Électrovannes hydrauliques - Leur fonctionnement
Figure 1 : Électrovanne hydraulique 4/3 voies
Une électrovanne hydraulique est une vanne directionnelle commandée par un solénoïde et utilisée dans un système hydraulique pour ouvrir, fermer ou modifier le sens d'écoulement du liquide. La valve fonctionne avec un solénoïde, qui est une bobine électrique enroulée autour d'un noyau ferromagnétique en son centre. La valve est constituée de plusieurs chambres appelées également orifices. Le solénoïde est utilisé pour faire coulisser le tiroir à l'intérieur de la valve, ouvrant ou fermant les orifices. Le tiroir est le composant cylindrique qui remplit la fonction de la valve en bloquant ou en autorisant le flux de liquide à travers ces orifices, en fonction de sa position.
Les électrovannes hydrauliques sont largement utilisées dans des secteurs tels que l'industrie manufacturière, l'aérospatiale, la construction et bien d'autres qui nécessitent des systèmes hydrauliques. La figure 1 est un exemple d'électrovanne hydraulique.
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Table des matières
- Vannes de contrôle directionnel
- Conception des vannes
- Options de conception
- Exemples de secteurs d'activité
- Points d'attention et critères de sélection
- FAQ
Vannes de contrôle directionnel
Les valves de contrôle directionnel sont conçues pour démarrer, arrêter ou changer la direction du flux de fluide. Ces vannes sont le plus souvent utilisées dans les systèmes hydrauliques et pneumatiques. Dans le cadre de cet article, nous ne parlerons que des applications hydrauliques.
Électrovannes hydrauliques
L'électrovanne hydraulique est une vanne de contrôle directionnel largement utilisée dans les systèmes hydrauliques pour modifier, autoriser ou restreindre le débit d'un liquide. La valve utilise des solénoïdes (X et Y) de chaque côté de la valve pour l'actionner, comme le montre la figure ci-dessous. La valve se compose d'un tiroir cylindrique (Z) avec des surfaces (plus grand diamètre) et des rainures (plus petit diamètre). La terre bloque le flux tandis que la rainure permet au flux de passer à travers la valve.
Figure 2 : Composants d'une électrovanne hydraulique 4/3 : tiroir (Z), électrovanne de chaque côté (X et Y), et orifices (T, A, P, B).
Les distributeurs sont généralement représentés par le nombre d'orifices et le nombre de positions de commutation. Dans la vanne hydraulique à 4/3 voies ci-dessus, 4 représente le nombre d'orifices et 3 le nombre de positions. P est l'orifice de pression, A et B sont les orifices de travail et T est l'orifice de retour.
Lorsque le solénoïde X est actionné, le tiroir est tiré vers la gauche par la force électromagnétique. Lorsque le solénoïde Y est actionné, le tiroir glisse vers la droite. Ce glissement du tiroir permet d'ouvrir, de fermer ou de modifier les connexions des orifices, ce qui modifie la direction du flux.
Conception des vannes
Vanne 4/3
Une vanne 4/3 a 4 orifices et 3 positions. C'est le type de valve le plus couramment utilisé dans les circuits hydrauliques. Selon la conception de la bobine, les ports peuvent être ouverts, fermés ou connectés à certaines entrées/sorties. La figure 3 ci-dessous est un exemple courant, mais il existe d'autres modèles de bobines. La bobine ci-dessous peut être dans 3 positions différentes : P-A et B-T (figure 3 gauche), fermé (figure 3 milieu), ou A-T et P-B (figure 3 droite).
Figure 3 : Principe de fonctionnement de l'électrovanne 4/3 voies
Comme le montre la fonction de circuit 1 (figure 3 gauche), lorsque le tiroir est déplacé vers la droite, l'orifice A est connecté à l'orifice P et l'orifice B est connecté à l'orifice T. La fonction de circuit 2 (figure 3 milieu) représente un distributeur central fermé dont tous les orifices sont bloqués. Lorsque la bobine est déplacée vers la gauche, le port P est connecté au port B et le port T est connecté au port A.
Figure 4 : Vanne 4/3
Vanne 4/2
Un distributeur 4/2 a 4 orifices et 2 positions. A et B sont deux orifices de travail, P est l'orifice de pression et T est l'orifice de retour.
Figure 5 : Fonction du circuit de la vanne 4/2
Ces vannes peuvent être à simple ou double solénoïde. Ils peuvent être connectés en position normalement ouverte ou fermée, c'est pourquoi il y a un ressort pour les ramener dans leur position normale. Une électrovanne simple déplace le tiroir lorsque le solénoïde est actionné et revient à sa position initiale lorsqu'il n'est plus alimenté. Dans une électrovanne double, le tiroir se déplace lorsqu'un solénoïde est alimenté et revient lorsque l'autre est alimenté. Il est important de noter qu'un seul solénoïde doit être alimenté à un moment donné.
Figure 6 : Vanne 4/2 avec un solénoïde
Options de conception
Ces électrovannes hydrauliques sont disponibles avec des caractéristiques telles que des vis à tête cylindrique à six pans creux, une bobine magnétique, un kit d'étanchéité pour tube de Pohl, un kit de joints toriques pour les plaques de connexion ou une plaque aveugle comprenant 4 joints toriques. Ces caractéristiques permettent une fixation fiable et une fermeture étanche pour éviter les fuites pendant le processus.
Mécanisme d'arrêt
Un mécanisme d'arrêt peut être un dispositif magnétique ou mécanique qui empêche le mouvement de la bobine. Certaines électrovannes hydrauliques utilisent ce mécanisme de détente pour maintenir le tiroir en position ouverte ou fermée lorsqu'il est hors tension. Lorsqu'il est mis sous tension, le tiroir est libéré et revient à sa position neutre d'origine. Dans un distributeur à 2 positions, le distributeur peut être détendu pour que le tiroir reste dans l'une ou l'autre position. Dans le cas d'une vanne à 3 positions, la vanne peut être crantée pour rester dans n'importe laquelle de ses trois positions.
Exemples de secteurs d'activité
Les électrovannes hydrauliques sont utilisées dans une large gamme d'applications utilisant un système hydraulique. Les applications courantes des électrovannes hydrauliques sont les suivantes
- Système d'approvisionnement en eau
- Système de turbine
- Système d'alimentation en carburant/essence
- Stations d'épuration des eaux usées
- Contrôle des processus dans les usines de fabrication
- Moteurs hydrauliques, freins, pompes dans l'industrie automobile
- Machines hydrauliques dans l'industrie aérospatiale et marine
- Machines lourdes dans la construction et l'aménagement paysager
- Machines dans les secteurs agricoles
Points d'attention et critères de sélection
- Nombre de ports et de positions: Il doit être sélectionné en fonction des besoins de votre application.
- Action de la bobine: Il convient de déterminer si votre application exige que la bobine revienne au centre ou qu'elle reste en place lorsqu'elle est hors tension.
- Débit: Le débit requis pour l'application permet de déterminer la taille de la vanne.
- Matériau: Le matériau de la vanne doit être compatible avec les propriétés du fluide.
- Température: Les matériaux utilisés pour les vannes peuvent supporter les températures minimales et maximales requises pour votre application. La température est également essentielle pour déterminer la capacité de la soupape, car elle affecte la viscosité et le débit du fluide.
- Pression: La soupape doit pouvoir résister à la pression maximale requise pour votre application.
FAQ
Qu'est-ce qu'une électrovanne hydraulique ?
Une électrovanne hydraulique est une vanne directionnelle commandée par un solénoïde et utilisée dans un système hydraulique pour ouvrir, fermer ou modifier le sens d'écoulement du liquide.
Qu'est-ce qu'une bobine ?
Le tiroir est un composant cylindrique à l'intérieur de la valve qui aide à l'ouverture, à la fermeture ou au changement de direction du flux dans un système hydraulique ou pneumatique.
