Le rôle principal d'un distributeur à tiroir est de contrôler le sens du flux de la source d'énergie en combinant ou en inversant les circuits. Le choix entre l'huile et l'air comprimé dépend du système dans lequel le distributeur est utilisé. Je vais maintenant aborder principalement le distributeur à tiroir dans… système hydraulique.
Apprenons à lire le schéma d'un distributeur à tiroir et sa représentation dans le schéma du système. Cela vous aidera à comprendre le fonctionnement des différentes configurations du distributeur à tiroir.
Quel est le principe de fonctionnement d'un distributeur à tiroir ?
Construction d'un distributeur à tiroir
Une vanne à tiroir est un type de vanne de commande directionnelle. Son composant principal est un tiroir cylindrique qui se déplace à l'intérieur d'un manchon ou d'un corps adapté pour ouvrir et fermer les voies d'écoulement entre différents orifices, dirigeant ainsi le flux de fluide dans les systèmes hydrauliques.
Commençons par étudier le schéma d'un distributeur hydraulique à tiroir et sa représentation dans le schéma du système. Cela vous permettra de comprendre le fonctionnement des différentes configurations du distributeur.
Expliquez le fonctionnement du distributeur à tiroir
Prenons l'exemple d'un distributeur classique pour illustrer le principe de fonctionnement d'un distributeur hydraulique à tiroir. Le schéma ci-dessus représente le circuit hydraulique d'une électrovanne à centre fermé, ainsi que le schéma du distributeur à tiroir correspondant.
À l'arrêt, le tiroir est généralement maintenu en position par défaut par un ressort. Dans cet état, aucun fluide ne peut circuler par les quatre orifices. Les orifices A et B sont reliés aux vérins, l'orifice P au moteur et à la pompe, et l'orifice T au réservoir.
Lorsque l'électrovanne est alimentée, la force électromagnétique générée pousse ou tire le tiroir, comprimant le ressort et le déplaçant vers une deuxième ou une troisième position. Si le tiroir est poussé vers la droite, cette nouvelle position modifie le sens du flux : du port P au port B, ou du port A au port T. Si le tiroir est poussé dans la direction opposée, le flux s'effectuera du port P au port A, ou du port B au port T.
Comment lire un schéma de distributeur hydraulique
Nous pouvons maintenant apprendre comment une vanne à tiroir est représentée dans les dessins techniques et comment lire un schéma de vanne à tiroir.
Symbole et schéma du distributeur à tiroir
Dans les dessins techniques, symboles schématiques hydrauliques Ces symboles fournissent des informations détaillées sur la vanne qu'ils représentent. Il est donc impératif de les comprendre pour déterminer le sens de passage du tiroir de la vanne.
Les symboles indiquent :
- Les méthodes d'actionnement
- Le nombre de positions
- Les voies d'écoulement
- Le nombre d'orifices d'une vanne
Lorsqu'on examine le schéma d'un distributeur à tiroir, on constate qu'il est composé de cases indiquant le nombre de positions possibles du distributeur. Chaque case contient plusieurs lignes et flèches représentant les flux. Les symboles situés de part et d'autre de la case indiquent le mode d'actionnement, par exemple par bobines électromagnétiques, ressorts ou commande pilote pour la commutation du tiroir.
Schémas des configurations courantes de distributeurs à tiroir
Voici les schémas des principaux types de vannes mentionnés dans l'article. Les lignes extérieures reliées aux boîtes représentent les orifices (P, T, A, B, etc.). Les lignes intérieures et les flèches indiquent le sens d'écoulement pour chaque position.
1. Vanne 2/2 (2 voies, 2 positions)
Il s'agit d'une simple vanne marche/arrêt. Son actionnement est assuré par une bobine électromagnétique. Elle permet de contrôler le débit entre une entrée (P) et une sortie (A).
- Position 1 (gauche) : La ligne reliant les ports P et A montre que le flux peut passer à travers la vanne.
- Position 2 (à droite) : La ligne bloquée indique que le passage est fermé. Aucun flux ne peut passer.
2. Vanne 3/2 (3 voies, 2 positions)
Cette vanne est couramment utilisée pour la commande de vérins simple effet. Sa position par défaut est généralement le retour par ressort. Elle fonctionne de la manière suivante : dans une position, elle applique une pression à un actionneur (A) ; dans l’autre, elle évacue le fluide de l’actionneur (de A à T).
Lecture du diagramme :
- Position actionnée (à gauche) : La pression (P) s’écoule vers l’orifice de travail (A). L’orifice du réservoir (T) est bloqué.
- Position de retour (droite) : L’orifice de travail (A) est relié au réservoir/échappement (T). La pression (P) est bloquée. Ceci permet au ressort d’un vérin simple effet de se rétracter, refoulant le fluide par T.
Lecture du diagramme :
- Position par défaut (à gauche) : L’orifice de travail (A) est relié à l’orifice du réservoir (T). La pression (P) est bloquée. Ceci permet au ressort d’un vérin simple effet de se rétracter, refoulant le fluide par T.
- Position de retour (droite) : L'orifice de travail (A) est bloqué. La pression (P) est connectée au réservoir/échappement (T).
Lecture du diagramme :
- Position par défaut (à gauche) : L’orifice de travail (A) est relié à l’orifice du réservoir (T). La pression (P) est bloquée. Ceci permet au ressort d’un vérin simple effet de se rétracter, refoulant le fluide par T.
- Position de retour (droite) : La pression (P) s'écoule vers l'orifice de travail (A). L'orifice du réservoir (T) est bloqué.
3. Vanne 4/2 (4 voies, 2 positions)
Ce type de vanne est couramment utilisé pour la commande de vérins à double effet. Son fonctionnement est le suivant : dans une position, elle alimente un actionneur (A) en pression et, simultanément, le relâche (de B à T). Dans une autre position, elle alimente un actionneur (B) en pression et, simultanément, le relâche (de A à T).
Lecture du diagramme :
- Position par défaut (gauche) : La pression (P) s'écoule vers l'orifice de travail (A), l'orifice (B) se connecte à l'orifice du réservoir (T)
- Position de retour (droite) : La pression (P) s’écoule vers l’orifice de travail (B). L’orifice (A) est relié à l’orifice du réservoir (T).
Lecture du diagramme :
- Position par défaut (gauche) : La vanne est bloquée. Aucun flux ne peut traverser la vanne.
- Position de retour (droite) : La pression (P) s’écoule vers l’orifice de travail (B). L’orifice (A) est relié à l’orifice du réservoir (T).
4. Vanne 4/3 (4 voies, 3 positions) – Quatre configurations centrales courantes
Il s'agit de la vanne la plus critique pour les systèmes hydrauliques. Son comportement en position centrale est ce qui la différencie.
1. Vanne à centre fermé
Tous les ports sont bloqués en position centrale.
En bloquant le débit de la pompe, on verrouille l'actionneur, empêchant tout mouvement ; cette fonction nécessite une soupape de décharge de la pompe.
2. Soupape à centre ouvert
Les ports P, A et B sont tous connectés au port T.
La fonction de cette vanne, comme illustré dans le schéma, est de décharger la pompe en ramenant l'actionneur à sa position neutre.
3. Vanne centrale tandem
Le port P est connecté au port T au centre, tandis que les ports A et B sont bloqués.
Cette vanne décharge la pompe en renvoyant son flux vers le réservoir à basse pression, bloquant ainsi l'actionneur en place.
4. Valve centrale à flotteur
Le port P est bloqué tandis que les ports A, B et T sont connectés.
Ce symbole graphique de distributeur à tiroir indique que sa fonction est de maintenir la pression de la pompe constante lorsque l'actionneur est au point mort.
Comment utiliser les schémas des distributeurs hydrauliques
Suivez les itinéraires
Suivez les lignes et les flèches à l'intérieur du cadre correspondant à la position de la vanne. Identifiez les bornes actives et inactives.
Se rapporter à l'actionneur
L'action de l'actionneur (extension, rétraction, verrouillage ou flottement) peut être déterminée en déterminant l'état des bornes A et B.
Évaluer le système
L'efficacité, le rendement énergétique et la sécurité du système sont directement influencés par la configuration de la position centrale.
