Embrayage hydraulique de la chambre à remplissage lent avec du liquide : principe de fonctionnement, avantages et application

Un coupleur hydraulique à chambre de retard est un type d'accouplement hydrodynamique spécialisé qui assure un démarrage exceptionnellement doux des mécanismes à forte inertie et une protection efficace de l'entraînement contre les surcharges. Sa principale caractéristique est la présence d'une chambre supplémentaire (chambre de retard), qui retient temporairement une partie du fluide de travail lors du démarrage. Cela permet au moteur de prendre rapidement de la vitesse, presque à vide, après quoi le fluide s'écoule progressivement dans la chambre de travail, augmentant ainsi progressivement le couple transmis. Ce mécanisme est idéal pour les convoyeurs à bande, les concasseurs, les broyeurs et autres machines aux démarrages difficiles.

Qu'est-ce qu'un coupleur hydraulique avec chambre de retard ?

Un coupleur hydraulique standard transmet la rotation de l'arbre d'entraînement (moteur) à l'arbre entraîné (machine) via le fluide de travail, assurant fluidité et protection contre les surcharges, sans liaison mécanique rigide. Un coupleur hydraulique avec chambre de retard améliore ce concept en ajoutant une ou plusieurs chambres de retard. Ces chambres communiquent avec la zone de travail principale du coupleur par des orifices calibrés (buses), dont la taille peut parfois être ajustée pour régler le temps de démarrage.

Le principe de fonctionnement d'un couplage avec une chambre de retard

Le principe de fonctionnement d'un coupleur hydraulique avec chambre de retard est de réduire temporairement le volume du fluide de travail dans la chambre principale lors de l'accélération du moteur :

Ralenti : Une partie du fluide se trouve dans la ou les chambres de retard.

Démarrage : Le moteur entraîne la roue de la pompe. En raison de la faible quantité de fluide dans la zone de travail, le couple transmis est minimal (120 à 150 % du couple nominal, selon la conception). Le moteur accélère rapidement avec un faible courant de démarrage.

Accélération de la machine : Sous l'action de la force centrifuge, le fluide de la chambre de retard s'écoule progressivement à travers les buses vers la chambre de travail principale. Le couple transmis augmente progressivement, accélérant la machine.

Mode de fonctionnement : Tout le fluide est dans la chambre de travail, l'accouplement transmet le couple avec un glissement minimal (généralement 1,5 à 6 %).

Les conceptions avec une chambre de retard agrandie ou double (par exemple les types TVV, CCK) offrent des démarrages encore plus longs et plus fluides, ce qui est important pour les applications telles que les longs raccords hydrauliques pour convoyeurs.

Principaux avantages de l'utilisation

L'utilisation d'un couplage à chambre de retardement de fluide offre des avantages significatifs :

Démarrage exceptionnellement doux : la réduction du couple de démarrage à 120-150 % du couple nominal minimise les chocs, prolongeant ainsi la durée de vie de tous les équipements (courroies, boîtes de vitesses, chaînes).

Protection du moteur : "Le démarrage à vide " réduit les courants de démarrage, évite la surchauffe, permet l'utilisation de moteurs asynchrones standard et simplifie le système de contrôle.

Protection fiable contre les surcharges : le coupleur hydraulique limite automatiquement le couple maximal transmis, évitant ainsi d'endommager le moteur et la machine en cas de blocage ou de forte augmentation de la charge.

Amortissement des vibrations : La connexion hydraulique absorbe efficacement les vibrations de torsion et les chocs.

Économie d'énergie : la réduction des courants de démarrage de pointe réduit la consommation d'énergie globale.

Équilibrage de la charge : dans les entraînements multimoteurs, les coupleurs hydrauliques aident à répartir la charge de manière uniforme.

Durabilité et faibles coûts d'exploitation : L'absence d'éléments de frottement d'usure dans la transmission du couple principal garantit une longue durée de vie et un entretien minimal du coupleur hydraulique.

Principaux domaines d'application

L'utilisation de coupleurs hydrauliques à remplissage lent est particulièrement appropriée dans les entraînements de grande puissance avec de grandes masses inertielles :

Convoyeurs à bande et à raclettes (particulièrement longs et chargés).

Concasseurs lourds (à mâchoires, à cône, à marteaux) et broyeurs (à boulets, à tiges).

Pompes et ventilateurs puissants.

Centrifugeuses, séparateurs, décanteurs.

Entraînements de pelles rotatives, mécanismes de levage.

Autres machines nécessitant un démarrage contrôlé et en douceur par un accouplement hydraulique.

Comment choisir un coupleur hydraulique avec chambre de retard

Le choix correct d'un coupleur hydraulique avec chambre de retard nécessite une analyse des paramètres suivants :

Puissance et régime du moteur : Déterminer la taille principale de l'accouplement.

Caractéristiques de charge : Moment d'inertie de la machine entraînée (WR²), couple de démarrage requis, mode de fonctionnement (stable, intermittent, réversible), fréquence de démarrage.

Temps d'accélération requis : Affecte le choix du type de chambre de retard (standard, étendu, double) et les paramètres (le cas échéant).

Conditions de fonctionnement : Température ambiante, présence de poussière, humidité, atmosphère explosive (version ATEX requise).

Conception de montage : Type de liaison d'arbre (directe, via un élément élastique, avec une poulie à courroie, avec un disque/tambour de frein).