hydraulique - FVB Constructiv

Transcription

Fonds de Formation professionnelle de la Construction
CONDUCTEURS D’ENGINS DE CHANTIER
Techniques appliquées
hydraulIQUE
2
hydraulique
Avant-propos
Mise en perspective
Plusieurs ouvrages ont déjà été consacrés aux engins de chantier, mais ils sont pour la plupart obsolètes.
Ceci explique la demande énorme d'un manuel moderne, intégrant également les nouvelles techniques.
Le ‘Manuel modulaire Conducteurs d’engins de chantier’ a été rédigé à la demande du fvb-ffc Constructiv
(Fonds de Formation professionnelle de la Construction). Le service Métiers mécanisés (MECA) du ffc a mis sur pied
l’équipe de rédaction en collaboration avec différents opérateurs de formation.
Le présent manuel est constitué de plusieurs volumes et a aussi été subdivisé en modules. La structure et le
contenu ont été adaptés et complétés avec les nouvelles techniques de l'univers de la construction et des
engins de chantier.
Dans l'ouvrage de référence, le texte et les illustrations ont été alternés autant que possible, et ce, afin de
proposer au lecteur un matériel didactique plus visuel.
En vue de bien coller à la réalité et aux principes de l'apprentissage des compétences, nous avons opté pour
une description pragmatique, assortie d'exercices pratiques appropriés.
Indépendant du type de formation
Le manuel a été conçu à la portée de différents groupes cibles.
Notre objectif est d'organiser une formation permanente: le présent manuel s'adresse donc aussi bien à un
élève conducteur d'engins de chantier qu'à un demandeur d'emploi dans le secteur de la construction ou à un
ouvrier d'une entreprise de construction.
Une approche intégrée
La sécurité, la santé et l'environnement sont des thèmes qui ont été privilégiés durant la rédaction. Pour un
conducteur d'engins de chantier, il est primordial de ne pas les négliger et de les garder bien présents à l'esprit.
Dans toute la mesure du possible, ces thèmes ont été intégrés dans le présent manuel en vue d'optimiser les
possibilités d'application.
Robert Vertenueil
Président du fvb-ffc Constructiv
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hydraulique
SOMMAIRE
1. Introduction��7
5. Huiles hydrauliques��21
1.1. Qu'est-ce que l'hydraulique ?��7
5.1. Exigences posées aux fluides hydrauliques��21
5.2. L'indice de viscosité��22
5.3. Classification des fluides hydrauliques��23
5.3.1. Huile minérale��23
5.3.2. Fluides difficilement inflammables��23
5.3.3. Fluides biodégradables��23
5.4. Durée de vie d'une huile��24
1.2. Applications��7
1.3. Avantages et inconvénients��8
2. Fonctionnement général��9
2.1. Transfert d'énergie dans
des systèmes hydrauliques��9
2.2. Pression et débit��10
3. La structure d'une
installation hydraulique��15
3.1. Le groupe de pompage��16
3.2. Le groupe de commande��16
3.3. Le groupe de conditionnement��17
3.4. Le groupe moteur��17
3.5. Système à centre ouvert��18
3.6. Système à centre fermé��18
4. Schéma fonctionnel��19
4.1. Aperçu des symboles graphiques
les plus courants��20
4
6. Réservoir d'huile��25
7. Refroidisseurs��27
7.1. Objectif��27
7.2. Types��28
7.3. Différences entre l'eau et l'air
comme agent réfrigérant��29
8. Filtres��31
8.1. Objectif��31
8.2. Types de filtres��31
8.2.1. Filtre d'aspiration��31
8.2.2. Filtre de refoulement��32
8.2.3. Filtre de retour��32
8.3. Points importants��33
hydraulique
SOMMAIRE
9. Autres pièces
d'un système hydraulique��35
9.1. Organes de commande et de régulation��36
9.1.1. Méthodes de commande��36
9.2. Pompes��36
9.2.1. Le principe du refoulement��36
9.2.2. Types de pompes��37
9.3. Moteurs hydrauliques��44
9.3.1. Fonctionnement��44
9.3.2. Moteur à pistons radiaux��44
9.3.3. Vérins hydrauliques��45
9.4. Accumulateurs��48
9.4.1. Types��48
9.4.2. Fonctionnement��49
9.5. Conduites et flexibles hydrauliques��50
9.5.1. Tuyaux��50
9.5.2. Flexibles��51
9.5.3. Raccords de conduites��51
9.5.4. Coupleurs rapides��52
10. Détection de charge��53
11. Cavitation��55
12. Entretien��57
12.1. Points importants lors de l'exécution
d'un entretien��57
12.1.1. Remplissage d'un réservoir hydraulique
avec purge��57
12.1.2. Remplissage d'un réservoir hydraulique
dans un système sous pression��58
12.1.3. Purge d'une installation��58
12.1.4. Niveau d'huile��59
12.1.5. Quand vidanger l'huile ?��59
12.1.6. Conduites d'huile de fuite��60
12.1.7. Filtres��60
12.1.8. Nettoyage des filtres��61
12.1.9. Pompes et moteurs��61
13. Pannes��63
13.1. Pannes de la pompe��63
13.1.1. Rendement nul ou insuffisant
de la pompe��63
13.1.2. Pompe trop bruyante��63
13.1.3. Échauffement excessif de la pompe et
de l'huile��63
13.2. Pannes du moteur hydraulique��64
13.2.1. Le moteur hydraulique ne tourne pas��64
13.2.2. Le moteur hydraulique tourne mal
ou trop lentement��64
13.3. Pannes d'entraînements hydrauliques��65
13.3.1. Bruit��65
13.3.2. La machine ne veut fonctionner que
dans un seul sens��65
13.3.3. Échauffement excessif
de la partie hydraulique��65
5
© fvb•ffc Constructiv, Bruxelles, 2012
Tous droits de reproduction, de traduction
et d’adaptation, sous quelque forme que
ce soit, réservés pour tous les pays.
F008CE - version août 2012.
D/2011/1698/23
6
Contact
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1. introduction
hydraulique
1.INTRODUCTION
1.1. Qu'est-ce que l'hydraulique ?
Le mot "hydraulique" vient du grec :
hydro = eau
aulos = tuyaux
L'hydraulique est le transfert et la maîtrise de forces et de mouvements via des fluides circulant à des
vitesses limitées.
L'hydraulique est une technique d'entraînement, de commande et de régulation qui est devenue
incontournable dans la technique moderne.
1.2. Applications
L'hydraulique intervient dans pratiquement tous les
domaines spécialisés:
• construction mécanique générale,
• technologie automobile,
• technique agricole,
• construction navale,
• …
Nous trouvons principalement de
petites applications hydrauliques sur les
chantiers. Elles sont souvent mises sous
pression à l'aide d'une pompe à main.
Les engins de chantier font surtout appel à l'énergie
hydraulique pour:
• des outils comme des pelles,
• des dispositifs de levage,
• l'entraînement de chenilles,
• les essieux à servodirection.
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hydraulique
1. introduction
1.3. Avantages et inconvénients
Avantages
•
•
•
•
•
•
•
Très grandes puissances possibles
Facilité d'utilisation
Protection contre les surcharges
Sécurité d'exploitation
Vitesses et forces régulables en continu
Précision de positionnement
Autolubrification
Inconvénients
• Installation coûteuse
• Lignes de retour nécessaires
• Perte d'énergie résultant de l'échauffement de l'huile
hydraulique
• Fuites
• Risque d'incendie
• Mouvements saccadés résultant d'infiltrations d'air
• Sensibilité à la saleté
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2. fonctionnement général
hydraulique
2. Fonctionnement général
2.1.Transfert d'énergie dans des systèmes hydrauliques
Un moteur électrique ou thermique entraîne une pompe
hydraulique.
La pompe hydraulique transforme l'énergie mécanique en
énergie hydraulique. Le fluide hydraulique transfère l'énergie
hydraulique au moteur hydraulique, où elle est transformée
en énergie mécanique. Le moteur hydraulique commande
un outil.
Dans la pratique, des huiles hydrauliques minérales ou des
huiles synthétiques sont souvent employées comme fluide
hydraulique. Dans le cas d'entraînements hydrostatiques,
l'énergie est principalement présente dans le fluide sous
forme de pression.
Info
"Hydrostatique" signifie faible débit à haute
pression.
"Hydrodynamique" signifie haut débit à
basse pression.
La vitesse des particules d'huile est faible. Cela signifie que
l'énergie cinétique du fluide est négligeable par rapport à
l'énergie de pression.
Les entraînements hydrostatiques fonctionnent en général
sous hautes pressions. Les basses pressions et les hautes
pressions sont définies à l'aide du tableau ci-dessous.
Systèmes à basse pression
0 à 10 MPa
(100 bars)
Systèmes à moyenne pression
10 à 25 MPa
(100 - 250 bars)
Systèmes à moyenne - haute pression
25 à 35 MPa
(250 - 350 bars)
Systèmes à haute pression
35 à 70 MPa
(350 - 700 bars)
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hydraulique
2.2. Pression et débit
Les systèmes hydrauliques fonctionnent selon la loi de Pascal.
Celle-ci stipule que :
Une pression exercée sur un fluide au repos se propage
uniformément dans toutes les directions dans un
récipient fermé.
Deux vérins (pistons) se trouvent dans un appareil
hydraulique. Les pistons se déplacent d'avant en arrière dans
des tubes. Les pistons ne sont pas de même taille. La mise
en œuvre d'une petite force permet d'exercer une grande
pression.
Nous appuyons sur le piston (2) avec la force A.
Le grand piston coulisse un peu. Le petit piston coulisse
beaucoup. La force B est nettement plus grande que
la force A.
La pression exercée dans un système hydraulique est
déterminée par la résistance rencontrée par l'huile.
La vitesse de déplacement de moteurs et vérins hydrauliques
est déterminée, outre par les dimensions de ces composants,
par le volume d'huile transporté par unité de temps :
c'est le débit volumétrique. Le débit volumétrique est
souvent produit par une pompe du système et s'indique
généralement en litres par minute (l/min).
La puissance hydraulique est la puissance qui est transférée
par le fluide. C'est la différence de pression par rapport à
un composant ou une conduite. La puissance absorbée ou
produite est proportionnelle à la différence de pression.
Des pertes sont toujours enregistrées lors de la
transformation de l'énergie. Par conséquent, la puissance
nécessaire à l'entraînement d'une pompe est supérieure à la
puissance hydraulique.
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hydraulique
Présentation du fonctionnement d'un cric
Pendant le mouvement ascendant du levier de pompage,
l'huile est aspirée dans la pompe à vérin.
Le mouvement d'aspiration libère la petite bille et bloque la
grande bille.
Pendant le mouvement descendant du levier de pompage,
l'huile est pompée dans le vérin principal. La tige du piston
remonte.
La petite bille obture le passage en raison de l'huile
comprimée vers le bas, la grande bille est libérée.
L'huile en rouge est sous pression.
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hydraulique
Suite.
Grande bille de fermeture
Petite bille de fermeture
Le piston monte et descend. La position du piston monte en
fonction du nombre de mouvements exécutés à la main.
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hydraulique
Le dispositif d'ouverture s'ouvre.
Le poids propre de la tige du piston et la charge éventuelle
font retomber la tige du piston.
Nous sommes revenus au point de départ.
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3. La structure d'une installation hydraulique
hydraulique
3. La structure
d'une installation hydraulique
La figure ci-dessous présente un schéma d'installation d'un
système hydraulique simple, formé de différents composants
ayant chacun une fonction spécifique.
Les composants sont répartis en groupes :
• le groupe de pompage (moteur),
• le groupe de commande,
• le groupe de conditionnement,
• le groupe récepteur.
La pompe hydraulique (2), entraînée par un moteur électrique (1), aspire de l'huile du réservoir et la comprime
dans le système. Le clapet de surpression (4) - aussi appelé clapet de sécurité - limite la pression dans le système
à la pression maximale admissible. Le filtre (5) nettoie l'huile qui pénètre dans le système. En actionnant le
distributeur à tiroir (7), le vérin hydraulique (8) entre ou sort en fonction du sens de commande. Enfin, l'huile qui
reflue du distributeur à tiroir (7) vers le réservoir (3) est d'abord refroidie dans le refroidisseur (6).
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hydraulique
3.1. Le groupe de pompage
Le groupe de pompage constitue la source d'énergie du
système hydraulique.
Le groupe de pompage comprend :
• le moteur d'entraînement de la pompe,
• la pompe,
• le réservoir,
• les accumulateurs éventuels.
3.2. Le groupe de commande
Le groupe de commande possède une fonction de
commande et de régulation ; il s'assure que le fluide
hydraulique est envoyé au bon endroit, dans la bonne
quantité et à la bonne pression.
Ce groupe comprend :
• les distributeurs (organes de commande),
• les clapets (organes de régulation).
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hydraulique
3.3. Le groupe de conditionnement
Le groupe de conditionnement maintient le fluide
hydraulique et l'installation dans un état optimal.
• les filtres,
• les refroidisseurs,
• les réchauffeurs,
• les régulateurs de débit et de pression : ils peuvent être
inclus dans ce groupe selon l'application.
Ils apparaissent aussi bien dans le groupe de commande que
dans le groupe de conditionnement.
3.4. Le groupe récepteur
Le groupe récepteurs transforme l'énergie hydraulique en
énergie mécanique et commande la charge.
• les moteurs hydrauliques,
• les vérins,
• les moteurs réversibles.
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hydraulique
3.5.Système à centre ouvert
Dans un système (hydraulique) ouvert, la pompe aspire
de l'huile à partir du réservoir. Cette huile est comprimée
dans le système et est renvoyée dans le réservoir à partir du
consommateur, via la ligne de retour.
3.6.Système à centre fermé
Dans le système "à centre fermé", la ligne de retour du
consommateur est reliée directement au raccord du piston
de la pompe.
Ce système est protégé contre les surcharges par deux
clapets de surpression. Ces clapets peuvent en outre servir de
valves de freinage pour le moteur hydraulique.
Applications :
• comme transmission pour des engins de terrassement,
• outils de grue et de machines agricoles,
• traction par treuil sur des grues,
• etc.
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4. Schéma fonctionnel
hydraulique
Le schéma d'installation ne donne pas beaucoup d'informations sur le fonctionnement du système et des
différents composants.
Un symbole graphique a été défini pour chaque composant. Ces symboles représentent seulement la fonction
du composant, pas son fonctionnement. Le schéma formé de symboles est appelé schéma fonctionnel.
Il est très important de pouvoir lire un schéma fonctionnel lors de l'exécution d'un entretien ainsi que lors du
diagnostic et de la réparation de pannes.
La figure ci-dessous présente le schéma fonctionnel du schéma d'installation de la page précédente.
Nous retrouvons aussi cette répartition en groupes dans les schémas hydrauliques. Dans le bas du schéma,
vous observez un groupe de pompage et, à côté, le groupe de conditionnement. Le groupe de commande est
représenté au-dessus, le plus souvent au milieu du schéma. Enfin, le groupe récepteur est en haut.
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hydraulique
4.1. Aperçu des symboles graphiques les plus courants
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5. Huiles hydrauliques
hydraulique
5.Huiles hydrauliques
Il est essentiel de choisir le fluide hydraulique adéquat pour
garantir le bon fonctionnement d'un système hydraulique.
La principale tâche du fluide hydraulique est le transport de
l'énergie.
L'huile assure également :
• la lubrification des pièces mobiles,
• la protection anticorrosion des pièces métalliques,
• l'évacuation des impuretés,
• la dissipation de la chaleur.
5.1. Exigences posées aux fluides hydrauliques
Une huile hydraulique doit présenter les propriétés suivantes :
• incompressibilité,
• viscosité (épaisseur) correcte à basses et hautes
températures,
• longue durée de vie, bonne résistance au vieillissement,
• protection anticorrosion,
• propriétés anti-usure,
• bon pouvoir de séparation de l'air et de l'eau,
• bonne filtrabilité,
• les joints d'étanchéité ne peuvent pas être attaqués.
L'huile à employer dans un système est prescrite par le
fabricant de l'installation qui l'a généralement déterminée en
concertation avec un fabricant d'huiles.
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hydraulique
5.2. L'indice de viscosité
La viscosité d'un fluide dépend :
• de la température du fluide : plus la température est
élevée, plus la viscosité est faible ;
• de la pression dans le fluide : plus la pression est élevée,
plus la viscosité est élevée.
Des promoteurs d'indice de viscosité (additifs) sont ajoutés
afin de rendre la viscosité de l'huile moins sensible à la
température.
L'indice de viscosité s'exprime en VI, l'indice DIN est parfois
aussi employé.
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5.3. Classification des fluides hydrauliques
Les fluides hydrauliques sont répartis en trois
groupes :
5.3.1.Huile minérale
Elle est obtenue à partir de pétrole brut. Des additifs ou
diluants sont ajoutés. Ce sont des substances qui donnent
à l'huile les propriétés souhaitées ou qui renforcent les
propriétés favorables existantes, p. ex. :
• une meilleure protection contre l'oxydation,
• un meilleur pouvoir de séparation de l'air,
• une meilleure résistance à l'usure.
L'huile minérale convient pour tous les systèmes
hydrauliques, des systèmes peu sollicités aux systèmes très
fortement sollicités.
5.3.2.
Fluides difficilement inflammables
Pour des raisons de sécurité, ces fluides sont employés dans
des lieux caractérisés par un risque d'explosion.
5.3.3.
Fluides biodégradables
Ces huiles écologiques s'utilisent de plus en plus comme
fluides hydrauliques.
Avantage
• Indice de viscosité très élevé par rapport à une huile
minérale
Inconvénients
• Faible stabilité à la chaleur et au vieillissement
• Certains types ne sont pas miscibles avec des huiles
minérales.
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5.4. Durée de vie d'une huile
La durée de vie d'une huile dépend des conditions de
service dans lesquelle il doit fonctionner. Certains diluants
agissent plus rapidement quand l'huile fonctionne dans des
conditions difficiles.
Par conditions difficiles, il faut entendre :
• des systèmes sollicités au maximum,
• des systèmes fonctionnant à haute ou basse température,
• un encrassement par des poussières, des particules
métalliques et de l'eau.
Le degré d'encrassement dépend aussi de la qualité du
système de filtration. Par conséquent, la position, la qualité
et la finesse des filtres mis en œuvre dans un système sont
extrêmement importantes.
Une analyse de l'huile peut permettre de vérifier si un fluide
ou une huile satisfait encore aux exigences posées.
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6. Réservoir d'huile
hydraulique
6. Réservoir d'huile
Le réservoir est un récipient en acier ou en plastique, d'où
part une ligne d'aspiration via un filtre d'aspiration.
Le réservoir sert à :
• tenir une réserve d'huile "à disposition",
• collecter les impuretés.
Ce récipient contient un filtre destiné à retenir un maximum
d'impuretés.
La ligne de retour doit toujours se trouver sous le niveau de
fluide ; sinon, de la mousse peut se former très facilement.
Un filtre à air garantit un apport et une évacuation rapides
d'air extérieur pur.
Symbole graphique
L'appoint et la purge peuvent se dérouler sans problème.
La figure ci-dessus montre un réservoir sur lequel la pompe
est installée dans le réservoir et le moteur électrique est fixé
sur le couvercle du réservoir. Le regard de niveau d'huile se
trouve sur la face avant du réservoir.
Attention
Point important :
Lors de la mesure du niveau d'huile, on droit d'abord
placer les cylindres dans la bonne position.
cylindre entré
cylindre sorti
25
26
7. Refroidisseurs
hydraulique
7. Refroidisseurs
Le rendement d'une installation hydraulique est compris entre 60 et 85 %, avec comme effet un grand
dégagement de chaleur.
Cette chaleur est absorbée par l'huile qui retransmet la chaleur :
• aux composants,
• aux lignes,
• au réservoir,
• …
7.1.Objectif
Le refroidissement est nécessaire pour éviter un
échauffement excessif de l'huile. De l'huile chaude se fluidifie,
ne lubrifie pas bien et n'a plus un bon pouvoir étanche.
Si la température dépasse la valeur admissible, le
fonctionnement de l'installation peut se dégrader.
Des refroidisseurs d'huile sont utilisés pour éviter ces
problèmes. Ils limitent la température de l'huile dans la ligne
de retour via une régulation thermostatique.
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hydraulique
7. Refroidisseurs
7.2.Types
Les refroidisseurs existent sous différentes formes et peuvent fonctionner à l'air ou à l'eau.
Refroidisseur d'huile à air
Refroidisseur d'huile par eau
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7. Refroidisseurs
hydraulique
7.3. Différences entre l'eau et l'air comme agent réfrigérant
Eau :
• L'eau constitue un bon agent réfrigérant capable
d'absorber une grande quantité de chaleur.
• Le refroidisseur est peu encombrant.
• Le refroidissement par eau est silencieux.
• Un bon traitement antigel est nécessaire l'hiver.
• Les fuites d'eau peuvent avoir de graves conséquences.
Air :
• Le pouvoir d'absorption de chaleur de l'air est nettement
inférieur à celui de l'eau.
• Un radiateur coûteux est nécessaire.
• Le bruit de fonctionnement est élevé.
• L'air est moins adapté aux hautes températures.
• L'air ne pose pas de problème de gel.
• Les fuites d'air ne posent habituellement aucun problème.
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8. Filtres
hydraulique
8. Filtres
8.1.Objectif
Le filtre a pour tâche de nettoyer l'huile. La saleté est le
pire ennemi du système hydraulique. En minimisant le
nombre de particules de saleté, il est possible d'allonger
considérablement la durée de vie de l'installation
hydraulique.
Origines des impuretés :
• pendant l'assemblage de l'installation
p. ex. copeaux de métal, tailles et poussières
• pendant le remplissage / l'appoint du réservoir
p. ex. engins de terrassement fonctionnant dans des
environnements poussiéreux
• par la ventilation
p. ex. si le niveau d'huile baisse, le réservoir aspire de
l'air.
• par une usure normale des composants, des joints
toriques et des joints d'étanchéité
• par une usure anormale des composants, des joints
toriques et des joints d'étanchéité
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hydraulique
8. Filtres
8.2.Types de filtres
Selon la position dans le système, on distingue :
8.2.1.
Filtre d'aspiration
Le filtre d'aspiration se compose généralement d'une
cartouche jetable en papier qui est vissée directement à la
conduite d'aspiration, sous le niveau d'huile. Il est utilisé sur
de petits systèmes, car ce filtre est relativement grossier.
8.2.2.
Filtre de refoulement
Le filtre de refoulement ou filtre haute pression est placé
dans la partie haute pression (conduite de refoulement) du
système hydraulique. Ce filtre, qui peut avoir un maillage
très fin, retient toutes les impuretés sortant de la pompe. Il
est principalement placé dans des installations comptant un
grand nombre de clapets et est nécessaire dans des servosystèmes.
Inconvénient
La construction est délicate et onéreuse, car le corps de filtre
doit résister aux hautes pressions du système.
32
8. Filtres
8.2.3.
hydraulique
Filtre de retour
Le filtre de retour est généralement monté dans le réservoir.
Il filtre le flux d'huile complet juste avant que celui-ci pénètre
dans le réservoir.
Dans un système haute pression avec petit réservoir, comme
sur de nombreux engins de génie civil, un filtre de retour est
nécessaire. En règle générale, le filtre de retour contient un
filtre magnétique de manière à retenir de fines particules
métalliques.
Les filtres de refoulement et de retour sont souvent équipés
d'un "by-pass" (dispositif de dérivation).
La différence de pression par rapport au filtre est plus grande
quand la cartouche filtrante s'encrasse.
Conséquence
• La cartouche filtrante se comprime.
• La pression dans le corps de filtre est trop élevée.
But du by-pass
Forcer l'huile à contourner la cartouche filtrante au-delà
d'une certaine différence de pression.
Filtres avec indicateur d'encrassement
Ces filtres donnent une idée du taux de colmatage à l'aide
d'un indicateur.
L'indicateur signale :
• si le filtre est propre ("clean"),
• si le filtre doit être nettoyé ("needs cleaning"),
• si le filtre doit être contourné ("by-pass").
L'indicateur ne doit pas toujours être une flèche, il peut aussi
s'agir :
• d'un contact à pression,
• d'un témoin lumineux,
• d'un klaxon.
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hydraulique
8. Filtres
8.3. Points importants
Les filtres doivent être remplacés à temps. Un filtre colmaté
ne filtre plus. Le fabricant de l'installation indique, dans
ses prescriptions de maintenance, les intervalles de
remplacement, généralement exprimés en heures de service.
Pour garantir le bon fonctionnement de l'installation, nous
devons prendre en compte quelques points importants.
• Veiller à remplacer la cartouche à temps.
• Utiliser des manchons, des flexibles, des entonnoirs, etc.
propres.
• Observer soigneusement les filtres encrassés, car la
nature des impuretés peut révéler un problème dans
l'installation.
P. ex.
des déchets de caoutchouc = bris d'un joint d'étanchéité
particules métalliques = usure excessive
• Toujours effectuer l'appoint d'huile avec une huile
neuve.
• Bien purger le filtre et vérifier que tous les écrous et
boulons sont bien serrés.
• Ne pas faire tourner la pompe avant d'avoir bien replacé
tous les filtres.
• Manipuler soigneusement les filtres pour éviter de les
endommager.
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9. Autres pièces d'un système hydraulique
hydraulique
9.Autres pièces
d'un système hydraulique
9.1.Organes de commande et de régulation
Ils sont répartis en cinq groupes :
a. Clapets pilotes et distributeurs
b. Clapets anti-retour, sélecteurs de circuit et
vannes de détente
c. Régulateurs de pression
d. Régulateurs de débit
e. Vannes de fermeture
Les concepts "distributeur", "clapet" et "vanne" sont souvent
employés indistinctement. En hydraulique, on parle de
"distributeurs" ou de "clapets" tandis qu'on utilise plus
volontiers le mot "vanne" en pneumatique.
Les distributeurs sont des dispositifs permettant de faire
circuler l'huile sous pression à partir et à destination
d'appareils en tous genres, en général des vérins ou des
moteurs.
Les dispositifs de régulation sont appelés régulateurs ou
clapets - comme les clapets de sécurité, les régulateurs de
débit, les clapets anti-retour, etc. - même s'ils sont souvent
conçus comme des distributeurs.
35
hydraulique
9.1.1.
Méthodes de commande
9.1.1.1. Distributeurs
Des distributeurs peuvent être commandés par :
• force musculaire, p. ex. bouton-poussoir, levier, pédale
• force mécanique, p. ex. came, ressort
• force électrique
• force pneumatique une combinaison des forces
• force hydraulique
mentionnées
Tiroir à commande électronique
}
9.1.1.2. Le clapet de surpression
Un système hydraulique est conçu pour supporter une
pression de service maximale déterminée. Un dépassement
de cette pression peut provoquer de graves dégâts et mettre
en péril la sécurité du système.
Clapet de surpression régulable
Si la pression dans le système excède la pression du ressort
sur la bille, l'huile est évacuée directement dans le réservoir
via le clapet.
9.2. Pompes
La pompe hydraulique est le cœur du système hydraulique.
Presque toutes les pompes employées en hydraulique
fonctionnent selon le principe du refoulement.
9.2.1.
Le principe du refoulement
Pompes qui, à chaque course, tour ou cycle transportent une
certaine quantité d'huile. Pendant son trajet dans la pompe,
l'huile est emprisonnée dans une ou plusieurs petites cavités
et est déplacée du côté aspiration vers le côté refoulement.
36
hydraulique
Une fois arrivée du côté refoulement, l'huile est poussée hors
de la cavité sans pouvoir refluer. La pompe "pousse" l'huile. Si
cette huile pouvait refluer vers le réservoir, aucune pression
ne serait générée. Une pression est établie si une résistance
est toutefois placée dans la conduite.
Une pompe ne fournit pas de pression, mais dibit. La pression
est produite quand le débit de fluide est entravé.
On dit aussi qu'une pompe convertit une énergie mécanique
en énergie hydraulique.
9.2.2.Types de pompes
Une des pompes les plus connues est la pompe à main, nous
connaissons ces pompes par de petits appareils comme un
cric hydraulique, une grue d'atelier à main ("girafe"), de petits
outils hydrauliques, etc. Le fonctionnement de ce type de
pompe a déjà été expliqué en détail au chapitre 2.
Dans le cas d'une pompe ou d'un moteur hydraulique, le
raccord de fuite le plus haut placé doit toujours être utilisé
pour que le carter de pompe reste rempli d'huile, ceci en
liaison avec la lubrification et le refroidissement.
Selon leur exécution, les pompes peuvent être réparties dans
les catégories suivantes :
• Pompes à engrenages
• Pompes à palettes
• Pompes à piston
37
hydraulique
Pompes à engrenages
1. La pompe à engrenages extérieurs
Fonctionnement
• L'huile est transportée entre les dents sur la circonférence
extérieure.
Avantages
• Volume de refoulement fixe
• Pas d'usure
• Pompe simple et bon marché
Inconvénients
• Surpressions (coups de bélier)
• Bruit
Applications
• Technologie automobile
• Construction mécanique générale
• Hydraulique agricole
2. La pompe à engrenages intérieurs
Fonctionnement
• Les dents se désengrènent en a, la pression ainsi créée
aspire de l'huile dans le réservoir.
• Les dents s'engrènent en b et l'huile est refoulée dans la
conduite de refoulement.
• La pièce en forme de croissant assure la séparation entre le
côté refoulement et le côté aspiration.
1.
2.
3.
4.
38
Engrenage
Rondelle à crans intérieurs
Pièce en forme de croissant
Carter de pompe
Avantages
• Rendement uniforme
• Pompe peu bruyante
Applications
• Moteurs avec montage sur vilebrequin
hydraulique
La pompe à palettes
Fonctionnement
Le rotor entraîné de la pompe est excentré dans le carter.
Des palettes (ailettes) sont placées dans le rotor et sont
comprimées contre le "stator", le carter, par des ressorts
et/ou une pression hydraulique. Des cavités se forment
systématiquement entre le rotor, le stator et les palettes. La
taille de ces cavités varie pendant la rotation, ce qui permet
de pomper le fluide hydraulique.
petite cavité  refoulement
grande cavité  aspiration
La pompe à palettes se compose d'un carter rond ou ovale.
Un carter de pompe rond possède un côté refoulement et
un côté aspiration. Un carter de pompe ovale possède deux
côtés refoulement et deux côtés aspiration.
Avantages
• Rendement uniforme, fonctionnement régulier
• Pompe peu bruyante
• Pompe relativement bon marché
Applications
• Machines-outils
• Machines agricoles et engins de génie civil
• Hydraulique mobile
39
hydraulique
La pompe à piston
Cette pompe est aussi appelée "pompe à plongeur". Les
pompes à piston sont principalement employées dans des
systèmes à partir de 25 MPa (250 bars).
Fonctionnement
Les pompes à piston se composent toujours de pistons qui
vont et viennent dans un alésage. Le fluide est aspiré lors du
mouvement entrant et refoulé lors du mouvement sortant.
Selon la position des pistons par rapport à l'arbre
d'entraînement, on distingue :
• Pompes à pistons en ligne à rendement fixe
• Pompes à pistons radiaux à rendement fixe et variable
• Pompes à pistons axiaux à rendement fixe et variable
1. Pompe à pistons en ligne
Cette pompe est peu fréquente en hydraulique. Elle
s'emploie principalement dans des installations d'arrosage
d'eau "haute pression".
Caractéristiques et points importants
• Longue durée de vie, moyennant une bonne filtration du
fluide
• La purge de la pompe est importante
40
hydraulique
2. Pompe à pistons radiaux
Cette pompe s'emploie dans la construction mécanique
générale, sur les engins de terrassement, etc.
Dans les pompes à pistons radiaux, les pistons sont disposés
en étoile par rapport à l'arbre d'entraînement. Les pistons se
déplacent dans le sens du jet de l'arbre d'entraînement.
Les pistons sont en rouge,
l'arbre rotatif est en vert.
Les pompes à pistons radiaux peuvent être réparties en deux
groupes :
a. Pompes à pistons radiaux à bloc-cylindres fixe
Les pistons sont comprimés contre la plaque de refoulement
par des ressorts. La pompe est équipée de clapets
d'aspiration et de refoulement.
b. Pompe à pistons radiaux avec bloc-cylindres rotatif
La rotation du bloc-cylindres excentrique de la pompe
à pistons radiaux fait entrer et sortir les pistons de leurs
alésages. Les pistons sont poussés vers l'extérieur, contre
la bague de roulement, par la force centrifuge. À chaque
nouvelle rotation du bloc-cylindres, la bague de roulement
enfonce les pistons pour la course de refoulement. Le
rendement de la pompe et la course varient en fonction de
l'ampleur de l'excentricité.
Caractéristiques et points importants
• Convient pour de hautes pressions de service (700 bars)
• Courte longueur de montage
• Moins sensible à l'encrassement que d'autres pompes à
pistons
• Chère
• Une huile propre et bien filtrée est nécessaire
• Longue durée de vie
• Faible niveau de bruit
• Courts temps de réaction
41
hydraulique
3. Pompe à pistons axiaux
Ce sont des pompes dans lesquelles les pistons coulissent
axialement dans un bloc-cylindres (dans le sens de l'arbre).
Ces mouvements de va-et-vient résultent de la présence
d'une flasque oblique sur l'arbre d'entraînement. Cette
flasque oblique est appelée "plaque de refoulement".
Les pompes à pistons axiaux peuvent être réparties en trois
groupes :
a. Le type de pompe droite à bloc-cylindres fixe et
plaque de refoulement tournante
Cette pompe a été développée comme pompe pour benne
basculante et possède des paliers à rouleaux très robustes.
b. Le type de pompe droite à bloc-cylindres rotatif
et plaque de refoulement fixe
Les avantages de cette conception sont l'absence de clapets
d'aspiration et de refoulement. Le bloc-cylindres touche une
plaque miroir.
c. Pompe avec bloc-cylindres rotatif et plaque de
refoulement rotative (type à articulation)
La plaque de refoulement et le bloc-cylindres tournent tous
les deux. Le bloc-cylindres est entraîné par une transmission
par engrenage, un arbre à cardan ou des pistons. Aucun
clapet n'est requis sur ce type de pompes.
42
hydraulique
L'utilisation de ce type de pompes dépend d'un certain
nombre de facteurs :
• puissance
• plage de pression
• débit volumétrique
• régime
• exigences constructives, comme : conditions d'utilisation,
dimensions, durée de vie, nature et précision de la
régulation
• bruit en fonctionnement
• prix
43
hydraulique
9.3. Les récepteurs
9.3.1. Moteurs Hydraulique
Selon le mouvement exécuté par le moteur hydraulique, on
distingue :
• les moteurs rotatifs ou moteurs hydrauliques,
• les moteurs linéaires, appelés vérins hydrauliques dans la
pratique.
9.3.1.1. Fonctionnement
Le moteur hydraulique est alimenté en huile sous haute
pression, cette huile met les composants de pompage en
mouvement et l'arbre moteur de sortie commence à tourner.
Cet arbre est accouplé à un outil qui est entraîné par le
moteur hydraulique.
L'huile sortant du moteur est refoulée dans le réservoir où elle
est de nouveau aspirée par la pompe.
Le fonctionnement des moteurs rotatifs correspond à la
matière déjà abordée sur le fonctionnement des pompes. On
peut partir du principe qu'une pompe hydraulique peut être
utilisée comme moteur hydraulique à condition de ne pas
posséder de clapets.
Quand la plaque de refoulement tourne dans un moteur
hydraulique en rotation et que le volume de refoulement
diminue, le régime augmente.
9.3.1.2. Moteur à pistons radiaux
1.
2.
3.
4.
5.
Cylindre
Piston (plongeur)
Bielle avec sabot rigide
Excentrique
Arbre de sortie
Les moteurs à pistons radiaux s'utilisent surtout dans des
entraînements pour applications pénibles. Ces moteurs
génèrent un couple élevé et un bas régime.
Dans l'hydraulique mobile, le moteur à pistons radiaux
s'utilise aussi comme moteur-roue. Dans ce cas, le moteur
hydraulique est intégré dans la roue, pour former un
entraînement compact.
Le bloc-cylindres de ce moteur est fixe et le carter, qui se
présente comme le moyeu de la roue, tourne.
44
9.3.2.
hydraulique
Vérins hydrauliques
Le vérin hydraulique est le composant le plus connu. Le vérin
rend visible l'action de la force hydraulique et les différents
mouvements de travail.
Le vérin produit un mouvement linéaire et est donc aussi
appelé moteur linéaire.
La construction simple, la grande densité de la force et les
différentes méthodes de fixation en combinaison avec des
leviers et/ou des charnières font des vérins un élément de
construction polyvalent.
9.3.2.1. Applications
Les vérins sont les composants de sortie du système
hydraulique dans :
• l'équipement de travail d'une machine,
• le système de direction sur des véhicules à pneus.
45
hydraulique
9.3.2.2. Types de vérins
Sur des engins de terrassement, le type de vérins est fonction de l'équipement de commande.
• Vérins avec pistons :
• le vérin à simple effet
• le vérin à double effet
 ils effectuent un mouvement linéaire.
• le vérin télescopique
}
• Vérins avec palettes ou ailettes  ils effectuent un mouvement rotatif.
Le vérin à simple effet
Ce vérin ne produit une force que pendant la course
sortante. Le mouvement de retour est assuré par un ressort.
Les pistons sont freinés en fin de course. La conduite
d'alimentation en huile est tout simplement raccordée dans
le "bas" du vérin. L'autre extrémité du vérin ne reçoit pas
d'huile.
Le vérin à double effet
Ce vérin peut produire une force pendant la course d'entrée
et la cours de sortie. L'expulsion du vérin est commandée
par le refoulement de l'huile dans le fond du vérin. L'huile du
côté de la tige du vérin est alors renvoyée dans le réservoir
via le distributeur à tiroir. Le vérin est de nouveau enfoncé
par l'envoi de l'huile du côté de la tige. Les manchettes du
piston empêchent les fuites d'huile du fond vers la tige et
inversement. Le joint de la tige empêche les fuites d'huile du
côté de la tige vers l'air extérieur. La racle à saletés permet de
maintenir la tige du piston propre.
Comme, dans le cas d'un vérin à double effet, la surface
active est plus importante du côté du fond que du côté de
la tige, la force maximale à produire est plus petite lors du
mouvement entrant que lors du mouvement sortant.
46
hydraulique
Le vérin télescopique
Il se compose d'une série de vérins coulissant les uns dans
les autres et a été spécialement développé pour offrir une
grande longueur de service dans une courte longueur de
montage.
Il s'utilise dans des monte-charges, des grues télescopiques
et des camions à benne basculante.
Vérins avec palettes ou ailettes
Ce type de vérins génère un mouvement de rotation
alternatif. La rotation maximale atteint 360°, soit
pratiquement un tour complet.
Les moteurs se caractérisent par un couple élevé et une
faible vitesse angulaire.
Applications
• Mécanisme de rotation d'engins de terrassement
• Commande de leviers
• Sur de plus petites excavatrices, pour pouvoir pivoter la
benne coquille selon un certain angle.
47
hydraulique
9.4. Accumulateurs
Le rôle de l'accumulateur est de stocker et de restituer
l'énergie hydraulique.
Les accumulateurs s'emploient dans les situations suivantes :
• Comme source d'énergie de secours dans des systèmes
qui requièrent un grand débit volumétrique pendant
une courte période de temps. Dans ce cas, la pompe et
l'accumulateur collaborent.
• Comme source d'énergie de secours, pour que le cycle
entamé puisse être achevé en cas de panne du système.
• Comme source d'énergie afin de maintenir un système
sous pression, en cas de fuites.
• Pour amortir des surpressions et des variations de pression
résultant d'actions de commutation ou de pompages
irréguliers.
• Stockage et récupération de l'énergie de freinage.
9.4.1.Types
L'accumulateur à soufflet
L'accumulateur à membrane
L'accumulateur à piston
48
9.4.2.
hydraulique
Fonctionnement
Les différents types d'accumulateurs reposent sur le même
principe.
Prenons comme exemple l'accumulateur à soufflet. Celui-ci
se compose d'une cuve métallique contenant un soufflet en
caoutchouc. Le soufflet est rempli d'azote dont la pression
varie entre 35 et 90 % de la pression de service maximale
en fonction de l'application. On ne peut pas utiliser d'air en
raison du risque d'explosion en cas de fuite éventuelle du
soufflet.
Le soufflet est doté d'une soupape saillant vers l'extérieur sur
le dessus de l'accumulateur. Cette soupape permet d'ajuster
ou de modifier la pression initiale de l'azote.
Le bas de l'accumulateur est raccordé au système
hydraulique. La pompe comprime l'huile dans l'accumulateur
en pressant le soufflet et la pression de l'azote monte.
Si l'accumulateur est raccordé, via la commande, à un moteur
hydraulique par exemple, l'azote comprimé chasse l'huile de
l'accumulateur et le moteur hydraulique est entraîné sans
que la pompe du système ne doive envoyer de l'huile.
La soupape dans le bas de l'accumulateur est fermée par le
soufflet gonflé et empêche que le soufflet écrase la conduite
et l'endommage.
49
hydraulique
9.5. Conduites et flexibles hydrauliques
Les différents composants de l'installation hydraulique sont reliés entre eux par un réseau de tuyauteries.
À cet égard, on distingue :
• les conduites rigides  tuyaux
• les conduites flexibles  flexibles
9.5.1.Tuyaux
Des tuyaux de précision métalliques sans soudure
s'emploient principalement dans des installations
hydrauliques.
Avantages
• Ils peuvent être courbés à froid.
• Lors du courbage, il ne se produit pas de "coup de
marteau" comme sur un tuyau courbé à chaud.
Les dimensions des tuyaux sont normalisées.
Tuyau de Ø 12 x 1,5 signifie :
diamètre extérieur du tuyau : 12 mm
diamètre intérieur:
épaisseur de paroi : 1,5 mm
12 - (2 x 1,5) = 9 mm
}
D'autres matières sont parfois aussi utilisées pour des
applications spéciales, notamment :
• Acier inoxydable
• Cuivre
• Laiton
• Aluminium
• …
50
9.5.2.
hydraulique
Flexibles
Les flexibles sont utilisés pour relier ensemble deux raccords
mobiles l'un par rapport à l'autre ; ils peuvent être branchés
et débranchés rapidement à des appareils.
Structure d'un flexible
Le flexible se compose d'un flexible intérieur en caoutchouc
ou en plastique, renforcé par une ou plusieurs couches de
toile métallique ou de corde en fonction de la pression de
service. Ces couches sont protégées par une gaine extérieure.
Exigences auxquelles des flexibles doivent satisfaire :
• Flexibilité
• Légèreté
• Résistance aux hautes pressions de service
• Résistance aux agressions chimiques
Inconvénients
• Vieillissement rapide
• Sensibilité aux coups de pression, avec endriot courbés et
aux forces de torsion
9.5.3.
Raccords de conduites
Des tuyaux de précision métalliques sans soudure jusqu'à
un diamètre de tuyau de 38 mm reliés entre eux par des
raccords filetés. Au-delà de 38 mm, des raccords à bride sont
employés, ils ne sont toutefois pas abordés ici.
Les techniques d'assemblage fréquemment employées sont :
• Bagues de compression
• Raccords coniques
51
hydraulique
9.5. Conduites et flexibles hydrauliques
Bagues de compression
Le principe de ce raccord est que la "bague coupante" se
coupe dans le tuyau et que le tuyau est maintenu en place
après le serrage du manchon de serrage. L'étanchéification
est créée sur le cône ainsi qu'entre la bague coupante et le
tuyau.
Raccords coniques
Par rapport à la bague de compression, ce raccord peut être
monté et démonté plus souvent.
Après avoir glissé le manchon de serrage et le collier sur le
tuyau, un outil spécial force un cône en forme de trompette
sur ce raccord. Même si le tuyau n'est pas aligné précisément
sur le raccord, il n'y a pas de fuite. L'étanchéité est assurée du
côté de la partie conique.
9.5.4.
Coupleurs rapides
Les coupleurs rapides servent à assurer le couplage et le
découplage rapides d'outils en tous genres, comme des
marteaux piqueurs, des moteurs oscillants, etc.
Lors du découplage de flexibles, une grande quantité
d'énergie peut s'être accumulée dans la partie découplée. En
réaction, le flexible découplé peut "fouetter". Le découplage
de flexibles sous pression doit donc être réalisé de façon
réfléchie et prudente.
Attention
Point important :
Une fois découplées, les deux parties du couplage doivent
être obturées avec un bouchon anti-poussières afin
d'éviter la pénétration de saletés.
52
10. Détection de charge
hydraulique
10. Détection de charge
D'importantes pertes de puissance peuvent apparaître
durant des travaux avec des composants hydrauliques.
Ce problème peut être résolu avec la détection de charge qui
est aussi appelée " regulation volumétrique constante".
La charge du système hydraulique détermine le débit d'huile
et la pression du système. Grâce à la détection de charge,
le débit d'huile et la pression du système de la pompe sont
ajustés en permanence.
Une fois la pression maximale requise atteinte, le débit
s'adapte automatiquement à la valeur de la charge
manipulée.
Couplage rapide à détection de charge
Avantages
• Économie d'énergie, car la pression du système est régulée
en fonction de la charge.
• Allongement de la durée de vie des composants
hydrauliques, car la charge moyenne est plus faible.
• Une régulation rapide et précise du débit d'huile, quelle
que soit la charge.
• Échauffement moindre, un plus petit refroidisseur d'huile
peut être monté et, en général, aucun refroidisseur d'huile
n'est même nécessaire.
• Dans des systèmes à plusieurs pompes, le nombre de
pompes peut être réduit.
• Moins de bruit.
Fonctionnement
Le signal de charge (pression) est mesuré ou enregistré entre
une ouverture variable et la charge. Le signal est ensuite
transmis au système de régulation de la pompe, qui régule
le debit d'huile de telle sorte que la chutte de pression à travers
l'ouverture variable reste constante.
Attention
Points importants :
• On doit s'assurer que le débit d'huile ne soit pas entravé
par des rétrécissements dans la conduite.
• Les vannes hydrauliques réglables doivent être ajustées
correctement.
53
54
11. Cavitation
hydraulique
11. Cavitation
Phénomène dangereux et régulier qui peut gravement
endommager des pompes et des moteurs hydrauliques. Des
baisses de pression locales soudaines créent des bouchons
de vapeur dans le fluide. La pression tombe brusquement
sous la tension de vapeur du fluide. Les bouchons de vapeur
implosent en cas d'augmentation de pression.
Conséquences
• Bruit de ferraille
• Usure élevée
• Vibrations possibles de la machine
Des implosions créent des vagues de pression avec des
pressions locales dont les effets sont très dévastateurs. Une
pompe peut être détruite en quelques heures.
Dégâts possibles
• La matière s'effrite et des morceaux se détachent.
• Les métaux donnent l'impression d'avoir "été attaqués par
des vers".
Causes possibles de la cavitation
• Vitesse localement élevée du fluide résultant de
rétrécissements, de la présence d'air dans le système ou de
coups de pression soudains.
• Température élevée du fluide (tension de vapeur).
• Résistance, ce qui provoque la baisse de pression dans la
partie d'aspiration du système résultant d'une conduite
d'aspiration trop étroite, d'un filtre d'aspiration colmaté ou
d'une mauvaise ventilation du réservoir d'huile.
55
56
12. entretien
hydraulique
12.Entretien
Pour qu'une installation fonctionne de manière optimale, elle doit être entretenue et inspectée régulièrement.
Une réaction précoce à des bruits bizarres peut aussi éviter d'aggraver la situation.
Par entretien, on entend :
• tous les travaux de nettoyage,
• le prélèvement périodique d'échantillons d'huile,
• le remplacement de certains composants comme les filtres et l'huile.
L'ampleur et la périodicité des inspections et des entretiens sont prescrites par le fabricant de l'installation.
12.1. Points importants lors de l'exécution d'un entretien
La sécurité est primordiale lors de l'exécution de travaux
d'entretien.
• Placer la machine en position d'entretien.
• Activer le verrouillage hydraulique.
• Arrêter le moteur.
• Placer la machine sur un sol plat, abaisser le godet sur le
sol pour que le balancier soit à la verticale.
• Desserrer lentement les bouchons de remplissage pour
laisser s'échapper une pression éventuelle.
Attention
Si le réservoir est plus bas, la pompe ou le
moteur hydraulique doit être rempli afin
de garantir une lubrification initiale.
12.1.1. Remplissage d'un réservoir hydraulique avec
purge
• Le réservoir est rempli jusqu'au repère supérieur de la
jauge ou du regard, s'assurer que tous les vérins sont
rentrés.
• Bien nettoyer le bouchon de remplissage avant de le
remettre en place sinon des grains de sable éventuels
peuvent endommager la pompe. Si l'installation ne
possède pas de filtre de remplissage, utiliser un entonnoir
avec tamis.
57
hydraulique
12. entretien
12.1.2. Remplissage d'un réservoir hydraulique dans un
système sous pression
• L'appoint d'un système sous pression ne peut être effectué
qu'à froid.
• S'assurer que tous les vérins sont déployés afin d'éviter les
dommages.
12.1.3. Purge d'une installation
• Démarrer le moteur diesel avec tous les leviers de
commande de l'outil en position centrale pour que l'huile
circule.
• Laisser tourner la pompe quelques minutes.
• Vérifier le niveau d'huile dans le réservoir et effectuer
l'appoint le cas échéant.
• Amener successivement les clapets de commande dans
les deux positions finales jusqu'à ce que le piston du vérin
activé soit en position déployée. Tous les pistons sont
maintenant déployés et les moteurs hydrauliques sont
aussi remplis.
• Le niveau d'huile dans le réservoir se situe maintenant un
peu au-dessus du niveau minimal.
• Enclencher et couper successivement tous les vérins et
moteurs pendant 10 à 15 minutes.
• Tout l'air contenu dans l'installation doit normalement
avoir été évacué.
Si de l'air est encore présent, on le remarque à ce qui suit :
• mouvements saccadés des moteurs et des vérins,
• bruit anormal,
• moussage (bulles d'air) dans le réservoir.
Attention
Des fuites doivent être réparées le plus
vite possible.
58
12. entretien
hydraulique
12.1.4. Niveau d'huile
• Le niveau d'huile doit être contrôlé chaque jour avec la
pompe arrêtée et l'huile à la température de service.
Certains fabricants prescrivent de vérifier le niveau d'huile
à froid sur la machine. Que le niveau doive être contrôlé
à froid ou à chaud, toujours respecter les prescriptions du
fabricant.
Attention
En cas de niveau d'huile insuffisant,
effectuer l'appoint immédiatement.
Attention
De l'huile chaude peut provoquer des
blessures, veiller à éviter tout contact avec
la peau.
• Contrôler toujours l'étanchéité du joint torique du
bouchon de remplissage / de purge. Remplacer le joint
d'étanchéité s'il est endommagé.
• Nettoyer toujours le bouchon de remplissage / de purge
avant de le remettre en place.
12.1.5.Quand vidanger l'huile ?
Sur des engins de génie civil neufs, la première vidange
d'huile doit avoir lieu après 50 heures de service. Il s'agit
des heures de service de la pompe. Cette première vidange
d'huile est nécessaire par mesure de prudence, car des
particules métalliques, du caoutchouc et d'autres saletés
résultant du rodage demeurent souvent dans le système
après le montage de l'installation.
L'huile doit aussi être remplacée après 50 heures à l'issue
d'une révision complète ou partielle ou d'une longue
période d'immobilisation (2 mois).
• Toujours employer le type d'huile prescrit par le fabricant.
• Attendre que le moteur soit coupé pour dévisser le
bouchon du réservoir hydraulique. Le bouchon doit être
suffisamment froid pour pouvoir être touché avec la main
nue.
59
hydraulique
12. entretien
Pour déterminer le degré d'encrassement de l'huile, veiller
aux points suivants :
• valeur de pH (contrôler en fonction de l'indication de
couleur du papier filtre),
• couleur (une huile noire contient de nombreux produits
d'oxydation, une huile trouble ou laiteuse contient de
l'eau),
• saletés,
• particules métalliques.
Une analyse par un laboratoire chimique est très instructive
et donne aussi des informations correctes sur l'état de l'huile.
Attention
Après une panne ou en cas d'usure d'une
pompe, d'un moteur, d'un clapet ou d'un
distributeur, les filtres à huile doivent être
nettoyés.
12.1.6. Conduites d'huile de fuite
Pour éviter les risques de retard de commutation et les
variations de pression, il faut :
• s'assurer lors de la pose de conduites d'huile de fuite que
les pompes et les moteurs sont complètement remplis,
• veiller à pouvoir évacuer l'huile de fuite sans pression.
12.1.7. Filtres
Un filtre propre est très important pour la machine, un bon
entretien implique un remplacement à temps des filtres :
• filtres de refoulement, en moyenne après 200 à 250 heures
de service,
• filtres d'aspiration, une fois par semaine en usage normal.
Une inspection régulière est nécessaire. Le degré de noirceur
du filtre constitue aussi une indication du moment de
remplacement opportun.
Si des particules métalliques sont trouvées dans la cartouche
filtrante, un aimant peut être utilisé pour voir la différence
entre des particules ferreuses et non ferreuses.
• Des particules ferreuses peuvent indiquer une usure de
pièces en acier et en fonte.
• Des particules non ferreuses peuvent indiquer une usure
de pièces en aluminium du moteur, comme des paliers
principaux, des coussinets de bielle, etc.
60
12. entretien
hydraulique
De petites quantités de particules peuvent être trouvées
dans la cartouche filtrante. Cela peut résulter de frottements
ou d'une usure normale.
Demander une analyse par un laboratoire chimique en
présence d'une quantité excessive de particules.
12.1.8. Nettoyage des filtres
Les filtres doivent être nettoyés ou remplacés lors de la
vidange d'huile.
Nous distinguons les filtres jetables (papier) et les filtres à
nettoyer.
• Filtres à nettoyer : obturer l'ouverture du haut et du bas
pour éviter que des saletés pénètrent dans le filtre quand
celui-ci est rincé et brossé. Rincer dans un bassin avec
de l'essence et nettoyer à l'extérieur avec une brosse.
Sécher les filtres de l'intérieur vers l'extérieur avec de l'air
comprimé.
• Filtres jetables : pas de corps de filtre, le nettoyage se limite
au couvercle.
12.1.9. Pompes et moteurs
Les pompes et les moteurs ne nécessitent pour ainsi dire
aucun entretien, seulement :
• le nettoyage de l'extérieur,
• l'écoute de bruits anormaux,
• le contrôle régulier de la température,
• la surveillance de la pression d'aspiration. Celle-ci varie en
fonction du type de pompe et du fabricant.
61
62
13. pannes
hydraulique
13.Pannes
13.1. Pannes de la pompe
13.1.1. Rendement nul ou insuffisant de la pompe
Cause possible
Solution possible
Couplage défectueux entre une pompe et le moteur
Remplacer le couplage, consulter un homme de métier.
Moussage parce que :
a. la pompe aspire aussi de l'air
Augmenter le niveau d'huile.
b. la ligne de retour ne se trouve pas sous le niveau d'huile . L'huile Descendre l'extrémité de la ligne de retour plus bas
retombe alors dans l'huile déjà présente et emporte de l'air
dans le réservoir.
Faire tourner l'installation un certain temps avec une huile
c. l'huile est contaminée par de l'eau
à haute température pour que l'eau s'évapore.
Le sens de rotation n'est pas commandé ou est bloqué
Consulter un homme de métier compétent.
Régime de la pompe trop bas
Relever le régime du moteur d'entraînement.
Conduite d'admission obstruée ou trop fine
Nettoyer complètement la conduite d'aspiration et la crépine.
La pompe aspire de l'air en raison d'un niveau d'huile trop
bas dans le réservoir ou d'une fuite dans la conduite
Effectuer l'appoint d'huile ou réparer la fuite.
13.1.2. Pompe trop bruyante
Cause possible
Roulements à billes usés
Solution possible
Remplacer les roulements à billes.
La pompe aspire de l'air en raison d'une fuite dans une conRéparer la fuite.
duite et/ou de joints poreux, etc.
La pompe a "brouté" en raison :
a. d'une surcharge
Procéder au réglage du clapet de surpression.
b. d'un encrassement
Contrôler tous les filtres.
c. d'une huile trop liquide ou trop épaisse
Remplacer l'huile par une huile prescrite par le fabricant.
d. de bruits de vibration dans des conduites
Bien fixer les conduites et installer des flexibles intermédiaires supplémentaires le cas échéant.
13.1.3. Échauffement excessif de la pompe et de l'huile
Cause possible
Solution possible
Fuite de fluide importante par des joints d'étanchéité
endommagés
Réparer la fuite selon les prescriptions du fabricant.
Fuite importante en raison d'une pompe défectueuse
Faire réparer la pompe par un homme de métier compétent.
Huile trop liquide ou trop épaisse
Remplacer l'huile par une huile prescrite par le fabricant.
Refroidisseur d'huile trop encrassé ou obturé
Nettoyer complètement les refroidisseurs et les conduites
associées.
Conduites pliées ou écrasées
Remplacer les conduites endommagées.
63
hydraulique
13. pannes
13.2. Pannes du moteur hydraulique
13.2.1. Le moteur hydraulique ne tourne pas
Cause possible
Charge excessive
Solution possible
Contrôler et diminuer la charge le cas échéant.
Grippage résultant d'un défaut de lubrification
Grippage résultant de la présence de saletés dans l'huile
Arbre brisé
Contrôler le niveau d'huile dans le réservoir, la pression et
la température.
Vidanger toute l'huile, remplacer les filtres et rechercher
la cause de l'encrassement.
Consulter un homme de métier compétent.
13.2.2. Le moteur hydraulique tourne mal ou trop lentement
Cause possible
Solution possible
Tester la pompe et le moteur, faire remplacer les pièces par
un homme de métier compétent.
Trop peu d'huile ?
Température d'huile trop élevée, l'huile devient trop liquide
Consulter un homme de métier.
Contrôler l'absence de fuite d'huile ou d'air.
Pression trop basse
Vérifier que des joints ne sont pas poreux.
Vidanger l'huile, remplacer les filtres et rechercher la cause
Huile incorrecte ou encrassée
de l'encrassement.
Pompe ou moteur usé
Flexibles écrasés ou conduites bosselées
64
Remplacer les conduites endommagées.
13. pannes
hydraulique
13.3. Pannes d'entraînements hydrauliques
13.3.1. Bruit
Cause possible
Solution possible
Air dans le système en raison d'une fuite et/ou d'une perte
Contrôler les raccords et remplacer les flexibles et
les conduites endommagés.
13.3.2. La machine ne veut fonctionner que dans un seul sens
Cause possible
Solution possible
Le clapet de sécurité de ce sens reste ouvert
Clapet anti-retour défectueux
13.3.3. Échauffement excessif de la partie hydraulique
Cause possible
Solution possible
Trop peu d'huile
Effectuer l'appoint d'huile et réparer la fuite éventuelle.
Problèmes de refroidisseur
Nettoyer le refroidisseur, vérifier la tension de la courroie et
remplacer le cas échéant.
Toutes les autres pannes, comme celles touchant des
vérins, des régulateurs de débit, des clapets de sécurité, des
réducteurs de pression, etc., doivent être examinées par un
homme de métier compétent.
65
hydraulique
NOTES
notes
fvb•ffc Constructiv
rue Royale 132/5, 1000 Bruxelles
t +32 2 210 03 33 • f +32 2 210 03 99
ffc.constructiv.be • [email protected]
© fvb•ffc Constructiv, Bruxelles, 2012.
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