Fonctionnement et démontage des pompes à engrenages externes

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1 - Rôle

Le rôle de la pompe à engrenages externes est de générer un débit.

Elle transforme l’énergie mécanique du moteur thermique ou électrique en énergie hydraulique.

La pompe à engrenages est utilisée sur de nombreuses installations. Elle résiste à des pressions pouvant aller jusqu’à 250 bars.

Au vu de sa conception, la pompe à engrenages est uniquement à cylindrée fixe.

D’un coût modéré elle n’est pas réparable.

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2 - Fonctionnement

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L’arbre menant (2) tourne dans le sens horaire et entraine l’arbre mené (3) dans le sens anti horaire. L’effet de désengrènement des dents (coté A) crée une augmentation de volume et provoque un effet d’aspiration. L’huile s’engoufre dans le creux des dents et est transportée par l’extérieure des pignons (cavités C). L’effet d’engrènement (coté R) crée une réduction de volume et refoule l’huile.

Le corps (1), souvent en aluminium, reçoit les orifices d’aspiration et de refoulement.

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Le joint d’arbre est dans la plupart des cas drainé vers l’orifice d’aspiration. Le sens de rotation doit être impérativement respecté sous peine de le voir fuir dès les premières secondes de fonctionnement.

Il est possible de changer le sens de rotation de la pompe en inversant les jumelles.

A noter que l’orifice d’aspiration est toujours plus gros que celui du refoulement. (Sauf pour les pompes à très faible débit).

3 - Le choix

Les pompes à engrenages sont bon marché, la maintenance est facile puisque qu’elles ne sont pas réparables.

Elles sont peu sensibles à la pollution et résistent à des pressions jusqu’à 250 bars. (Pas en continu)

Elles ont un faible encombrement et sont plus légères que les autres types de pompes.

Le bruit et la pollution qui sont créés par le frottement des pignons dans le carter sont les principaux inconvénients.

4 - Les pannes

Le rendement d’une pompe à engrenages neuve est de 85%. (Varie en fonction des constructeurs). A partir d’un rendement de 70% il est conseillé de la changer car elle arrive en fin de vie.

Pour la tester, il faut comparer à l’aide d’un débimètre le débit théorique (ou mesuré sans aucune presssion) au débit réel mesuré pompe en charge (pression maximum du circuit).

Une fuite au joint d’arbre est souvent due à une pression trop importante dans le carter provoquée par une usure importante de la pompe. La pompe doit être remplacée, changer le joint d’arbre est inutile.

5 - Quelques conseils

En dehors du couple d'entraînement, aucun effort radial ou axial ne doit être appliqué sur l' arbre de pompe (sauf pompe avec contre-palier).

La conduite d’aspiration doit être réalisée de façon à obtenir une vitesse de circulation maximum de fluide de 2,5 m/s, (à réduire si possible, surtout pour les gros débits).

Ci-après , quelques indications de débits en fonction des dimensions des tuyauteries :

1 / 4 " 8 x 13 = 8 l / min
3 / 8 " 12 x 17 = 17 l / min
1 / 2 " 15 x 21 = 27 l / min
3 / 4 " 21 x 27 = 52 l/ min
1 " 26 x 34 = 80 l / min
1 " 1 / 4 33 x 42 = 130 l / min
1 " 1 / 2 40 x 49 = 190 l / min
2 " 50 x 60 = 295 l / min
2 " 1 / 2 66 x 76 = 513 l / min
3 " 80 x 90 = 750 l / min

La conduite d’aspiration doit être la plus droite possible. Eviter les coudes et les raccordements.

La conduite d'aspiration doit être la plus courte possible (inférieure à 1,50 m ).

La hauteur entre l'orifice d'aspiration et le niveau d'huile ne doit pas dépasser 0,75 m.

Il est conseillé de placer le réservoir en charge, c'est à dire au-dessus de la pompe (l’huile par gravité gavera celle-ci).

Ne pas utiliser de matériaux souples pour confectionner la tuyauterie, la dépression et la température ayant tendance à rapprocher les parois et à réduire la surface de passage.

Veiller au bon serrage des raccordements pour éviter les prises d'air.

La température de l’huile dans le réservoir ne doit pas dépasser 60°C maximum.

Le réservoir doit tenir compte de la quantité d'huile pouvant être prélevée pour assurer les différents cycles afin d’éviter le déjaugeage de la pompe.

Le réservoir doit permettre au fluide de se décanter des émulsions éventuelles.

Toutes les tuyauteries retournant au réservoir doivent obligatoirement être retour plongeant.

Le réservoir doit être parfaitement propre et étanche aux impuretés extérieures.

Il doit être réalisé de forme simple, soit rectangulaire ou cylindrique.

Le circuit hydraulique doit être muni d’un système de filtration efficace.

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