydraulique peut être facilement contrôlée et limitée à l’aide d’une soupape de surpression.
• Les systèmes hydrauliques offrent la possibilité de réguler en continu la vitesse, ce qui est particulièrement avantageux lors du levage et de l’abaissement de la plateforme.

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Pièces hydrauliques

Haco Tail Lift Parts propose sous sa propre marque HACO des pièces hydrauliques entièrement compatibles avec les pièces hydrauliques de toutes les marques de hayons élévateurs. Quelques exemples incluent:

Les pompes

La pompe hydraulique et le moteur électrique travaillent ensemble pour générer de l’énergie hydraulique en convertissant par exemple de l’énergie mécanique ou électrique. Dans l’hydraulique des hayons élévateurs, on utilise principalement des pompes à engrenages ou à dents. Le débit de ces pompes, c’est-à-dire la quantité de liquide par unité de temps (exprimée en m3/sec), est généralement plus ou moins constant, indépendamment de la pression. Cependant, certains types de pompes plus coûteux peuvent être réglés de manière à ce que le débit soit ajustable.

Moteurs

On distingue:

• Moteurs électriques
• Moteurs hydrauliques

Un moteur électrique transforme l’énergie électrique en énergie mécanique, qui entraîne ensuite un outil. Ces moteurs sont divisés en moteurs à courant continu et en moteurs à courant alternatif. En plus des moteurs traditionnels qui fournissent des mouvements rotatifs, il existe également des moteurs linéaires. Les moteurs électriques trouvent leur application dans les machines où le mouvement est nécessaire, souvent de nature rotative.

Les moteurs hydrauliques sont utilisés pour l’entraînement rotatif. La plupart des moteurs hydrauliques ont un volume de déplacement fixe et appartiennent au type à déplacement, ce qui signifie que la vitesse de rotation est liée au volume de déplacement et au débit de fluide fourni. Le couple est directement lié à la différence de pression sur le moteur et au volume de déplacement. Pour les hayons élévateurs intégrés, des moteurs hydrauliques ou des vérins sont utilisés pour le mouvement.

Il existe trois types différents de moteurs hydrauliques:

•  Moteurs à pistons radiaux (destinés aux hayons élévateurs)
• Moteurs à palettes (destinés aux machines de construction)
• Moteurs axiaux à piston variable (destinés aux machines de construction)

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Vérins

Les vérins hydrauliques se déclinent en deux types:

• Vérin simple effet (le vérin reçoit de la pression d’un côté)
• Vérin double effet (le vérin reçoit de la pression des deux côtés)

Un vérin double effet se déplace à la fois vers l’intérieur et vers l’extérieur sous pression d’huile. Dans le cas des vérins simple effet, le vérin est poussé uniquement par la pression de l’huile ; la rétraction se fait sous l’effet du poids du hayon élévateur.

Lors du mouvement du hayon élévateur, nous utilisons les types suivants:

• Un vérin à piston plongeur, où le piston n’a pas de joints mais des ouvertures, ou Le piston n’a pas de joints mais des ouvertures, est, se caractérise généralement par une tige épaisse. Cette tige sert de surface sur laquelle le vérin peut appuyer. Les vérins à piston sont généralement à simple effet, exerçant une pression.
• Un vérin à piston (également appelé piston) a le piston et la tige comme un seul ensemble. La tige est plus fine que celle d’un vérin à piston, car le piston remplit cette fonction. La tige du piston est déplacée par l’admission et l’évacuation d’huile.

Kits de joints pour vérins

Les joints assurent que le vérin est protégé contre les influences externes.
Nous avons deux types de kits d’étanchéité :

• Kits d’étanchéité à simple effet
• Kits d’étanchéité à double effet

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Conduites hydrauliques

Les composants hydrauliques sont reliés par des conduites hydrauliques ou des flexibles, qui servent à transporter l’huile entre les différents éléments. Les flexibles hydrauliques sont flexibles par nature et sont généralement de couleur noire.

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Valves

Les vannes sont utilisées pour réguler la direction du flux d’huile.
Nous disposons de quatre types de vannes:

• Électrovanne
• Valve de contrôle
• Vanne d’étranglement
• Vanne manuelle

Quelles fonctions ont les valves?

Électrovanne

• Les vérins à simple effet se distinguent par un seul joint d’étanchéité à côté de la bague torique, laissant la pression d’huile non sollicitée et bloquant l’huile.
• Les vérins à double effet se distinguent par deux joints d’étanchéité de chaque côté de la bague torique, bloquant le flux d’huile dans les deux sens.

Les clapets garantissent la sécurité en fermant l’arrivée d’huile lorsqu’un tuyau se casse après que la commande a été relâchée. En cas d’urgence, l’arrivée d’huile peut être contrôlée manuellement en enfonçant un piston (valves 2/2). Le clapet interrompt l’arrivée d’huile dès qu’un tuyau hydraulique ou la commande se rompt. Il est recommandé de ne pas utiliser la rampe de chargement tant que le problème n’est pas résolu.

Valve de contrôle

Ce type de vanne régule le flux d’huile vers les composants souhaités. L’industrie du hayon utilise des vannes de rupture de tuyau (vannes 2/2) ou des vannes 4/2, 4/3, 3/2. Par exemple, une vanne 4/2 a 4 orifices et 2 positions.

Vanne d’étranglement

Une valve d’étranglement contrôle la vitesse à laquelle le hayon élévateur se déplace en ralentissant le flux d’huile. Sur les hayons élévateurs, cette fonction est assurée, par exemple, par la soupape de frein d’abaissement. Cette vanne est souvent intégrée dans un cylindre ou dans le bloc de soupapes.

Valve manuelle

Les vannes manuelles sont commandées manuellement et garantissent que les pièces nécessaires reçoivent le flux d’huile.

Pressostat d’huile

Le pressostat d’huile émet un signal électrique lorsque la pression prédéfinie est atteinte. Placé par exemple sur le vérin de levage, le pressostat d’huile active l’oblique de manière à ce qu’elle atteigne la pression réglée.

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L’huile hydraulique

L’huile d’un système hydraulique a les fonctions suivantes:

• L’énergie de transport
• La lubrification des pièces en mouvement
• Protéger les surfaces métalliques en contact avec le fluide
• Élimination de la chaleur de l’huile générée par les fuites internes et le frottement
• L’élimination des contaminants

De nombreuses huiles hydrauliques sont à base d’huile minérale. C’est pourquoi des huiles bio-hydrauliques ont été développées à partir d’huiles et de graisses végétales. On utilise également des huiles à base d’esters synthétiques, d’origine minérale mais biodégradables.

L’huile hydraulique utilisée dans les hayons élévateurs a un indice de viscosité élevé, ce qui signifie qu’elle est moins sensible aux changements de température. Les systèmes hydrauliques sont équipés de filtres à huile pour garantir la propreté de l’huile.

Des huiles de deux niveaux de viscosité différents sont utilisées :

Les marques allemandes de hayons élévateurs telles que Bär Cargolift, Dautel et Sörensen utilisent une huile de viscosité ISO VG10. Ama, Anteo, Dhollandia et Zepro utilisent de l’huile ISO VG22 ou VG15.

Entretien des composants hydrauliques

• Évitez de salir les raccords (rapides), nettoyez-les s’ils sont sales avant de les raccorder.
• Assurez-vous que les tuyaux et les raccords sont en bon état. Le système hydraulique fonctionne à une pression élevée pouvant atteindre 240 bars et il est dangereux que les tuyaux se cassent.
• Le réservoir doit contenir suffisamment d’huile hydraulique. Outre les fuites, il arrive que de l’huile soit perdue lors de la connexion des raccords rapides. Le niveau d’huile doit donc être vérifié régulièrement.
• Vérifiez régulièrement les éléments de régulation ou de contrôle. Entre les pompes et les moteurs (linéaires et rotatifs), des éléments de contrôle et de régulation sont utilisés pour réguler le système hydraulique. Ces éléments sont généralement appelés vannes (blocs de vannes), c’est-à-dire des pièces qui, dans leur forme originale, comportent une vanne sur un siège (clapets anti-retour, soupapes de sécurité, soupapes de réduction, soupapes d’équilibrage, etc.)
• Les glissières directionnelles et les vannes sont les pièces qui assurent le contrôle et la régulation des flux de fluides. Ces derniers sont souvent à commande électrique (cartouches), parfois tout ou rien, parfois réglables. Les “vannes de régulation de débit” ne sont pas des vannes à proprement parler, mais des vannes d’étranglement.

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