Systèmes hydrauliques et entretien insuffisant

Causes des dommages dans les systèmes hydrauliques des engins de chantier

Contamination de l'huile hydraulique

Les engins de chantier fonctionnent souvent dans des environnements poussiéreux et sales. Lorsque les tiges de piston chromées des vérins hydrauliques sont mouillées par de l'eau ou de l'huile alors qu'elles sont déployées, la poussière peut facilement adhérer à leur surface. Lors de la rétraction du vérin, des particules de saleté et de l'humidité peuvent être entraînées dans le système hydraulique, en particulier si les joints racleurs ou les joints de tige sont usés ou endommagés.

C'est pourquoi l'état des joints racleurs et des autres éléments d'étanchéité doit être inspecté régulièrement. Dans certaines régions, les tiges de piston sont protégées par des soufflets. Cependant, cette solution s'avère souvent peu pratique dans de nombreuses conditions d'exploitation.

Filtres bouchés

De graves problèmes peuvent survenir lorsque les intervalles d'entretien recommandés pour les filtres hydrauliques sont dépassés. Les filtres, en particulier ceux installés dans les conduites d'aspiration, sont équipés de vannes de dérivation conçues pour empêcher une restriction excessive du débit d'huile causée par l'encrassement du filtre. Une alimentation en huile réduite vers la pompe hydraulique peut entraîner une cavitation et, à long terme, des dommages importants aux composants.

Lorsque les vannes de dérivation restent ouvertes pendant de longues périodes, une partie de l'huile hydraulique contourne l'élément filtrant et circule dans le système sans être filtrée. En conséquence, des particules de saleté et de l'eau restent en circulation, ce qui entraîne de la corrosion, une usure accélérée, ainsi qu'un vieillissement prématuré et une fragilisation des joints et des éléments d'étanchéité dans les vérins hydrauliques.

Usure des vanes automatiques et des soupapes de décharge

La contamination continue de l'huile hydraulique accélère également l'usure des soupapes de décharge et des ensembles de vanes automatiques. À mesure que l'usure progresse, ces composants peuvent ne plus se fermer correctement. Cela entraîne une baisse des performances du système, une augmentation de la consommation d'énergie, ainsi que les mêmes problèmes d'usure et de fuites décrits ci-dessus.

Cavitation

1. Principes physiques

La cavitation commence par la formation de bulles de vapeur. Lorsque la pression dans une zone spécifique d’un système hydraulique tombe en dessous de la pression de vapeur du fluide, celui-ci commence à se vaporiser localement, formant des bulles de vapeur. Ce processus est similaire à l’ébullition, mais il est causé par une chute de pression plutôt que par une température élevée.

Les bulles de vapeur créées par la cavitation sont instables. Lorsqu’elles se déplacent vers des zones de pression plus élevée, elles s’effondrent soudainement. Cet effondrement libère une énergie considérable, générant des chocs de pression et des ondes de choc au sein du fluide. La transition rapide entre la formation et l'effondrement des bulles est la caractéristique déterminante de la cavitation.

2. Effets de la cavitation

La cavitation réduit considérablement le rendement des pompes hydrauliques. Les bulles de vapeur perturbent l'écoulement régulier de l'huile à travers la pompe, ce qui entraîne une diminution du débit et une baisse du rendement. Parallèlement, la consommation d'énergie augmente. Les pics de pression générés lors de l'effondrement des bulles peuvent également provoquer l'érosion des matériaux et une usure accélérée des composants de la pompe.

Mélange de différentes huiles hydrauliques

Les huiles hydrauliques contiennent des additifs destinés à améliorer certaines caractéristiques de performance. Il peut s'agir de modificateurs de viscosité, d'antioxydants et d'inhibiteurs de corrosion.

Comme les différentes huiles hydrauliques peuvent contenir des combinaisons d'additifs différentes, des problèmes de compatibilité peuvent survenir lorsque les huiles sont mélangées. Des interactions chimiques indésirables peuvent réduire les propriétés de lubrification et de protection. De plus, les joints et les matériaux d'étanchéité peuvent devenir cassants, ce qui réduit leur durée de vie.

Contraintes liées à la température

L'utilisation d'une huile hydraulique en dehors de la plage de température prévue accélère son vieillissement et son oxydation. De plus, une rupture du film lubrifiant ou une cavitation peut se produire. Ces deux phénomènes entraînent une usure considérablement accrue des pompes, des vannes et des vérins hydrauliques.

Comment détecter les problèmes

L'huile hydraulique doit faire l'objet d'une inspection visuelle régulière. Une décoloration foncée peut être un signe précoce de contamination ou de dégradation de l'huile.

Des analyses d'huile de routine effectuées par des laboratoires certifiés peuvent fournir des informations précieuses sur l'état du système hydraulique et aider à identifier les défaillances potentielles avant qu'elles ne se produisent.

Le niveau d'huile doit toujours rester dans les limites spécifiées par le fabricant de l'équipement. Les opérateurs expérimentés connaissent également les bruits de fonctionnement normaux de leurs machines. Des sifflements, grincements ou hurlements inhabituels peuvent être des signes avant-coureurs importants de problèmes au niveau du système hydraulique.

Mesures préventives

Les mesures suivantes peuvent contribuer à prolonger la durée de vie de l'huile hydraulique et des COMPOSANTS HYDRAULIQUES :

• Inspection régulière des niveaux d'huile hydraulique
• Remplissage rapide à l'aide d'une huile hydraulique homologuée et compatible
• Respect des intervalles d'entretien recommandés par le fabricant pour l'huile et les filtres à huile
• Filtration fine de l'huile hydraulique contaminée
• Installation de refroidisseurs d'huile supplémentaires lorsque les températures de fonctionnement sont constamment élevées
• Surveillance régulière de l'état de l'huile et analyses en laboratoire
• Inspection et remplacement en temps opportun des joints d'étanchéité d'huile et des bagues racleuses
• Maintien de la propreté pendant les travaux d'entretien et de réparation du système hydraulique

Résumé

Les systèmes hydrauliques des engins de chantier sont exposés à des conditions de fonctionnement exigeantes et à des contraintes mécaniques élevées. Un entretien insuffisant, une huile hydraulique contaminée, des filtres bouchés, la cavitation et le mélange de différentes huiles hydrauliques peuvent entraîner une usure accrue, de la corrosion et des dysfonctionnements du système. Un entretien régulier, le respect des intervalles de remplacement de l'huile et des filtres, ainsi qu'une surveillance continue de l'état de l'huile sont essentiels pour maximiser la durée de vie des composants et éviter des temps d'arrêt coûteux. Les mesures préventives contribuent à garantir la fiabilité, l'efficacité et les performances à long terme des systèmes hydrauliques.