Clapets anti-retour pour applications hydrauliques

Un clapet anti-retour hydraulique permet la circulation du fluide dans une seule direction et protège les composants importants du système hydraulique. Lorsqu'il est correctement installé, un clapet anti-retour hydraulique peut empêcher un fluide potentiellement contaminé de se mélanger au réservoir de fluide, maintenir le système amorcé et relâcher la pression. Cet article examine le rôle intégral des clapets de retenue dans les systèmes hydrauliques. Pour tout savoir sur les clapets de retenue, lisez notre article sur les clapets de retenue.

Table des matières

• Qu'est-ce qu'un système hydraulique ?
• Fonctions du clapet anti-retour hydraulique
• Symboles des clapets anti-retour hydrauliques
• Matériaux des clapets anti-retour hydrauliques
• FAQ

Qu'est-ce qu'un système hydraulique ?

Un système hydraulique utilise un fluide incompressible, généralement de l'huile, pour transmettre une force d'un point à un autre. Le fluide étant incompressible, la force ne diminue pas dans le système. Des pistons de taille différente à différents endroits du système permettent de multiplier (ou de diviser) la force. Prenons l'exemple d'un système simple à deux pistons : le piston 1 et le piston 2. Le piston 2 a une surface trois fois plus grande que le piston 1. Si une force descendante de 100 kilogrammes est appliquée au piston 1, une force ascendante de 300 kilogrammes apparaîtra dans le piston 2.

La figure 2 montre un système hydraulique de base. Le fluide incompressible s'écoule du réservoir (figure 2 étiquetée A) à l'aide d'une pompe manuelle (figure 2 étiquetée B) ou d'une pompe à moteur (figure 2 étiquetée C). Les clapets anti-retour (figure 2 étiquetée D) au point de refoulement de chaque pompe empêchent le fluide de retourner dans la pompe en fonctionnement. Le fluide sous pression se déplace vers le cylindre d'actionnement (figure 2 étiquetée F), où il convertit l'énergie du fluide hydraulique en énergie mécanique. La soupape de sûreté (figure 2 étiquetée E) reste fermée jusqu'à ce que la pression du système dépasse la pression de tarage de la soupape. Dans ce cas, la soupape de décharge s'ouvre, ce qui permet au fluide de retourner dans le réservoir et de réduire la pression dans le système. Enfin, le filtre (Figure 2 étiqueté G) veille à ce que les impuretés éventuellement captées par le fluide ne pénètrent pas dans le réservoir.

Fonctions du clapet anti-retour hydraulique

Comme nous l'avons vu dans la section précédente, l'une des fonctions essentielles d'un clapet anti-retour hydraulique est d'empêcher le fluide de retourner à la pompe qui l'aspire du réservoir. Les autres fonctions essentielles sont les suivantes

• Bloquer les pics de pression : Les valves de contrôle directionnel des systèmes hydrauliques peuvent être fermées pour bloquer le flux. Cela a pour effet de bloquer la pompe, ce qui signifie qu'elle fonctionne mais qu'elle est incapable de déplacer le fluide. La pression augmente rapidement dans le système et un clapet anti-retour peut empêcher le fluide sous pression de retourner dans la pompe et de l'endommager.
• Garder la primeur : L'intérieur d'une pompe doit contenir du liquide pour que la pompe puisse fonctionner sans risquer d'être endommagée. Un clapet anti-retour empêche le fluide de s'écouler de la pompe lorsque le système est à l'arrêt.
• Prévenir le recul : Un accumulateur hydraulique est un composant utilisé dans certains systèmes hydrauliques. Il maintient le fluide sous pression lorsque le système est à l'arrêt. Les clapets anti-retour empêchent le fluide sous pression de retourner dans la pompe et de provoquer un retour en arrière.
• Protection de plusieurs pompes : La figure 2 montre un système hydraulique à deux pompes, qui est une configuration typique. Des clapets anti-retour placés aux points de refoulement de chaque pompe empêchent la pompe en service d'envoyer du liquide dans la pompe qui ne fonctionne pas.
• Contrôle de la pression : Les clapets de non-retour à action directe et à commande pilote conviennent pour fonctionner comme soupapes de décharge dans un système hydraulique.
  • Action directe : Un ressort maintient un clapet anti-retour hydraulique à action directe normalement fermé et détermine la pression d'ouverture du clapet. La soupape commence à s'ouvrir lorsque la pression du système dépasse la pression de rupture. L'ouverture complète de la soupape est appelée pression totale de la soupape de décharge.
  • Piloté : Les clapets anti-retour hydrauliques pilotés sont des clapets à deux étages conçus pour les systèmes à haute pression. À débit égal, ils sont plus petits que les clapets de non-retour à action directe. Le premier étage utilise un petit piston à ressort. Lorsque la pression du système augmente suffisamment pour vaincre le petit piston, une petite quantité de fluide peut s'écouler à travers la valve. Cela crée une chute de pression qui permet au piston le plus grand de s'ouvrir, ce qui permet un débit complet à travers la valve.

Il est important de noter que le sens d'écoulement du clapet anti-retour hydraulique est important et qu'une installation incorrecte peut conduire à une défaillance du clapet anti-retour hydraulique, ce qui peut entraîner des inefficacités du système et potentiellement endommager les composants hydrauliques.

Symboles des clapets anti-retour hydrauliques

La figure 3 présente les symboles schématiques de p&id pour les clapets anti-retour hydrauliques : clapet anti-retour avec ressort (A), clapet anti-retour sans ressort (B) et clapet anti-retour piloté (C).

Matériaux

Pour choisir un clapet anti-retour adapté à une application hydraulique, il faut tenir compte des matériaux du corps du clapet et des joints d'étanchéité. Pour plus d'informations sur les matériaux, consultez notre guide sur la résistance chimique.

Les matériaux appropriés pour les corps des clapets de retenue hydrauliques sont les suivants :

• Laiton : Peu utilisé, mais avantageux dans les environnements corrosifs.
• Acier inoxydable : Considéré comme extrêmement adapté aux environnements hautement corrosifs.
• Fonte : Convient aux applications hydrauliques nécessitant de nombreux cycles et aux applications à haute pression.
• Aluminium : Résistant à la corrosion et adapté aux applications à basse pression.

Les matériaux appropriés pour les joints des clapets de non-retour sont les suivants :

• Élastomères thermoplastiques : Les élastomères de polyuréthane (PU) et de polyester thermoplastique (TPC) présentent une résistance chimique et à l'hydrolyse, une résistance à l'usure et à la pression, ainsi qu'une élasticité et une flexibilité.
• Caoutchouc : Le caoutchouc nitrile (NBR), le caoutchouc nitrile hydrogéné (HNBR) et le caoutchouc fluorocarbone (FKM, FPM) sont résistants à une variété de fluides hydrauliques, peuvent fonctionner dans une large gamme de températures, sont résistants aux rayons UV et aux intempéries, et sont résistants à l'usure.
• Téflon : Le téflon présente une résistance chimique, un faible coefficient de frottement et une résistance à l'usure.
• Thermoplastiques : Les thermoplastiques sont nécessaires lorsque les joints doivent présenter une résistance mécanique élevée.

FAQ

Quelle est la fonction d'un clapet anti-retour hydraulique ?

L'utilisation d'un clapet anti-retour dans un système hydraulique consiste à permettre au fluide sous pression de circuler dans une seule direction. Cela permet de protéger la (les) pompe(s) du système et d'éviter toute contamination.

Comment fonctionne un clapet anti-retour hydraulique ?

Lorsque la pression du système dépasse la pression de tarage du clapet anti-retour, le clapet s'ouvre pour relâcher la pression dans le système et protéger les composants précieux.