Limiteur de pression
Dans un système hydraulique typique, le fluide sort de la pompe et est dirigé par le distributeur vers le vérin à travers des flexibles. Le régulateur de pression hydraulique veille à ce que la pression à l'intérieur du circuit ne dépasse pas un certain seuil pour éviter d'endommager les équipements ou de provoquer des défaillances. L'ensemble de ces composants travaille de manière coordonnée pour permettre un contrôle précis et sécurisé des processus dans des applications industrielles, automobiles, aérospatiales et autres.
Notre large gamme de limiteur de pression hydraulique assure un élément de sécurité incontournable dans vos circuits hydrauliques. Les limiteurs de pression sur distributeur protègent divers actionneurs tels que les moteurs et les vérins hydrauliques à simple ou double effet. Protégez vos pompes hydrauliques et vos distributeurs de la surpression et offrez leur une plus grande longévité.
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Les limiteurs de pression hydraulique jouent un rôle crucial dans la régulation de la pression au sein des systèmes hydrauliques. Il est essentiel de ne pas confondre ces limiteurs de pression hydraulique avec des réducteurs de pression ou des régulateurs de débit. Fonctionnant telles des soupapes de sécurité, les régulateurs de pression hydraulique interviennent lorsque la pression excède un seuil prédéfini, permettant alors le renvoi d'une portion de l'huile hydraulique vers le réservoir. Cette fonctionnalité fait des limiteurs de pression hydraulique des composants de sécurité indispensables pour préserver l'intégrité des composants hydrauliques, optimiser leur longévité et prévenir les incidents au sein du circuit hydraulique.
Lorsque la pression s'achemine vers l'orifice d'entrée, aussi nommé orifice de pilotage, elle est dirigée vers le clapet. Ce dernier, maintenu fermé et étanche par un ressort, se trouve en amont de l'orifice de retour d'huile. Le clapet des limiteurs de pression hydraulique s'ouvre dès que la pression dépasse la force du ressort, permettant ainsi à l'excédent de pression de s'échapper vers le circuit de retour et d'être redirigé vers le réservoir hydraulique.
En position de repos, le clapet des régulateurs de pression hydraulique reste scellé grâce au ressort. La pression du fluide, conduite par l'orifice de pilotage, agit sur le clapet à l'opposé du ressort. Lorsque la pression surmonte la force du ressort, le clapet s'active et libère l'huile, ce qui assure que la pression ne surpasse jamais la valeur de tarage du ressort, préservant ainsi la sécurité et l'efficacité du système hydraulique.
Certains types de limiteur de pression hydraulique réglable possèdent une plage d’ouverture. Un débit faible va lever le clapet en comprimant légèrement le ressort de tarage alors qu’un débit important va lever le clapet en comprimant plus fortement le ressort de tarage donc la pression lue sur le refoulement de pompe sera plus élevée. Il faudra donc bien veiller à tarer le limiteur en fonction du débit nominal le traversant.
Pour éviter d’avoir une perte de débit à travers ce composant, celui-ci devra être taré à une valeur correspondant à la pression de charge maxi + la plage d’ouverture de l’appareil pour le débit de pompe. Le detarage doit se faire en conservant tout de même le contact du ressort. Par ailleurs, certains limiteurs, s’ils sont trop détarés, se retrouvent bloqués.
Ainsi, en régulant l'écoulement du liquide hydraulique à travers d’une valve, cela offrent une sécurité supplémentaire. Il existe deux types de limiteur de pression :
Le limiteur de pression à action directe est composé d’un ressort réglable par la vis. Le clapet conique repose sur son siège, il est composé d’un poussoir servant à la fois de guide et d’amortissement à la fermeture du clapet. Un canal assure le drainage interne du ressort. L’évacuation de l’excès de pression se fait en un temps. Lorsque la pression du circuit dépasse la pression exercée sur le clapet par le ressort, le clapet se lève de sa base et libère tout ou une partie du débit du fluide, jusqu’à ce que la pression du circuit soit à nouveau inferieure à la pression exercée par le ressort.
Il est important de noter qu'un limiteur de pression directe est conseillé pour les circuits hydrauliques développant un débit de moins de 100l par minute. Au-delà de ce débit, il faudra se diriger vers un limiteur de pression pilotée, ils sont également équipés d'un clapet et d'un ressort, mais leurs modes de fonctionnement diffèrent.
L’évacuation de l’excès de pression se fait en deux temps contrairement un régulateur de pression piloté à action directe. Le temps de réponse de ce limiteur de pression piloté est sensiblement plus long.
Le limiteur de pression piloté est composé d’un limiteur à action directe, d’un bloc principal avec clapet et d’un ressort de maintien. Le bloc principal ayant des orifices importants, le débit évacué pour rétablir la pression peut être conséquent. Lorsque la pression du circuit dépasse la pression exercée par le ressort du limiteur piloté sur le clapet, celui-ci se lève de sa base et crée un déséquilibre sur le clapet du bloc principal. Un temps de réaction se présente car la pression continue de monter dans le circuit jusqu’à ce que l'effort du fluide sur le clapet principal dépasse la pression exercée par le ressort de maintien, celui-ci se lève à son tour de sa base, et libère tout ou partie du fluide pour atteindre la pression de tarage du ressort. Pour des débits importants, généralement supérieurs à 100L par minute, l’utilisation d’un régulateur de pression piloté est conseillé.
Il existe une variante de limiteur de pression piloté appelé limiteur de pression hydraulique à action pilotée avec commande électrique by pass. Celui-ci est répandu dans les systèmes hydrauliques. Le principe consiste à ajouter un distributeur by-pass à commande électrique.
Il limite la pression du circuit hydraulique pour protéger les composants. Il fonctionne en équilibrant la pression avec une force de ressort réglable. Chaque fois que le limiteur s'ouvre en réponse à un débit fixe, il libère le surplus de pression. S’ils ne sont pas réglés correctement ou surveillées attentivement, le système hydraulique peut mal fonctionner et subir des dommages.
Qu'il soit en action direct ou pilotée le réglage de la pression se fait par l’intermédiaire d’un système vis-écrou ou d’une molette. Le serrage ou desserrage permettra de ne pas dépasser la pression indiquée. Le fluide en pression, quant à lui exerce une pression sur le clapet, dans le sens opposé au ressort. Un limiteur réglable possède aussi une pression et un débit maximum a respecté selon le modèle choisi, par exemple, vous ne pourrez pas régler une pression maximum à 150 bar sur votre limiteur si celui-ci ne peut en accueillir que 100 bar.
Limiteur de pression réglable en détail :
Nous allons détailler ci-dessous les étapes du réglage d’un limiteur pression réglable et les signes indiquant qu’il doit être remplacé.
Si un limiteur de pression est réglé mais libère la pression avant que le système n'atteigne la pression maximale, ou s’il fuit en permanence, il se peut que le système présente un problème. Un limiteur correctement entretenu peut rester en service jusqu'à 30 ans. Si vous avez testé vos limiteurs de pression hydraulique régulièrement, il est probable qu'un autre élément de votre système soit en cause. Cela dit, les limiteurs de pression peuvent tomber en panne. Il est important de connaître les signes d'une éventuelle défaillance afin de résoudre rapidement le problème et d'assurer la sécurité de votre installation hydraulique.
Parmi les problèmes les plus courants que nous pouvons rencontrer on peut citer l’impossibilité pour un limiteur d'atteindre la pression prédéterminée. Si votre système n'atteint pas la bonne pression, cela peut être un signe de défaillance du limiteur. Dans certains cas, cela peut être réparé. Si le limiteur de pression a été calibré à la mauvaise pression, elle peut simplement se déclencher trop tôt. Cela peut se produire lorsque vous modifiez la conception de votre installation. Dans certains cas, les techniciens oublient de recalibrer les limiteurs de pression. Vos techniciens peuvent intervenir et ajuster la pression pour résoudre ce problème.
Si cela ne résout pas le problème et que le reste de votre système fonctionne correctement, il est probable que votre limiteur de pression doit être remplacé. Après des années de service, le limiteur peut être endommagé ou érodé par la saleté et les débris de l'environnement, ce qui l'empêche de se fermer complètement. Cela peut provoquer un claquement, c'est-à-dire que le limiteur n'est pas complètement ouvert, mais s'ouvre et se ferme rapidement, ce qui l'empêche de faire son travail correctement. Lorsque votre système ne peut pas atteindre la pression déterminée, vous risquez de subir un ralentissement de la production ou un temps d'arrêt.
L’un des problèmes les plus courant que nous pouvons rencontrer également est un problème de pression maximale excessive. Si votre système dépasse la pression maximale de sécurité, les limiteurs de pression hydrauliques s'ouvrent pour évacuer la pression supplémentaire, assurant ainsi la sécurité de votre installation, de vos employés et de votre équipement. Si votre système est au-dessus de la pression et que vos limiteurs de pression ne se sont pas ouverts, il peut s'agir d'une défaillance du limiteur. Les contaminants, comme la saleté, les peluches, la rouille, la boue, ou même le mauvais alignement du limiteur, peuvent provoquer le blocage de ce dernier. À ce stade, vous pouvez constater que votre système est en surpression.
Enfin, le limiteur de pression peut rencontrer des problèmes de fuite. Alors que les deux autres dysfonctionnements semblent évidents, ce dernier signe est plus visible lorsque vous inspectez directement votre limiteur. Les fuites sont un problème et peuvent contribuer à une production plus lente et moins efficace, mais elles peuvent être plus difficiles à remarquer, car leur effet sur l'ensemble du système peut être beaucoup plus faible. C'est en partie pour cette raison que les tests et la maintenance des limiteurs de pression hydrauliques sont si importants. La fuite d'un limiteur de pression est un peu plus compliquée à dépanner, car les causes possibles sont nombreuses. Il peut s'agir de la soupape, d'un mauvais alignement qui empêche la remise en place après une ouverture correcte, ou d'une pression dans le système supérieure à la pression de réglage de la soupape.
Il est essentiel d'utiliser un limiteur de pression dans tout système hydraulique qui pourrait être sujet à des pics de pression susceptibles de causer des défaillances de matériel ou des accidents. Cela inclut les systèmes de levage, les presses hydrauliques, ou toute application où la surpression pourrait poser un problème de sécurité ou de fonctionnalité.
Les principaux types de limiteurs de pression incluent les modèles à ressort, à piston, et les modèles pilotés. Les limiteurs à ressort sont simples et économiques, idéaux pour des applications moins complexes. Les limiteurs à piston offrent une réponse plus précise et sont utilisés dans des systèmes plus exigeants. Les limiteurs pilotés permettent un contrôle plus fin et sont souvent utilisés dans des systèmes avancés nécessitant une régulation précise de la pression.
Bien que similaires, un limiteur de pression est généralement conçu pour maintenir une pression constante dans le système, s'ouvrant uniquement pour éviter un excès de pression. Une soupape de décharge, en revanche, est souvent utilisée pour protéger le système contre les surpressions extrêmes, s'ouvrant à des pressions plus élevées pour éviter des défaillances catastrophiques.
L'entretien régulier peut inclure la vérification et le nettoyage des conduits du limiteur, le remplacement des joints ou des ressorts usés, et l'ajustement périodique de la pression. Pour remplacer un limiteur, il faut d'abord décharger le système de toute pression, retirer le limiteur défectueux, et installer un nouveau, en s'assurant de respecter toutes les recommandations du fabricant pour l'installation.
Les coûts peuvent varier significativement en fonction du type de limiteur, de sa capacité, et de la marque. Les modèles simples à ressort peuvent coûter quelques dizaines d'euros tandis que les modèles plus avancés, comme les limiteurs pilotés, peuvent coûter plusieurs centaines d'euros.
Les critères clés incluent la capacité maximale de pression, le type de fluide (huile minérale, synthétique, etc.), la compatibilité avec les matériaux du système, la facilité de réglage et de maintenance, ainsi que la fiabilité et la réputation du fabricant. Il est également important de considérer l'environnement opérationnel, comme la température et les conditions de travail du système.
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