Comment régler une valve d’équilibrage hydraulique efficacement

Le réglage d’une valve d’équilibrage est une étape essentielle pour assurer la sécurité et le bon fonctionnement d’un circuit hydraulique. Une mauvaise valeur de tarage peut entraîner des risques de chute de charge, de surpression ou de fonctionnement instable. Dans cette fiche, nous détaillons la méthode complète pour régler une valve d’équilibrage, que ce soit en pilotage interne ou externe, ainsi que les précautions à respecter sur le terrain.

Aller plus loin en hydraulique

Pourquoi régler une valve d’équilibrage ?

Les valves d’équilibrage permettent de maîtriser la descente d’une charge menante. Également appelées valves de maintien de charge, elles sont généralement directement fixées sur le récepteur ou la tuyauterie reliant le vérin à la valve est en rigide. De ce fait le manomètre M2 (figure ci-dessus) ne peut être installé pour le réglage ou le contrôle des valves d’équilibrage.

Sur le schéma ci-dessus on retrouve :

Un réservoir (rep 1).
Un groupe motopompe (rep 2).
Un limiteur de pression (rep 3).
Un distributeur 4/3 centre en H (rep 4).
Un vérin asymétrique avec un rapport de section de 2 (rep 6).
Une valve d’équilibrage avec un seul pilotage (interne) (rep 7).

Retrouvez le fonctionnement de la valve d'équilibrage avec pilotage interne.

La soupape d’équilibrage fait partie des valves les plus dangereuses à régler.

Les dangers liés à la charge menante sont à prendre en compte (risque de chute), puisque le réglage se fait avec la charge maxi disposée sur le vérin.

Les risques de surpression sont à prendre en compte si la valve d’équilibrage est disposée côté petite chambre comme sur la figure ci-dessus. En effet si la valve d’équilibrage est surtarée, que la charge maxi de 300 bars est installée sur le vérin et que l’on actionne le distributeur flèches droites pour faire descendre le vérin, une surpression dans la chambre annulaire (petite chambre du vérin) apparaît et atteint 1000 bars.

Pourquoi 1000 bars : le vérin est asymétrique, il a un rapport de section de 2 (rapport de surface entre la grande chambre et la petite chambre du vérin). Si la valve d’équilibrage est surtarée, elle ne peut plus s’ouvrir. Tout le débit de la pompe retourne au réservoir en passant par le limiteur de pression (rep 3). L’huile contenue dans la grande chambre du vérin est sous une pression de 350 bars. L’huile contenue dans la chambre annulaire se comprime à 350 bars * 2 (rapport de section) + 300 bars créés par la charge.

À noter : si la valve d’équilibrage est installée sur la grande chambre du vérin, le risque lié aux surpressions est écarté. Il en est de même pour les valves de maintien de charge installées sur des moteurs hydrauliques.

Procédure de réglage d’une valve d’équilibrage

Voici une procédure qui permet de régler les valves d’équilibrage à pilotage interne ou à pilotage externe quel que soit le sens du vérin. La procédure varie en fonction du centre du distributeur installé sur la machine. Les valves d’équilibrage se règlent sans manomètre. Seul le manomètre en sortie de pompe est nécessaire pour le contrôle du réglage.

Les valves d’équilibrage sont réglées 10% au-dessus de la charge maxi.

Prendre connaissance du schéma hydraulique.
Installer un manomètre en sortie de pompe.
Mettre la machine en marche régime travail.
Identifier la commande montée et descente du vérin.
Positionner la charge maximum que peut soulever le vérin.
Surtarer la valve d’équilibrage (serrer au maximum).
Remonter la charge.
Stopper la machine.
Actionner la descente lorsque la machine est stoppée. (Si c’est impossible, ne pas actionner le distributeur de mise sous pression (by-pass) ou détarer le limiteur de pression.)
Desserrer lentement la valve d’équilibrage jusqu’à voir la charge dériver.
Lorsque la charge dérive, resserrer légèrement la valve pour chercher l’équilibre et arrêter la dérive. À cet instant le réglage de la valve est à la valeur de la charge.
Serrer la valve d’¼ tour (correspond à 10% au-dessus de la charge).
Remettre la machine en route.
Remonter la charge.
Actionner la descende et contrôler que le vérin ne descend pas en survitesse.
Pendant la descente de la charge contrôler la pression en sortie de pompe. Une pression constatée en sortie de pompe indique que c’est bien l’huile qui pousse le vérin à descendre et non la charge qui entraîne le vérin. La pression lue dépendra de la charge, du réglage de la valve, de son rapport de pilotage et du rapport de section du vérin.

Tous les points de réglage sont importants et doivent être effectués dans cet ordre sans oubli.

Le point 6 : La majorité des valves de pression se tare en serrant la vis de réglage. Il faut garder à l’esprit que selon les constructeurs il est possible que le système de réglage soit inversé. (Pour monter en pression il faut desserrer la vis de réglage).

Le point 8 : il faut impérativement actionner la descente du vérin pompe arrêtée ou sans pression afin de ne pas risquer des surpressions dans la petite chambre du vérin.

Si le distributeur est un centre ouvert (H ou Y), ne pas tenir compte du point 8 et passer directement au point 9.

Réglage avec plusieurs vérins

Sur le schéma ci-dessus, 2 vérins reliés ensemble mécaniquement avec une charge menante retenue par 2 valves d’équilibrage.

Les valves d’équilibrage sont réglées 10% au-dessus de la charge maxi.

1 : Prendre connaissance du schéma hydraulique.
2 : Installer un manomètre en sortie de pompe.
3 : Mettre la machine en marche régime travail.
4 : Identifier la commande montée et descente des vérins.
5 : Positionner la charge maximum que peuvent soulever les vérins.
6 : Surtarer les valves d’équilibrage (serrer au maximum).
Remonter la charge.
Stopper la machine.
Actionner la descente lorsque la machine est stoppée. (Si c’est impossible, ne pas actionner le distributeur de mise sous pression (by-pass) ou détarer le limiteur de pression.)
Desserrer lentement les valves d’équilibrage une à une jusqu’à voir la charge dérivée.
Lorsque la charge dérive, resserrer légèrement chacune des valves pour chercher l’équilibre et arrêter la dérive. À cet instant le réglage des valves est à la valeur de la charge.
Serrer les valves d’¼ tour (correspond à 10% au-dessus de la charge).
Remettre la machine en route.
Remonter la charge.
Actionner la descende et contrôler que les vérins ne descendent pas en survitesse.
Pendant la descente de la charge contrôler la pression en sortie de pompe. Une pression constatée en sortie de pompe indique que c’est bien l’huile qui pousse le vérin à descendre et non la charge qui entraîne le vérin. La pression lue dépendra de la charge, du réglage de la valve et des rapports de section des vérins.

En conclusion : La valve d’équilibrage peut cumuler plusieurs fonctions.

Clapet piloté car la valve est étanche et bloque le récepteur.
Valve anti-rupture de flexible lorsque la valve est flasquée directement sur le vérin ou lorsque la tuyauterie reliant le vérin à la valve est en rigide.
Valve antichoc lorsque la valve est installée sur le circuit avec un distributeur décomprimant la valve au réservoir (centre en H ou Y)

La valve d’équilibrage pilotée interne sera réservée aux charges fixes ou avec de faibles variations.

La valve d’équilibrage pilotée externe est utilisée pour les charges variables. Il est fortement conseillé de les changer « au modèle » en respectant le débit de passage, la pression de réglage et le rapport de pilotage. Un rapport de pilotage mal déterminé peut faire vibrer ou saccader les vérins.