Soupape de décharge hydraulique, description et fonctionnement !

les limiteurs de pression

La soupape de décharge aussi appelé clapet de décharge est utilisée pour contrôler le débit et la pression d’huile dans un circuit hydraulique. Les valves hydrauliques sont regroupées en trois catégories importantes, basées principalement sur leur fonction.

Limiteur de pression ou valve hydraulique

Les trois principaux types de limiteur de pression sont : Les limiteurs ou régulateurs de pression qui contrôle une pression, les limiteurs ou régulateurs de débit qui eux contrôle un débit, et enfin les distributeurs hydraulique qui contrôle une direction. Une valve peut être construite pour combiner plusieurs de ces fonctions.

Une valve est habituellement nommée selon la façon dont elle fonctionne ou la façon dont elle est construite.
Les valves de contrôle de pression sont utilisées pour contrôler la pression dans un circuit ou dans un système. La fonction primaire de la valve demeurera la même bien que la conception puisse changer. Les exemples de valves de contrôle de pression comprennent des soupapes de sécurité, des valves de séquence (ou de priorité), les soupapes de réduction de pression, les soupapes différentielles de pression, et les valves de déchargement.

Soupape de décharge hydraulique ou clapet de décharge

Les circuits hydrauliques sont conçus pour fonctionner dans une certaine marge de pression. Le dépassement de celle-ci peut endommager les composants du système et devenir dangereux. La soupape de décharge maintient la pression dans la limite conçue en ouvrant et en permettant à l’excédent d’huile de couler vers un autre circuit ou de nouveau vers le réservoir.

Le limiteur de pression simple, pression d’ouverture

clapet de décharge

La dernière figure montre une soupape de sécurité (clapet de décharge) simple dans la position de “pression d’ouverture”.
La soupape de sécurité simple (également appelée la soupape de sécurité à action directe) est maintenue fermée par la force du ressort.
La tension de ressort est réglée à la « pression de décharge ».

Cependant, le réglage de pression de décharge n’est pas la pression à laquelle la soupape commence à s’ouvrir.

Lorsqu’une condition se crée et cause une résistance à l’entrée normale d’huile dans le circuit, le débit excessif d’huile provoque une augmentation de pression d’huile. La pression croissante d’huile est ressentie par la soupape de sécurité. Lorsque la force de la pression croissante d’huile dépasse la force du ressort de la soupape de décharge, la valve se déplace contre le ressort et commence à s’ouvrir. La pression exigée pour commencer l’ouverture de la valve s’appelle la “pression d’ouverture.” La valve s’ouvre juste convenablement pour permettre à l’excédent d’huile de s’écouler à travers la valve.

Limiteur de pression simple, réglage de la pression de décharge

clapet de décharge

Une augmentation de la résistance au débit augmente le volume excédentaire d’huile et augmentera ainsi la pression du circuit.
L’augmentation de la pression du circuit surmonte la nouvelle tension du ressort et ouvre davantage la soupape de décharge.
Le processus est répété jusqu’à ce que le volume maximal d’huile (débit maximum de la pompe) s’écoule à travers la soupape de décharge. Il s’agit de la “pression de décharge”, comme le montre la dernière figure.

Le limiteur de pression (clapet de décharge) simple est utilisé généralement là où le volume du débit d’huile excédentaire n’est pas important ou là où il y a un besoin de réponse rapide. Cela rend la soupape de décharge simple idéale pour soulager le système contre la pression de choc ou comme une soupape de sécurité.

Soupape de décharge actionnée par pilotage, position FERMEE

Soupape de décharge

La soupape de décharge actionnée par pilotage (la dernière figure) est souvent utilisée dans les systèmes nécessitant un grand volume d’huile et un petit écart entre la pression d’ouverture et la pression de plein débit (pression de décharge).
Dans la soupape de décharge actionnée par pilotage, une soupape de commande pilote (soupape de sécurité simple) est utilisée pour commander la valve de déchargement (valve principale).

La valve pilote est beaucoup plus petite et n’utilise pas une grande quantité du débit d’huile. Par conséquent, le ressort de la soupape pilote est beaucoup plus faible ce qui permet un contrôle plus précis de la pression. La différence entre la pression d’ouverture de la valve pilote et la pression maximale est maintenue à une valeur minimum.

La soupape de déchargement est assez grande pour contrôler le débit complet de la pompe à la pression maximale. La valve de déchargement utilise la pression d’huile du système pour se maintenir fermée. Par conséquent, le ressort de la valve de déchargement n’a pas besoin d’être fort et lourd. Cela permet à la soupape de déchargement d’avoir une pression d’ouverture plus précise.

Soupape de décharge actionnée par pilotage, position d’ouverture

Soupape de décharge

Quand la pression d’huile du système dépasse le tarage du ressort de la valve pilote (Dernière Figure), la valve pilote s’ouvre. L’ouverture de la valve pilote permet à l’huile dans la chambre du ressort de la valve de déchargement de s’écouler dans le réservoir. L’huile du système s’écoule dans la chambre de la soupape de décharge à travers l’orifice de la valve de déchargement, et remplit la chambre du ressort de la soupape de déchargement.

L’huile contenue dans la chambre du ressort de la soupape de déchargement entre en contact avec une petite surface de la valve pilote. Ceci permet à la valve pilote d’utiliser un petit ressort pour contrôler une pression élevée. Lorsque la pression d’huile augmente dans le système, la même pression est ressentie dans la chambre du ressort de la soupape de déchargement. Par conséquent, la pression d’huile est la même sur les deux côtés de la valve de déchargement.

La force combinée de la pression d’huile du système dans la chambre du ressort de la soupape de déchargement et la tension du ressort sur la partie supérieure de la soupape de déchargement est supérieure à la force de la pression d’huile du système en dessous de la soupape de déchargement. La force combinée dans la chambre du ressort maintient la soupape de déchargement fermée.

Image source: Kyle Mahaney, Valve.

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