La centrale hydraulique dans le contrôle de mouvement
Dans cet article, nous allons vous faire découvrir la centrale hydraulique en tant que composant d’un système de création de mouvement. Elle est aussi appelée groupe hydraulique pour la distinguer des centrales hydrauliques construites sur des lacs ou des rivières. Si vous souhaitez vous documenter sur les centrales hydrauliques qui produisent le l’électricité à partir de l’énergie hydraulique, nous vous conseillons de visiter un site d’information dédié aux énergies en général et aux énergies renouvelables en particulier.
La centrale hydraulique dont nous allons vous parler ne produit pas d’électricité. On pourrait la retrouver dans la construction d’un barrage hydraulique, où elle serait utilisée par exemple pour déplacer un vérin hydraulique chargé de l’ouverture / fermeture des vannes, mais ce n’est pas le sujet principal ici. Vous allez voir qu’elle n’en est pas moins très utile, aussi bien dans les machines industrielles que dans différentes infrastructures de notre quotidien.
À quoi sert la centrale hydraulique ?
La centrale hydraulique est le composant central de tout circuit hydraulique .
C’est elle qui déclenche et entretient le déplacement ainsi que la mise en pression du fluide à l’intérieur du circuit, pour générer une énergie hydraulique. Cette énergie sera ensuite convertie en énergie mécanique pour actionner un vérin par exemple.
La fonction de la centrale hydraulique est la génération de puissance.
Comment fonctionne une centrale hydraulique ?
Le fluide est mis en mouvement grâce à trois composants principaux que sont le réservoir, la pompe hydraulique et le moteur. Le moteur fournit l’énergie initiale qui déclenche la pompe. Celle-ci vient aspirer du fluide dans le réservoir et l’injecter dans le circuit. Lorsque le fluide a terminé son déplacement à l’intérieur du circuit, il revient au réservoir où il sera dégazé et refroidi.
La pompe est associée à des systèmes de régulation qui permettent de contrôler la pression, le couple ou encore l’inclinaison.
Existe-t-il différents types de centrales hydrauliques ?
On peut trouver sur le marché différents types de centrales hydrauliques :
– des centrales standards comme des centrales sur-mesure,
– des centrales avec différents types de pompes, à cylindrée fixe (pompes à engrenages, à palettes, à pistons axiaux, à pistons radiaux) ou à cylindrée variable (groupes électropompes).
C’est le cahier des charges de l’application qui va définir la conception et le dimensionnement de la centrale.
Comment réduire la consommation énergétique d’une centrale hydraulique ?
La sobriété énergétique est essentielle pour réduire l’impact environnemental des industries. Les centrales hydrauliques sont elles aussi concernées par la problématique des économies d’énergie.
Le principal progrès fait en la matière ces dernières années est le développement des pompes à cylindrées variable qui permet d’ajuster la fourniture d’énergie en temps réel, selon les besoins du système. L’idée est notamment de ne pas avoir à fournir (et dissiper) de l’énergie lorsque le système n’en a pas besoin, ce qui dans certaines applications représente un temps important. L’augmentation de la performance énergétique peut donc être très significative.
En l’absence de débit variable, il faut évacuer le fluide inutile en deux endroits du circuit : le limiteur de pression général et les systèmes de régulation de débit en amont des actionneurs. Le gaspillage énergétique est aussi double car on déplace plus de fluide que nécessaire et l’on doit également refroidir le fluide excédentaire.
La maintenance des centrales hydrauliques est-elle compliquée ?
La maintenance d’une centrale hydraulique peut se décomposer en deux volets principaux la surveillance du fluide et l’anticipation de l’usure des composants. Les deux volets ne sont d’ailleurs pas décorrélés puisqu’un fluide correctement filtré et dépollué contribuera à protéger les composants mécaniques de la centrale.
La surveillance du fluide sera facilitée si le fluide en lui-même est bien choisi, le réservoir bien dimensionné et le filtrage correctement réalisé. Quant aux pièces mécaniques, elles font en général l’objet d’une maintenance préventive. Mais peut-être devrions-nous dire : « faisaient jusqu’ici l’objet ». Car depuis peu sont apparues sur le marché des centrales hydrauliques bourrées de capteurs , qui sont capables de s’auto-surveiller sur un certains nombre de paramètres. Comme ces nouvelles centrales sont également connectées et communicantes, elles peuvent, en cas d’observation de dérives significatives par rapport à un historique, envoyer un message d’alerte sur le portable d’un technicien de maintenance.
En conséquence, la maintenance des centrales hydrauliques a plutôt tendance à se simplifier.
Comment intégrer facilement une centrale hydraulique dans une machine ?
Les constructeurs de machines formulent le besoin de pouvoir bénéficier de la puissance de l’hydraulique dans des solutions plus compactes et avec des systèmes de raccordement simplifiés. Les fabricants de centrales hydrauliques tels que Bosch Rexroth se sont donc attelés à une refonte complète du design des centrales pour répondre au besoin des industriels.
De cette réflexion sont nées des centrales hydrauliques très innovantes, compactes, monobloc et plug&play. La taille des réservoirs à été optimisée au maximum et tous les composants ont été intégrés dans un carter, avec comme résultat un encombrement réduit de 50% à puissance égale.
Les centrales sont livrées assemblées, avec seulement trois raccordements à effectuer. L’intégration de l’automate de gestion de la centrale simplifie le câblage et réduit la taille des armoires. Et, cerise sur le gâteau, la nouvelle conception fournit un amortissement sonore qui rend les centrales beaucoup plus silencieuses. L’hydraulique industrielle n’a jamais été aussi discrète, raison pour laquelle ces nouvelles centrales ont vite été adoptées par les industriels.
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