Électrovannes hydrauliques - Leur fonctionnement

Électrovannes hydrauliques - Leur fonctionnement

Electrovanne hydraulique 4/3 voies

Figure 1 : Electrovanne hydraulique 4/3 voies

Une électrovanne hydraulique est une vanne directionnelle commandée par un solénoïde utilisée dans un système hydraulique pour ouvrir, fermer ou changer le sens de l'écoulement du liquide. La valve fonctionne avec un solénoïde, qui est une bobine électrique enroulée autour d'un noyau ferromagnétique en son centre. La vanne est constituée de plusieurs chambres, également appelées orifices. Le solénoïde sert à faire glisser 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 permettant l'écoulement du liquide à travers ces orifices, en fonction de sa position.

Les électrovannes hydrauliques sont largement utilisées dans des industries telles que l'industrie manufacturière, l'aérospatiale, la construction et bien d'autres qui nécessitent des systèmes hydrauliques. La figure 1 est un exemple d'une électrovanne hydraulique.

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Table des matières

Vannes de contrôle directionnel

Les vannes de contrôle directionnel sont conçues pour démarrer, arrêter ou changer la direction de l'écoulement du fluide. Ces valves sont le plus souvent utilisées dans les systèmes hydrauliques et pneumatiques. Nous ne discutons que des applications hydrauliques dans le cadre de cet article.

Electrovannes hydrauliques

L'électrovanne hydraulique est une vanne de commande directionnelle largement utilisée dans les systèmes hydrauliques pour modifier, autoriser ou limiter le débit d'un liquide. La vanne utilise des solénoïdes (X et Y) de chaque côté de la vanne pour l'actionner, comme le montre la figure ci-dessous. La valve est constituée d'un tiroir cylindrique (Z) avec des portées (grand diamètre) et des rainures (petit diamètre). La terre bloque l'écoulement tandis que la rainure permet l'écoulement à travers la valve.

Composants d'une électrovanne hydraulique 4/3 : tiroir (Z), solénoïde de chaque côté (X et Y), et orifices (T, A, P, B)

Figure 2 : Composants d'une électrovanne hydraulique 4/3 : tiroir (Z), solénoïde de chaque côté (X et Y), et orifices (T, A, P, B)

Les distributeurs sont généralement représentés par le nombre de ports et le nombre de positions de commutation. Dans la vanne hydraulique à 4/3 voies ci-dessus, 4 représente le nombre de ports 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, la bobine est tirée vers la gauche par la force électromagnétique. Lorsque le solénoïde Y est actionné, le tiroir coulisse vers la droite. Ce glissement du tiroir ouvre, ferme ou change les connexions des orifices, ce qui modifie la direction du flux.

Conception des vannes

Vanne à 4/3 voies

Une vanne 4/3 voies possède 4 orifices et 3 positions. C'est le type de vanne le plus communément 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).

Principe de fonctionnement de l'électrovanne 4/3 voies

Figure 3 : Principe de fonctionnement de l'électrovanne 4/3 voies

Comme le montre la fonction de circuit 1 (figure 3, à gauche), lorsque le tiroir est déplacé vers la droite, l'orifice A est relié à l'orifice P et l'orifice B est relié à l'orifice T. La fonction de circuit 2 (figure 3, au 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.

Vanne à 4/3 voies

Figure 4 : Vanne à 4/3 voies

Vanne à 4/2 voies

Une vanne 4/2 possède 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.

Fonctionnement du circuit de la vanne 4/2 voies

Figure 5 : Fonctionnement du circuit de la vanne 4/2 voies

Ces vannes peuvent être équipées d'un solénoïde simple ou double. Ils peuvent être connectés dans une position normalement ouverte ou fermée, il y a donc un ressort pour le ramener à sa position normale. Une seule électrovanne déplace le tiroir lorsque le solénoïde est actionné et revient à sa position initiale une fois hors tension. 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 tout moment.

Vanne 4/2 avec un solénoïde

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 jeu de joints pour le tube de Pohl, un jeu de joints toriques pour les plaques de connexion ou une plaque aveugle comprenant 4 joints toriques. Ces caractéristiques permettent une fixation fiable et une étanchéité parfaite pour éviter les fuites pendant le processus.

Mécanisme d'arrêt

Un mécanisme de détente peut être un loquet magnétique ou mécanique pour empêcher le mouvement de la bobine. Certaines électrovannes hydrauliques utilisent ce mécanisme de détente pour maintenir le tiroir en position ouverte ou fermée lorsqu'elles sont hors tension. Lorsqu'elle est mise sous tension, la bobine est libérée, et elle revient à sa position neutre d'origine. Dans une valve à 2 positions, la valve peut être détendue pour que le tiroir reste dans l'une ou l'autre position. Pour une vanne à 3 positions, la vanne peut être détendue pour rester dans l'une de ses trois positions.

Exemples de l'industrie

Les électrovannes hydrauliques sont utilisées dans une large gamme d'applications qui utilisent un système hydraulique. Les applications courantes des électrovannes hydrauliques sont :

  • 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 les industries aérospatiale et maritime
  • Machines lourdes dans la construction et l'aménagement paysager
  • Machines dans les secteurs agricoles

Points d'attention et critères de sélection

  1. Nombre de ports et de positions: Cette option doit être choisie en fonction des exigences de votre application.
  2. Action de la bobine: Cela devrait être basé sur le fait que votre application exige que la bobine revienne au centre ou reste en place lorsqu'elle est désexcitée.
  3. Flux: Le débit requis pour l'application aidera à déterminer la taille de la vanne.
  4. Matériau Le matériau de la vanne doit être compatible avec les propriétés des fluides en circulation.
  5. Température : Les matériaux des vannes peuvent résister aux exigences de température minimale et maximale de votre application. La température est également essentielle pour déterminer la capacité de la vanne car elle affecte la viscosité et le débit du fluide.
  6. La pression : La vanne doit être capable de supporter 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 utilisée dans un système hydraulique pour ouvrir, fermer ou changer la direction du débit du liquide.

Qu'est-ce qu'une bobine ?

Le tiroir est un composant cylindrique à l'intérieur de la valve qui aide à ouvrir, fermer ou changer la direction du flux dans un système hydraulique ou pneumatique.

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