Pièce maîtresse de tout circuit hydraulique haute pression, l’accumulateur hydropneumatique stocke l’énergie sous forme pneumatique pour la restituer au moment précis où le système en a besoin. Hydro Leduc conçoit et fabrique depuis plus de 85 ans quatre familles d’accumulateurs (à membrane, à vessie, à vessico-membrane et à piston) pour répondre aux exigences des industries les plus contraignantes : aéronautique, défense, industrie lourde et hydraulique mobile.
Un accumulateur hydropneumatique est un réservoir sous pression composé de deux chambres distinctes :
Ces deux chambres sont séparées par un élément souple ou mobile (membrane, vessie, vessico-membrane ou piston) qui empêche tout mélange entre le gaz et le fluide. L’accumulateur est gonflé à l’azote à une pression de précharge P0. Lorsqu’il est traversé par un fluide dont la pression P1 dépasse P0, le gaz se comprime et retient le volume de fluide correspondant. Toute baisse de pression dans le circuit entraîne à l’inverse une restitution de fluide, jusqu’au retour à la pression initiale.
Le principe repose sur l’association de deux propriétés physiques opposées : la très faible compressibilité des fluides, qui leur permet de transmettre des efforts importants, et le taux de compressibilité élevé des gaz, qui permet de stocker une énergie considérable sous un faible volume. En régime lent (isotherme), P × V = constante ; en régime rapide (adiabatique), P × V^1,4 = constante. Ce comportement prévisible permet de dimensionner précisément chaque accumulateur selon l’application.
L’accumulateur emmagasine l’énergie cinétique engendrée par une colonne de fluide en mouvement lors d’une fermeture brutale du circuit (vanne, électrovanne) ou de toute variation brutale de pression.
Dans un circuit sous pression, l’accumulateur tient immédiatement disponible une réserve de fluide. Une installation de faible puissance peut ainsi restituer, en un temps très court, une énergie importante accumulée pendant les périodes de non-consommation : machines automatiques, freinage ou débrayage d’engins de travaux publics, achèvement d’un cycle en cas de défaillance du générateur principal.
En jouant le rôle d’amortisseur, l’accumulateur diminue la fatigue des composants hydrauliques et mécaniques (élévateurs, chariots de manutention, machines agricoles, engins de T.P.). Sur un circuit équipé de pompes doseuses, il limite le taux d’irrégularité, protège les éléments du circuit et réduit sensiblement le niveau sonore.
Une fuite dans un circuit entraîne une chute de pression : l’accumulateur compense la perte de volume et maintient une pression sensiblement constante. Il absorbe également l’augmentation de volume due à l’élévation de température.
L’énergie fournie par la descente d’une charge peut être absorbée puis restituée à un récepteur hydraulique. L’accumulateur rend par ailleurs possible le transfert entre deux fluides incompatibles, la membrane assurant la séparation : transmission entre huile minérale et eau de mer, surgonfleur, banc d’épreuve.
Séparateur gaz-fluide de type vessico-membrane, portant une butée anti-extrusion. Conception soudée permettant une adaptation à toutes capacités et une tenue exceptionnelle en fatigue. Montage recommandé en position verticale. Fiche produit ACS(L) →
Deux calottes hémisphériques assemblées par vissage et serrant une membrane. La membrane ne fait que se déplacer, l’élastomère travaille très peu : d’où une excellente tenue dans le temps et un temps de réponse rapide. Compacité maximale, adaptée à l’amortissement de pulsations dans des espaces restreints. Fiche produit AS →
Séparateur de type vessie, adapté aux grandes capacités et aux réserves d’énergie importantes. C’est la technologie qui offre la meilleure étanchéité entre le gaz et l’huile, avec une longue durée de vie. Montage recommandé en position verticale. Fiche produit ABVE →
Seule technologie acceptant toutes les positions de montage et le contrôle de débit. Rapport volumétrique sans limite (hors atteinte de la pression de service), donc un excellent rapport entre la pression admissible et le volume utile, durée de vie très bonne, entretien facilité par un intervalle de maintenance long, contrôle possible de la réserve de fluide par indicateur. Le choix des grands volumes, des cycles lents et des fluides spéciaux (joints adaptés). Fiche produit AP(L) →
| Série | Technologie | Capacité en azote | Pression maximum | Températures d’utilisation |
|---|---|---|---|---|
| ACS(L) | Vessico-membrane | 0,7 à 4 litres | 330 bar selon le modèle | -40 °C à +100 °C selon le modèle |
| AS | Membrane | 0,02 à 10 litres | 400 bar selon le modèle | -20 °C à +120 °C |
| ABVE | Vessie | 4 à 50 litres | 330 bar selon le modèle | -20 °C à +100 °C |
| AP(L) | Piston | 0,16 à 4 litres | 350 bar selon le modèle | -20 °C à +80 °C |
| Caractéristique | À membrane (AS) | À vessie (ABVE) | À vessico-membrane (ACS(L)) | À piston (AP(L)) |
|---|---|---|---|---|
| Rapport volumétrique | 0,75 | 0,75 | 0,75 | Sans limite, sauf à atteindre la pression de service |
| Position de montage recommandée | À partir d’un certain rapport, préférer la position verticale | Position verticale | Position verticale | Toutes positions |
| Capacité à se vidanger totalement | Oui | Non, sauf conditions particulières | Oui, sauf conditions particulières | Oui |
| Contrôle de débit | Non | Non | Non | Oui |
| Contrôle de la réserve de fluide | Non | Réduit | Non | Oui (indicateur possible) |
| Usage avec fluides spéciaux | Limité | Limité | Limité | Favorable (joints spéciaux) |
| Durée de vie | Bonne | Bonne | Bonne | Très bonne |
| Tolérance aux contaminations | Bonne | Bonne | Bonne | Faible |
| Temps de réponse | Bon | Moyen | Bon | Faible |
| Intervalle de maintenance | Court | Court | Court | Long |
Avant toute installation, une inspection visuelle permet de détecter un dommage éventuel. L’accumulateur doit être placé le plus près possible de l’organe utilisateur, monté verticalement valve ou vis de gonflage vers le haut (montage horizontal : nous consulter), à un endroit facilement accessible et correctement fixé par étriers ou chaise. Toute opération modifiant l’aspect extérieur (soudage, meulage, usinage) est strictement interdite, de même que la modification du gravage.
Le circuit doit inclure une vanne d’isolement, un dispositif de vérification de la pression hydraulique et un limiteur de pression réglé au maximum à la pression de service admissible (PS). Ces fonctions sont regroupées dans les blocs de sécurité HYDRO BS1M et BS2M.
La durée de vie dépend étroitement de la qualité et de la propreté du fluide. Propreté minimale recommandée : classe 9 selon NAS 1638, classe 6 selon SAE 749, classe 20/18/15 selon ISO/DIS 4406.
Les accumulateurs sont livrés soit chargés d’azote à une pression de stockage d’environ 5 bar, soit à la pression calculée pour un emploi immédiat ; la valeur est gravée sur le corps. Le gonflage en usine s’effectue à 20 °C, avec une précision de -2/+6 bar au-delà de 20 bar. La pression de gonflage doit être contrôlée avant mise en service, au moyen du vérificateur-gonfleur, en tenant compte de l’influence de la température.
Il est strictement interdit d’utiliser un gaz contenant de l’oxygène ou un compresseur d’air : danger d’explosion. Seul l’azote sec en bouteille doit être employé.
Avant toute intervention sur un circuit comportant un accumulateur, il est impératif de décomprimer le circuit. La pression d’azote se vérifie durant les premières semaines de fonctionnement, puis selon une périodicité ajustée à l’application. L’accumulateur doit être isolé du circuit et décomprimé côté fluide avant chaque vérification. Un examen visuel périodique permet de détecter corrosion ou déformation. Un contrôle non destructif, à la charge de l’utilisateur, doit être effectué au plus tard lorsque 50 % du nombre admissible de cycles est atteint. Seules des pièces d’origine doivent être utilisées : toute modification non agréée par le fabricant et son organisme notifié rend caduque la certification CE de l’ensemble.
Les accumulateurs hydropneumatiques sont des appareils à pression de gaz. Leur fabrication est réglementée par la directive européenne 2014/68/UE.
Sur le territoire français, les conditions d’exploitation sont réglementées par l’arrêté du 20 novembre 2017 (J.O. n° 96). Les organismes indépendants habilités sont notamment l’APAVE, le TÜV et Veritas.
Hydro Leduc fabrique quatre familles d’accumulateurs hydropneumatiques, couvrant les capacités de 0,02 à 50 litres et les pressions jusqu’à 400 bar, pour l’ensemble des applications industrielles et mobiles.
Séparateur vessico-membrane à butée anti-extrusion. De 0,7 à 4 litres, jusqu’à 330 bar, de -40 °C à +100 °C. Tenue en fatigue exceptionnelle et encombrement maîtrisé. Fiche produit ACS(L) →
Séparateur à membrane entre deux calottes hémisphériques. De 0,02 à 10 litres, jusqu’à 400 bar, de -20 °C à +120 °C. Ultra-compacts, temps de réponse rapide, adaptés à l’amortissement de pulsations. Fiche produit AS →
Séparateur à vessie. De 4 à 50 litres, jusqu’à 330 bar, de -20 °C à +100 °C. La plus grande capacité de la gamme et la meilleure étanchéité gaz/huile, pour les réserves d’énergie importantes. Montage en position verticale. Fiche produit ABVE →
Séparateur à piston. De 0,16 à 4 litres, jusqu’à 350 bar, de -20 °C à +80 °C. Seule technologie acceptant toutes les positions de montage, le contrôle de débit et les fluides spéciaux. Excellent rapport pression/volume et entretien facilité par un intervalle de maintenance long. Fiche produit AP(L) →
Volumes non standards, pressions extrêmes, matériaux spéciaux ou encombrements contraints : notre bureau d’études conçoit des accumulateurs sur mesure. Contactez notre équipe technique.
Presses hydrauliques, fermeture de vannes de sécurité, freinage et débrayage d’engins de travaux publics : l’accumulateur garantit la continuité du mouvement lors d’une coupure de pompe et permet d’achever un cycle de travail en cas de défaillance du générateur principal, le temps du retour en sécurité de l’installation.
L’arrêt brutal d’un débit génère des ondes de pression destructrices. Placé au plus près de la source de perturbation, l’accumulateur emmagasine l’énergie cinétique de la colonne de fluide et protège l’ensemble du circuit. Critique sur les tuyauteries longue distance et les équipements de manutention.
Sur un circuit équipé de pompes doseuses, l’accumulateur limite le taux d’irrégularité du débit. Résultat : un fonctionnement plus régulier, une durée de vie allongée pour les composants du circuit et une baisse sensible du niveau sonore de l’installation.
Dans les vérins de maintien en position, les micro-fuites aux joints entraînent une dérive de pression. L’accumulateur compense ces pertes sans solliciter la pompe principale et maintient une pression sensiblement constante, ce qui réduit la consommation énergétique et l’usure globale du système. Il absorbe également les variations de volume liées à la dilatation thermique.
Quand une application réclame ponctuellement un débit que la pompe seule ne peut fournir (ouverture rapide de vanne, cycle de presse), l’accumulateur se décharge pour couvrir ce pic. Une pompe plus petite suffit alors, avec une économie d’énergie en stand-by.
En jouant le rôle d’amortisseur, l’accumulateur diminue la fatigue des composants hydrauliques et mécaniques des élévateurs, chariots de manutention, machines agricoles et engins de travaux publics.
L’énergie fournie par la descente d’une charge est absorbée par l’accumulateur puis restituée à un récepteur hydraulique pour assurer un mouvement mécanique : la fermeture des trappes de wagons en est un exemple courant. La membrane permet par ailleurs le transfert entre deux fluides incompatibles : transmission entre huile minérale et eau de mer, surgonfleur, banc d’épreuve.
Fournisseur historique de l’aéronautique et de la défense, Hydro Leduc conçoit des accumulateurs pour les servomoteurs de commande de vol, les systèmes de train d’atterrissage et les équipements embarqués, avec des exigences de fiabilité, de légèreté et de tenue aux environnements sévères.
Les quatre technologies reposent sur le même principe de séparation gaz/fluide, mais diffèrent par leur élément séparateur. L’AS (membrane, sphérique) est le plus compact, avec un bon temps de réponse et une vidange totale possible. L’ABVE (vessie) couvre les grandes capacités, jusqu’à 50 litres. L’ACS(L) (vessico-membrane, cylindrique soudé) offre une tenue en fatigue exceptionnelle et supporte des températures jusqu’à -40 °C. L’AP(L) (piston) est le seul à accepter toutes les positions de montage, le contrôle de débit et un rapport volumétrique sans limite, avec un intervalle de maintenance long.
La position verticale, valve ou vis de gonflage vers le haut, est la règle pour les séries ABVE et ACS(L), et reste recommandée pour la série AS au-delà d’un certain rapport volumétrique. Seule la série AP(L), à piston, accepte toutes les positions. Un montage horizontal sur les autres séries doit faire l’objet d’une consultation de notre service technique.
Uniquement de l’azote sec en bouteille. L’emploi d’un gaz contenant de l’oxygène ou d’un compresseur d’air est strictement interdit : danger d’explosion au contact des huiles hydrauliques sous haute pression.
La pression de précharge P0 est généralement fixée à 0,6 à 0,9 fois la pression minimale de travail. Ce ratio garantit que l’accumulateur peut se vider avant que la pression du circuit n’atteigne son seuil bas. Le dimensionnement tient également compte des températures d’utilisation et du régime thermique, isotherme ou adiabatique. Le rapport volumétrique ((V0-V2)/V0) ne doit pas être dépassé.
La durée de vie d’un accumulateur dépend étroitement de la qualité du fluide hydraulique et de son niveau de propreté. Nous recommandons au minimum la classe 9 selon NAS 1638, la classe 6 selon SAE 749 ou la classe 20/18/15 selon ISO/DIS 4406. Le fluide de référence est l’huile hydraulique minérale ou équivalent ; pour tout autre fluide, consultez notre service technique.
Oui. Tous nos accumulateurs sont conformes à la directive européenne 2014/68/UE. Les modèles de capacité supérieure à 1 litre portent le poinçon CE et la référence de l’organisme notifié ; les modèles de 1 litre et moins sont conformes à la directive sans porter le poinçon. Tous sont livrés avec leur déclaration de conformité et leur notice d’utilisation. En France, les conditions d’exploitation relèvent de l’arrêté du 20 novembre 2017 (J.O. n° 96).
Avant toute intervention, le circuit doit être décomprimé. L’entretien comprend le contrôle de la pression d’azote, accumulateur isolé du circuit et décomprimé côté fluide, ainsi qu’un examen visuel périodique à la recherche de corrosion ou de déformation. Un contrôle non destructif est obligatoire au plus tard lorsque 50 % du nombre admissible de cycles est atteint. Seules des pièces d’origine doivent être montées : toute modification non agréée rend caduque la certification CE de l’ensemble.
Oui. Notre bureau d’études conçoit des accumulateurs aux volumes non standards, pressions extrêmes, matériaux spéciaux ou encombrements contraints. Contactez notre équipe technique pour un devis personnalisé.
