Qu’est-ce qu’une pompe trochoïde ?
Une pompe trochoïde (en anglais : trochoid pump) est une pompe volumétrique à inscription interne dans laquelle les engrenages externes et internes s’engagent pour transporter le fluide. Il s’agit d’une marque déposée de Japan Oil Pump Co.
Elle est appelée pompe trochoïde parce que le profil des dents des engrenages externes et internes a la forme d’une courbe trochoïde. Une courbe trochoïde est une courbe dessinée par un point fixe, à l’intérieur ou à l’extérieur d’un cercle, lorsque le cercle est roulé sans glisser le long d’une certaine courbe.
Lorsqu’un engrenage interne est entraîné, l’engrenage externe qui s’engrène tourne également dans le même sens. Il en résulte une taille compacte, une faible vitesse de glissement de l’engrenage, un faible bruit et une faible pulsation de pression, entre autres caractéristiques. Elles sont souvent utilisées pour pomper de l’huile mais servent aussi pour les liquides de refroidissement, les carburants et les liquides spéciaux.
Utilisations des pompes trochoïdes
Les pompes trochoïdes sont principalement utilisées pour fournir de l’huile de lubrification dans les équipements de construction et industriels, les machines-outils, les machines alimentaires, les machines d’imprimerie, les installations environnementales, les installations de loisirs et les navires. Les liquides transportés comprennent les systèmes hydrauliques, les huiles abrasives, les carburants, les liquides de refroidissement et les produits chimiques, autres que les huiles volatiles et l’essence, tels que les systèmes hydrauliques et les abrasifs.
Lors du choix d’une pompe trochoïde, il convient de tenir compte de la pression de fonctionnement, de la vitesse, du débit, de la température et du type de liquide transporté.
Principe des pompes trochoïdes
Une pompe trochoïde se compose d’un corps circulaire avec deux engrenages dont le profil des dents est une courbe trochoïde, d’un arbre, d’un palier, d’une entrée d’aspiration, d’une sortie de refoulement, d’un joint d’arbre, d’un clapet de décharge et d’une crépine d’aspiration.
Les deux engrenages s’insèrent dans l’enveloppe circulaire intérieure, l’engrenage extérieur s’insère dans l’enveloppe extérieure. L’engrenage intérieur a une dent de moins que l’engrenage extérieur et les deux engrenages sont excentriques. Un arbre est relié au centre de l’engrenage intérieur et le fait tourner.
Si l’engrenage intérieur tourne, l’engrenage extérieur avec lequel il s’engage tourne également. L’engrenage extérieur tourne moins vite que l’engrenage intérieur. Le volume de l’espace séparé par les deux engrenages change alors. Ce changement de volume entraîne l’aspiration du fluide à l’entrée et son refoulement à la sortie, jouant ainsi le rôle d’une pompe.
Les pompes trochoïdes sont des pompes à débit constant. Lorsque la vitesse est constante, la relation entre le débit et la pression est inversement proportionnelle, de sorte que le débit est maximal lorsque la pression est nulle. Lorsque la pression est maximale, le débit est nul, mais la puissance d’entraînement est maximale, ce qui peut entraîner une surcharge du moteur électrique.
Autres informations sur les pompes trochoïdes
1. Caractéristiques des pompes trochoïdes
Les pompes trochoïdes présentent quatre caractéristiques :
- Compacité :
Comme il s’agit de pompes à engrenage interne, elles sont plus petites que d’autres pompes de même capacité. Elles offrent donc une plus grande liberté dans la conception des équipements. - Auto-amorçage :
En tant que pompe volumétrique, elle est auto-amorçante et, contrairement aux autres pompes centrifuges, ne nécessite pas d’huile d’amorçage. - Faible niveau de bruit et de pulsation de pression :
Le système d’engrenage interne a une faible vitesse de glissement, ce qui se traduit par un faible bruit d’engrènement et de faibles pulsations de pression. - Faible coût :
La simplicité de la construction permet de fabriquer les engrenages intérieurs et extérieurs en utilisant des alliages frittés, ce qui les rend relativement peu coûteux.
2. Défaillance des pompes trochoïdes
Les pannes telles que l’absence d’augmentation de la pression de refoulement peuvent être dues à des obstructions de la tuyauterie d’aspiration ou de la crépine. Le filtre du côté de l’aspiration doit être inspecté et nettoyé. Il est également possible que l’air ne puisse être aspiré et refoulé en raison de trous d’épingle dans la conduite ou d’un mauvais serrage au niveau de la bride.
De plus, la viscosité du liquide peut avoir augmenté ou coller lorsque le système est remis en marche après un long arrêt. Les défaillances qui entraînent des fuites de liquide sont le plus souvent dues à la détérioration ou à l’endommagement des pièces d’étanchéité. Il est important d’effectuer une maintenance préventive en décidant d’un cycle de maintenance, par exemple en remplaçant régulièrement les pièces consommables telles que les joints d’étanchéité.
Il existe également la possibilité d’un serrage unilatéral en cas de fuites à la surface de la bride. La cavitation de la pompe provoque un bruit anormal. En cas de cavitation, la pression d’aspiration de la pompe doit être mesurée et les pertes et la résistance du côté de la tuyauterie d’aspiration doivent être réduites autant que possible.
Un rinçage peut se produire si le liquide est proche de la pression de vapeur saturante du liquide, en fonction de la température ambiante. Si la section du palier est endommagée, le palier doit être remplacé. Comme il s’agit d’une pièce consommable, il est important de l’entretenir et de la remplacer régulièrement.