Fonctionnement valve de séquence pilotée interne

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Il est très compliqué de faire sortir plusieurs vérins simultanément en hydraulique, en revanche il est assez simple de faire sortir les vérins les uns après les autres en utilisant des valves de séquence.

Il existe 2 types de valves de séquence :

Valves de séquence avec pilotage interne.
Valves de séquence avec pilotage externe.

Prenons l’exemple d’un schéma simple avec 2 vérins commandés par un seul distributeur.

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1 - Phase sortie : sans valve de séquence

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Le schéma ci-dessus représente le circuit hydraulique d’une porte de benne.

On retrouve :

Un réservoir hydraulique (rep 1)
Une pompe cylindrée fixe entraînée par un moteur thermique (rep2)
Un limiteur de pression (rep 3)
Un distributeur 4/3 TOR centre ouvert de P vers T (rep 4)
Un vérin de porte : double effets, rapport de section = 2 (rep 6)
Un vérin de verrouillage : double effets, rapport de section = 2 (rep7)

Avec un seul distributeur, pour l’ouverture, il faudra dans un premier temps déverrouiller la porte, puis ensuite ouvrir la porte de la benne.

Pour la fermeture de la porte, il faudra dans un premier temps fermer la porte, puis ensuite verrouiller la porte.

Cycle ouverture : distributeur flèches droites :

1^er Sortir la tige du vérin (rep 7) : Déverrouillage porte
2^èmeSortir la tige du vérin (rep6) : Ouverture porte

Cycle fermeture : distributeur flèches croisées :

1^er Rentrer la tige du vérin (rep 6) : Fermeture porte
2^èmeRentrer la tige du vérin (rep7) : Verrouillage porte

En stand-by, lorsque la pompe est entraînée par le moteur thermique au régime travail, elle débite 30 l/min. Le distributeur est au repos et tout le débit de la pompe retourne au réservoir par le centre du distributeur (de P vers T). Les vérins ne bougent pas.

En négligeant les pertes de charge (frottement de l’huile dans la tuyauterie), nous constatons les valeurs suivantes :

M1 : 0 bar	Ligne P : 30 l/min
M2 : 0 bar	Ligne T : 30 l/min
M3 : 0 bar

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2 - Phase sortie : sans valve de séquence

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Lorsque la bobine (a) du distributeur est alimentée, le tiroir se déplace vers la gauche (flèches droites du symbole du distributeur) et oriente l’huile issue de la pompe vers les vérins montés en parallèle sur le circuit. L’huile se cumule dans le circuit et monte en pression instantanément jusqu’à la pression de déplacement du vérin de la porte (rep 6). Le vérin de la porte sort seul sous une pression de 40 bars. Lorsqu’il arrive en butée mécanique, la pression monte à 60 bars et le vérin du verrou sort.

Nous constatons que le cycle n’est pas respecté, le vérin le moins chargé sort en premier (ouverture porte). Pour avoir le bon ordre de sortie des vérins, il est nécessaire d’installer une valve de séquence.

En négligeant les pertes de charge, nous constatons les valeurs suivantes :

1^er Phase :

M1 : 40 bars	Ligne P : 30 l/min
M2 : 40 bars	Ligne T : 15 l/min
M3 : 0 bar

2^ème Phase :

M1 : 60 bars	Ligne P : 30 l/min
M2 : 60 bars	Ligne T : 15 l/min
M3 : 0 bar

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3 - Phase rentrée : sans valve de séquence

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Lorsque la bobine (b) du distributeur est alimentée, le tiroir se déplace vers la droite (flèches croisées du symbole du distributeur) et oriente l’huile issue de la pompe vers les vérins montés en parallèle sur le circuit. L’huile se cumule dans le circuit et monte en pression instantanément jusqu’à la pression de déplacement du vérin de la porte (rep 6). Le vérin de la porte rentre seul sous une pression de 80 bars (2 fois plus de pression quand sortant : rapport de section du vérin). Lorsqu’il arrive en butée mécanique, la pression monte à 120 bars et le vérin du verrou rentre.

Nous constatons que le cycle est respecté, le vérin le moins chargé rentre en premier (fermeture porte). Il n’est pas nécessaire d’installer une valve de séquence.

En négligeant les pertes de charge, nous constatons les valeurs suivantes :

1^er Phase :

M1 : 80 bars	Ligne P : 30 l/min
M2 : 0 bar	Ligne T : 60 l/min
M3 : 80 bars

2^ème Phase :

M1 : 120 bars	Ligne P : 30 l/min
M2 : 0 bar	Ligne T : 60 l/min
M3 : 120 bars

4 - Phase sortie : avec valve de séquence

Nous installons une valve de séquence (rep 8) à l’entrée du vérin de la porte afin d’avoir le bon ordre de sortie des vérins. Elle est réglée à 80 bars pour permettre de donner une priorité au vérin de déverrouillage.

La valve de séquence est une valve normalement fermée et montée en série sur le circuit. Elle laisse passer l’huile lorsque la pression en amont arrive à la valeur d’ouverture. La boite à ressort est drainée externe, ce qui permet d’évacuer les fuites internes du clapet.

A noter : Sans ce drainage externe, l’huile de fuite se cumule dans la boîte à ressort, monte en pression et change la valeur de réglage de la valve jusqu’à rendre son ouverture impossible. Le drainage externe est indispensable pour toutes les valves montées en série sur les circuits hydrauliques.

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Lorsque la bobine (a) du distributeur est alimentée, le tiroir se déplace vers la droite (flèches droites du centre du distributeur) et oriente l’huile issue de la pompe vers les vérins montés en parallèle sur le circuit. L’huile se cumule dans le circuit et monte en pression instantanément jusqu’à la pression de déplacement du vérin de déverrouillage (rep 7). Le vérin du verrou sort seul sous une pression de 60 bars. La pression de 60 bars ne permet pas d’ouvrir la valve de séquence (rep 8) réglée à 80 bars.

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Lorsque le vérin de déverrouillage arrive en butée mécanique, la pression monte à 80 bars, le débit soulève la valve de séquence et le vérin d’ouverture de la porte sort sous une pression de 40 bars.

En négligeant les pertes de charge, nous constatons les valeurs suivantes :

1^er Phase (Fig. D) :

M1 : 60 bars	Ligne P : 30 l/min
M2 : 0 bar	Ligne T : 15 l/min
M3 : 0 bar
M4 : 60 bars

2^ème Phase (Fig. E) :

M1 : 80 bars	Ligne P : 30 l/min
M2 : 40 bars	Ligne T : 15 l/min
M3 : 0 bar
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Lorsque le vérin de la porte (rep 6) arrive à son tour en butée mécanique, l’huile instantanément se cumule et monte en pression dans le circuit jusqu’à la valeur du limiteur de pression (rep 3) réglé à 200 bars. Le débit soulève le clapet, tout le débit de la pompe retourne au réservoir sous 200 bars protégeant ainsi la pompe des surpressions.

En négligeant les pertes de charge, nous constatons les valeurs suivantes :

M1 : 200 bars

M2 : 200 bars

M3 : 0 bar

M4 : 200 bars

En conclusion : La valve de séquence permet de donner une priorité à un mouvement. Son installation permet de créer un « automatisme hydraulique » où il n’est pas nécessaire d’avoir des capteurs de fin de course. En revanche, il faut s’assurer du bon entretien de la mécanique, car un point dur (grippage) peut désordonner les mouvements et déclencher la valve de séquence.

Procédure réglages des valves de séquence : ICI