Les distributeurs hydrauliques (à commande électrique) – Partie III

Distributeur hydraulique actionne par solénoïde (commande électrique) Actionneur à solénoïde :

Dans un actionneur par solénoïde (commande électrique), un champ électromagnétique déplace un noyau qui déplace une goupille de poussée. La goupille de poussée déplace le tiroir du distributeur hydraulique. Les deux actionneurs avec solénoïdes les plus courants sont : à armature avec entrefer et à armature humide.

Solénoïde à armature avec entrefer :

 

Un solénoïde à armature avec entrefer est illustré sur la dernière figure lorsque l’enroulement est alimenté, un champ électromagnétique est créé. Un tel champ se développe toutes fois que le courant traverse un des fils.

Lorsque le fil est rectiligne, la force du champ est relativement faible. Par contre lorsque le fil est enroulé sous forme de spire, la force du champ augmente. Par conséquent, le champ prend une forme circulaire autour de l’enroulement. Plus le nombre d’enroulement augmente, plus la force du champ magnétique augmente.

Lorsque le flux d’électricité à travers l’enroulement demeure constant, le champ électromagnétique agit infiniment comme le champ d’un aimant permanent. Le champ électromagnétique attire l’armature. L’armature déplace à son tour une goupille de poussée et la goupille de poussée déplace le tiroir à l’intérieur du distributeur hydraulique.

Le solénoïde à armature avec entrefer est protégé par un couvercle. Il possède également un dispositif de »neutralisation manuelle ». Le dispositif manuel permet au distributeur hydraulique d’être commandé lorsque le solénoïde est défectueux ou desservi(dispositif de secoure).

Une petite goupille métallique se situe à l’intérieur du couvercle, la goupille est positionnée sur la même ligne quel’armature. Lorsque la goupille est poussée à l’intérieur du couvercle,celle-ci déplace mécaniquement l’armature qui pousse à son tour le tiroir du distributeur hydraulique.

Solénoïde a armature humide :

 

Le solénoïde à armature humide (la dernière figure) est une nouveauté sur la scène hydraulique. Il est composé d’un châssis (logement)rectangulaire, d’un enroulement (bobine), d’un tube, d’une armature,d’une goupille de poussé ainsi que d’un dispositif de commande manuelle.

L’enroulement ainsi que le châssis (base) rectangulaire sont encapsulés dans un plastique. Le tube est fixé dans un trou parcourant le centre de l’enroulement aux deux extrémités du châssis.

L’armature est logée dans un tube qui est baigné dans un fluide hydraulique à l’intérieur du distributeur hydraulique. Le fluide hydraulique est un meilleur conducteur du champ électromagnétique que l’air. Par conséquent, le solénoïde à armature humide fonctionne avec une plus grande force que le solénoïde à d’entrefer.

Lorsque l’enroulement (la bobine) est alimenté, un champ électromagnétique est crée, Le champ électromagnétique déplace l’armature. L’armature fait déplacé une goupille de poussé qui à son tour déplace le tiroir du distributeur hydraulique.

Dans le solénoïde à armature humide, la commande manuelle de neutralisation se situe à l’extrémité du tube qui loge l’armature et la goupille de poussé. La commande manuelle de neutralisation est employée pour tester le mouvement du tiroir de distributeur hydraulique.

Si le solénoïde tombe en panne à cause du blocage du tiroir, Le mouvement de celui-ci peut être testé en poussant sur la commande manuelle de neutralisation. La commande manuelle de neutralisation peut également être utilisée pour activer l’actionneur sans alimenter l’ensemble du système de commande électrique de la machine.

Distributeurs hydrauliques à deux positions et à quatre voies actionnés par pilotage, commandés par solénoïde, centrés par un ressort de compensation :

 

La dernière figure, montre un distributeur hydraulique à deux positions et à quatre voies actionné par pilotage, commandé par un solénoïde et centré par un ressort de compensation.

Le distributeur hydraulique à deux positions et à quatre voies actionné par pilotage,commandé par un solénoïde et centré par un ressort de compensation n’est pas fréquemment équipé de deux solénoïdes. Le deuxième solénoïde est considéré comme une dépense inutile et un solénoïde supplémentaire est inutile pour le système.

Le solénoïde est utilisé pour déplacer le tiroir du distributeur hydraulique. Le tiroir du distributeur hydraulique est remis à sa position initiale par un ressort.

Quand un système est conçu pour le grand débit d’huile, un grand distributeur hydraulique est exigé. Une force substantielle est nécessaire pour déplacer le grand tiroir du distributeur hydraulique. Le solénoïde exigé pour générer une telle quantité de force doit être un peu plus grand en taille.

Dans les distributeurs hydraulique de ce type, un petit distributeur hydraulique de pilotage commandé par solénoïde doit être placé au-dessus du grand tiroir du distributeur hydraulique principal.

Lorsqu’un déplacement est exigé, l’huile pressurisée s’écoule du distributeur hydraulique pilote commandé par un petit solénoïde vers l’un ou l’autre côté du grand tiroir du distributeur hydraulique principal.

Distributeurs hydrauliques à trois positions et à quatre voies actionnés par pilotage, commandés par solénoïde, centrés par ressort de compensation :

 

La dernière figure montre un distributeur hydraulique à trois positions et à quatre voies actionné par pilotage, commandé par solénoïde, centré par ressort de compensation. Le distributeur hydraulique est commandé par deux valves électromagnétiques (électro valve pilote).

L’électro valve pilote a également un ressort situé à chaque extrémité du tiroir. Lorsque aucun des deux solénoïdes n’est activé, les ressorts du tiroir de l’électro valve pilote maintien le tiroir dans la position centrale (au neutre).

Lorsque l’électro valve pilote est en position centrale, le débit d’huile pilotées’écoulant vers de le grand distributeur hydraulique est bloqué. Les ressorts qui sont dans le grand distributeur hydraulique à trois positions remettent le tiroir de commande en position centrale.

Le centrage par ressort est le moyen le plus communément utilisé pour centrer le tiroir d’un distributeur hydraulique. Les ressorts se situent sur chacune des extrémités du tiroir de commande du distributeur hydraulique.

Lorsque la pression d’huile pilote est appliquée sur l’une ou l’autre extrémité du tiroir, Celui-ci se déplace et comprime le ressort sur l’extrémité inverse. Quand la pression d’huile pilote est enlevée, le ressort remet le tiroir de commande du distributeur hydraulique à la position centrale.

Défaillance du solénoïde :

La plupart des défaillances d’actionneurs électromagnétiques(solénoïdes) se produisent lorsque les valves (distributeur hydraulique pilote et principal) sont coincées. Le tiroir coincé empêche l’armature du solénoïde de se fermer correctement.

La cause la plus probable d’un tiroir coincé est la contamination. Les contaminants tels que le sable, les débris de métaux, et d’autres particules peuvent s’incrustés entre le tiroir et l’alésage du tiroir entraînant le blocage de celui-ci.

En outre, les particules de l’huile oxydée peuvent créer un vernis gluant qui obstrue l’espace entre le tiroir et les parois de l’alésage du tiroir provoquant ainsi le collage du tiroir du distributeur hydraulique sur les parois de l’alésage. Le sable, les débris de métaux, et d’autres particules contaminants peuvent être éliminés par l’installation d’un filtre.

L’accumulation du vernis gluant peut-être éliminée par lavage du distributeur hydraulique par un diluant pour vernis. Le bon choix de l’huile et les intervalles de remplacement du filtre peuvent aider à éliminer la plupart de ces types de problèmes.

Lorsque la valve est coincée et le solénoïde est excité, la bobine d’électro-aimant (du solénoïde) reçoit un débit élevé et constant de courant qui génère de la chaleur excessive. Le solénoïde n’est pas conçu pour dissiper la chaleur excessive et la bobine est grillée. Les problèmes de surchauffe surviennent le plus souvent pendant les périodes des températures (environnement) ambiantes élevées, ou de la baisse de tension du système.

Les problèmes de défaillance de l’électrovanne en raison des températures ambiantes élevées peuvent être contrôlés (maîtrises) en augmentant le débit d’air à travers l’électro-aimant. La température de l’huile hydraulique peut être abaissée pour permettre à davantage de chaleur de se dégager de l’électro-aimant à travers le système hydraulique.

Parfois, la conception d’un distributeur hydraulique différent peut être nécessaire lors de l’utilisation dans les climats très chauds. Certains arrangements doivent être faits pour permettre au système de fonctionner à une basse température.

Lorsque la tension de la batterie est trop faible, le champ électromagnétique n’est pas suffisamment fort pour attirer l’induit (l’armature). De même que lorsque le tiroir est bloqué, le courant continue de circuler à travers la bobine. Le flux constant de courant génère de la chaleur excessive.

D’autres facteurs influent également sur le bon fonctionnement et l’espérance de vie de l’actionneur électromagnétique (solénoïde). L’actionneur électromagnétique peut s’endommager lors des cycles excessifs, quand il est court-circuit, ou lorsqu’il est utilisé avec une alimentation électrique incorrecte (mauvaise fréquence, mauvaise tension).

Distributeurs hydrauliques pilotes à deux positions et à quatre voies actionnés par pilotage, commandés par solénoïde, centrés par ressort de Compensation :

Dans le symbole ISO de la dernière figure, la valve pilote à deux position set à quatre voies commandé par solénoïde, et centré par un ressort de compensation est représenté dans sa position normale. L’huile de la pompe s’écoule à travers l’orifice A et l’huile de l’orifice B s’écoule vers le réservoir.

Lorsque le solénoïde est excité, le solénoïde déplace le tiroir de la valve contre le ressort de centrage. L’huile de la pompe s’écoule dans ce cas à travers l’orifice B et l’huile de l’orifice A s’écoule vers le réservoir.

Quel est le prix d’un distributeur hydraulique à commande électrique ?

Le coût dépend du type de distributeur hydraulique. Pour un distributeur hydraulique à deux positions, le prix varie entre 100 et 200 euros, pour un distributeur hydraulique à quatre voies, le prix varie entre 150 et 400 euros, et pour un distributeur hydraulique à commande électronique le prix varie entre 100 et 200 euros.

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La première partie de l’article: LES DISTRIBUTEURS HYDRAULIQUES – PART I

La deuxième partie: LES DISTRIBUTEURS HYDRAULIQUES (CLAPET ANTI RETOUR) – PARTIE II