Un circuit hydraulique régénératif achemine l'huile sortant du côté tige d'un vérin à tige unique vers le côté chapeau pendant la course d'extension. Il permet d'obtenir une course d'approche plus rapide pour un débit de pompe donné. Ce même raccordement modifie les surfaces de pression effectives ; la poussée de sortie disponible est donc inférieure à celle d’un circuit de sortie classique à pression égale. La régénération s’avère ainsi utile pour certaines phases de déplacement à faible charge, mais elle doit être adaptée au profil de charge.
Quels sont les changements au niveau du circuit d'écoulement ?
En extension normale, le débit de la pompe entre du côté du chapeau tandis que l’huile du côté de la tige retourne vers le réservoir. En régénération, une partie du débit sortant du côté de la tige rejoint l’alimentation de la pompe afin de remplir le volume plus important du côté du chapeau. La pompe ne fournit que la différence entre ces débits des deux chambres. Dans le cas idéal où les deux chambres sont à la même pression, la force nette d’extension est égale à la pression multipliée par la section transversale de la tige plutôt que par la section totale du passage. La force réelle est en outre affectée par les pertes de charge et les frottements.
Distinguer l'approche rapide de la poussée de travail
Une presse ou une machine de manutention peut nécessiter une force faible lors de l'approche et une force bien plus importante au moment du contact avec une charge. Une transition contrôlée du mode régénératif au mode d'extension classique permet de prendre en charge ces deux phases. Bosch Rexroth propose des modules de vannes qui basculent entre ces deux modes lorsque la demande de force augmente. Le point de transition, les pressions nominales des vannes et le mouvement qui en résulte doivent être vérifiés dans le circuit réel.
Vérifications de conception avant de définir la régénération
- Calculez la force nécessaire sur toute la course, en tenant compte de l'accélération et du frottement.
- Vérifiez l'alésage du cylindre et les sections des tiges, le débit de la pompe et la vitesse d'extension prévue dans chaque mode.
- Dimensionnez les conduites et les vannes en fonction du débit combiné réel côté cap, qui peut dépasser le débit de la pompe.
- Vérifiez l'amorti, l'énergie de freinage et les chocs lors du changement de mode.
- Définir le comportement en cas de maintien de charge et de défaillance ; la régénération ne remplace pas une soupape de sécurité.
Parker présente différentes options de vannes hydrauliques commutables pour une régénération à grande vitesse et un fonctionnement standard à forte force. Le circuit approprié dépend de la géométrie du vérin, des limites de pression et de l'utilisation de la machine. Notre Guide sur le débit et la surface donne la relation de vitesse de base, tandis que le Guide de dimensionnement des ports couvre la vérification supplémentaire du circuit d'écoulement.
Références : Présentation des vannes régénératives et hybrides Parker; Note technique sur les vannes régénératives Bosch Rexroth. Couverture : illustration schématique originale.