Comprendre le fonctionnement d’une centrale hydraulique est indispensable pour assurer une mise en service efficace et des réglages adaptés sur le terrain.

Dans cette fiche, nous analysons un schéma hydraulique complet intégrant plusieurs vérins, une valve de séquence et des organes de régulation.

Objectif : maîtriser les différentes phases de fonctionnement, comprendre l’enchaînement des mouvements et savoir régler correctement une centrale hydraulique lors de sa mise en service.

Aller plus loin en hydraulique

Analyse du schéma de la centrale hydraulique

Le schéma ci-dessus représente une centrale hydraulique comportant 2 vérins identiques avec un rapport de section de 2 chargés de la même façon.

Rapport de section : rapport entre la grande surface du piston et la surface annulaire (piston - la tige).

On retrouve :

(Rep 1) Une pompe à cylindrée variable pression constante réglée à 80 bars.
(Rep 2) Une nourrice de pression.
(Rep 3) Un limiteur de pression à action directe qui protège la pompe. Il doit être réglé au-dessus de la pression de la pompe pour ne pas créer d’échauffement.
(Rep 4) Une valve de séquence à action pilotée qui permet de faire sortir le vérin (A) en premier.
(Rep 5) Un clapet anti-retour de by-pass qui permet de faire rentrer le vérin (B).
(Rep 6) Une nourrice de retour.
(Rep 7)Un distributeur 4/3 centre fermé à commande manuelle.
(Rep 8) Un réducteur de pression qui permet de protéger le vérin (B) ou sa mécanique associée à une pression réduite de 60 bars.

Le schéma indique par le trait mixte de couleur bleu que la pompe et le filtre retour se situent dans le réservoir.

À noter : Le distributeur associé à une pompe à annulation de débit (cylindrée variable / pression constante) doit avoir un centre fermé ou centre Y de façon à économiser l’énergie. Lorsque le distributeur n’est pas actionné, la pompe maintient une pression de 80 bars dans le circuit avec un débit nul en sortie de pompe.

La valve de séquence et la réduction de pression sont à drainage externe afin de permettre la décompression de la boite à ressort car on constate de la pression de chaque côté de la valve. Le drainage est représenté par les traits discontinus verts. Le limiteur de pression est à drainage interne puisque la boite à ressort peut se décomprimer par le retour au réservoir de la valve. Par défaut il n’est pas représenté sur les schémas hydrauliques.

Fonctionnement en phase rentrée des vérins

Pompe en marche, lorsque le distributeur est actionné manuellement, la case flèches droites vient remplacer la case centrale et oriente l’huile de P vers A & B vers T. La pression nécessaire pour déplacer les vérins sera de 60 bars (30 bars * 2 rapport de section des vérins). La pompe est orientée pleine cylindrée et délivre tout son débit. Les vérins rentrent en même temps.

L’huile de retour des vérins retourne au réservoir en passant par le clapet de by-pass de la réduction de pression, le clapet de la valve de séquence et le distributeur.

À noter : Compte tenu qu’il est très difficile de faire manœuvrer des vérins en simultanés, il n’est pas garanti que les vérins rentrent en même temps. La moindre résistance mécanique sur l’un des vérins (changement des joints par exemple) a pour conséquence de désordonner la sortie des vérins.

Lorsque les vérins arrivent en butée, la pompe annule son débit et maintient 80 bars dans tout le circuit.

Fonctionnement : sortie du premier vérin (séquence hydraulique)

Lorsque le distributeur est actionné flèches croisées, toute l’huile issue de la pompe est orientée vers le vérin (A) qui sort seul sous une pression de 30 bars. L’huile est bloquée par la valve de séquence. A cet instant les 30 bars du circuit ne permettent pas de soulever le clapet de la valve de séquence.

L’huile de retour du vérin (A) retourne au réservoir en passant par le distributeur.

Lors du réglage ou du diagnostic d’un circuit hydraulique, l’utilisation d’un manomètre permet de contrôler précisément les pressions du système.

Fonctionnement : sortie du second vérin

Comportement en fin de course et montée en pression

Lorsque le vérin (B) arrive en butée mécanique, l’huile se cumule dans le circuit, la pression monte et atteint 80 bars en sortie de pompe. La pompe réduit sa cylindrée et ne délivre plus de débit.

La réduction de pression se ferme et réduit la pression de 80 à 60 bars. A cet instant la valve de séquence est ouverte.

Si le vérin est fuyard, la réduction de pression peut s’ouvrir légèrement pour compenser les fuites du vérin sans dépasser les 60 bars réglés et la pompe incline son plateau pour compenser les fuites.

Mise en service et réglage d’une centrale hydraulique

Si la pompe n’est pas immergée, la remplir d’huile avant de démarrer l’installation.

Il faut s’assurer du bon sens de rotation de la pompe. Si le moteur électrique tourne dans le mauvais sens il convient d’inverser 2 phases.

S’assurer que le niveau d’huile est correct et le contrôler pendant les premiers mouvements. Refaire l’appoint quand nécessaire.

Installer un manomètre en sortie de pompe et à l’entrée du vérin (B)
Détarer le limiteur de pression et mettre la pompe en marche.
Surtarer l’annulation de débit (réglage de la pompe).
Serrer le limiteur de pression en contrôlant la montée en pression sur le manomètre sortie de pompe.
Monter à 50 bars et laisser chauffer l’huile.
Régler le limiteur de pression à 100 bars.
Régler l’annulation de débit à 80 bars en desserrant le réglage de la pompe.
Surtarer la valve de séquence et détarer la réduction de pression.
Actionner le distributeur pour faire sortir le premier vérin.
Lorsque le vérin est en butée, desserrer complètement la valve de séquence.
Resserrer la réduction de pression. Lorsque le vérin bouge, attendre l’arrivée en butée du vérin.
Régler la réduction de pression à 60 bars à l’aide du manomètre installé sur le vérin.
Resserrer la valve de séquence.
Faire rentrer les vérins en actionnant le distributeur.
Actionner le distributeur pour faire sortir le premier vérin.
Lorsque le vérin (B) bouge, régler la valve de séquence à 50 bars lus sur le manomètre en sortie de pompe. Le réglage doit se faire en mouvement.