Pompes hydrauliques à engrenage, tout savoir !
Les pompes hydrauliques à engrenage sont des dispositifs permettant de transvaser, ou alors d’augmenter la pression d’un fluide. Ce sont également les dispositifs de pompage les plus utilisés pour effectuer ces opérations.
Ces pompes volumétriques fixes possèdent une configuration simple, car la mobilité interne ne concerne que très peu de pièces. C’est d’ailleurs sur ce fonctionnement que portera une partie de cet article. Mais en plus, les avantages et inconvénients de ces dispositifs à cylindrée positive seront abordés.
Les types de pompe et leur fonctionnement
Comme l’indique l’appellation, les pompes à engrenage sont des dispositifs de type rotatif. La rotation de l’engrenage permet l’écoulement du fluide ainsi que la montée en pression, au sein même du boîtier.
Il existe deux types de pompes hydrauliques à engrenage, dont les fonctionnements diffèrent significativement. Ce sont notamment les pompes à engrenage externe ou simple, et les pompes à engrenage interne.
Leur corps sont généralement en fonte ou en aluminium : plus d’informations sur le site FTA pour l’aluminium et pour la fonte !
Les pompes à engrenage externe
Les pompes à engrenage externe comportent deux roues dont les dentures couvrent les circonférences. Ces roues s’engrènent tout en effectuant des rotations opposées. Pour la roue menante, elle est directement soumise au mouvement du moteur. Quant à la roue menée, elle subit juste l’action de la roue menante par engrenage.
Lorsque les roues dentées se séparent face à l’orifice d’admission, le vide créé est directement occupé par le fluide du réservoir. Ce dernier est par la suite transporté par les dentures, le long des parois du corps de la pompe dans les alvéoles que forment les deux supports.
L’étanchéité axiale quant à elle, est assurée par des plaquettes empêchant le fluide de déborder sur les côtés. Ce dernier est ainsi conduit jusqu’à l’orifice de refoulement où il est évacué.
Les pompes à engrenage externe sont efficaces pour les opérations telles que le graissage, la lubrification, l’extrusion des matières plastique, et bien plus encore.
Les pompes à engrenage interne
Ces types de pompes hydrauliques à engrenage possèdent plutôt un pignon et un rotor à denture interne. Ce dernier couvre notamment la circonférence du corps de la pompe.
Lorsque le rotor tourne, il entraîne automatiquement le pignon en créant un espace d’aspiration du fluide juste après l’orifice d’admission. Le fluide se déplace ensuite de part et d’autre d’un croissant fixe. Ce denier formant des alvéoles avec le rotor et le pignon de chaque côté. Le fluide est ainsi conduit jusqu’à l’orifice de défoulement.
Les pompes à engrenage interne s’utilisent le plus souvent dans le secteur de l’automobile. Notamment pour la lubrification des pièces de moteurs. De plus, elles accusent un rendement volumétrique meilleur que celui des pompes à engrenage simple.
En règle générale, une pompe à engrenages rotatifs internes est excellente pour manipuer les fluides visqueux » propres « . Ce type de pompe est également souvent utilisée pour les fluides à faible viscosité qui ont besoin d’un débit constant à haute pression, tel que l’alimentation d’un système de brûleurs avec du carburant diesel.
Les avantages
Les pompes à engrenages sont tout d’abord les dispositifs de pompage les moins coûteux sur le marché.
L’un des principaux avantages de ces pompes à engrenage hydraulique est le traitement des fluides de tout type. En effet, les pompes à engrenage sont capables de traiter les fluides minces, épais, et même visqueux. Et ceci qu’ils soient d’origine alimentaire, pétrolière, ou tout autre encore.
Issue du site Wikipedia.fr
Comme mentionné plus haut, les pompes à engrenage hydraulique comportent très peu de pièces mobiles. Ce qui est un avantage, car le dispositif est ainsi difficilement sujet à l’usure et aux dommages. Cela implique par ailleurs des entretiens moins réguliers, sachant déjà que ces types de pompes sont faciles à entretenir.
D’autre part, ces pompes hydrauliques sont celles qui répondent le mieux aux exigences concernant les conditions d’hygiène liées à l’industrie alimentaire.
Les inconvénients
En tant que pompe volumétrique fixe, le dispositif possède un débit dont le contrôle dépend de l’arbre d’entraînement. Cela constitue un inconvénient dans la mesure où un moteur dont la vitesse est variable, est nécessaire pour également faire varier le débit. Ceci contrairement aux autres pompes hydrauliques qui confèrent un réglage du débit soit par positionnement des pistons, soit par réglage des aubes.
Un autre inconvénient des pompes à engrenage hydraulique, est la variation du niveau sonore. Ceci par influence de l’irrégularité des faibles débits, lorsque ceux-ci sollicités.
Par ailleurs, les pompes hydrauliques à engrenage ne peuvent pas être utilisées dans les conditions de hautes pressions excédant les 250 bars. Ceci à cause des pressions de refoulement engendrées par les fuites internes qui affectent directement le rendement volumique.
Il faut noter qu’il existe des pompes à engrenage hydraulique avec corps en fonte, mais aussi en aluminium. Toutefois, celles avec corps en fonte sont conçues pour supporter les conditions de pressions et de stress mécaniques. C’est aussi le cas de certaines pompes hydrauliques à engrenage, dotées de corps conçus avec des matières synthétiques. Et habituellement, ces dispositifs sont destinés aux machines mobiles.
Pourquoi utiliser une pompe hydraulique à engrenage ?
Les pompes à engrenages hydrauliques sont utilisées dans plusieurs domaines.
· Dans le domaine de l’énergie, la pompe hydraulique à engrenages est utilisée pour la production , le transport et la distribution de l’énergie hydraulique
· Dans le domaine de l’agriculture, la pompe hydraulique à engrenages est utilisée pour pomper l’eau dans les champs. Elle est aussi utilisée pour la production de l’eau potable et l’irrigation.
· Dans le domaine industriel, la pompe hydraulique à engrenages est utilisée dans plusieurs industries, notamment dans l’extraction, le transport et la distribution de l’eau. Elle peut aussi être utilisée pour l’assainissement de l’eau ou pour pomper les déchets dans les décharges. On se sert également des pompes à engrenage comme des équipements industriels pour la manutention de matières premières, de produits finis ou des pièces détachées, ainsi que pour le pompage de l’huile dans les raffineries.
· La pompe hydraulique à engrenages est utilisée pour la production de gaz naturel ou de pétrole et pour la production de l’électricité.
· Dans le domaine de la marine, les pompes à engrenages hydrauliques sont utilisés dans la propulsion des navires.
· Dans le domaine de la défense, les pompes à engrenages hydrauliques sont utilisées dans la fabrication d’armement et aussi dans le domaine de la protection civile.
Quel est le prix d’une pompe hydraulique à engrenage ?
Le prix d’une pompe hydraulique à engrenage peut varier selon le modèle et la puissance. Pour avoir un ordre d’idée, il évolue entre 1000 et 5000 euros.
Le prix d’une pompe hydraulique à engrenage de 100kW est compris entre 1000 et 3000 euros en fonction du modèle. Pour un moteur hydraulique avec une puissance de 300kW et un diamètre de l’arbre de 100 mm, le prix est compris entre 1000 et 1500 euros.
Il existe deux types de pompe hydraulique à engrenages : la pompe hydraulique centrifuge et la pompe hydrodynamique. Les pompes hydrauliques centrifuges sont plus chères que les pompes hydrodynamiques. La pompe hydraulique centrifuge a un prix compris entre 1000 et 2000 euros. La pompe hydrodynamique a un prix qui est compris entre 1000 à 3000 euros. Le choix de la pompe hydraulique doit se faire en prenant en compte le type d’utilisation.