Qu’est-ce qu’une pompe à engrenages ?
Les pompes à engrenages utilisent l’engrenage pour transférer des fluides tels que l’huile.
Une quantité fixe de fluide est refoulée par tour d’engrenage. Le débit ne varie pas beaucoup lorsque la pression augmente. La pompe se caractérise par une bonne performance de dosage.
Lorsqu’elle est utilisée, l’extrémité de l’arbre de la pompe à engrenages est couplée à un moteur principal tel qu’un moteur ou un moteur électrique. La puissance de ces moteurs entraîne les engrenages pour pousser le fluide vers l’extérieur.
Les pompes à engrenages possèdent une caractéristique que l’on ne retrouve pas dans les autres pompes volumétriques rotatives. Structurellement, elles ont l’avantage de pouvoir passer d’une rotation avant à une rotation arrière et d’un sens d’aspiration à un sens de refoulement. Certains produits peuvent passer de la rotation avant à la rotation arrière, ce qui est utile lorsqu’il est nécessaire de changer de direction, par exemple lors du transfert de fluides.
Utilisations des pompes à engrenages
Les pompes à engrenages sont largement utilisées dans l’industrie.
Elles sont utilisées dans les équipements dotés de systèmes hydrauliques, tels que les excavateurs hydrauliques, les chariots élévateurs et les machines agricoles. Les liquides à pomper comprennent les huiles, les résines, les peintures, les adhésifs et les solvants.
Elles sont également utilisées dans les industries chimiques, alimentaires et pharmaceutiques : il y a peu de points de contact autres que les engrenages et le boîtier, et le démontage est relativement facile. Elles peuvent également être utilisées pour des liquides contenant une certaine quantité de solides.
Principe des pompes à engrenages
Une pompe à engrenages se compose d’engrenages, d’un corps, d’orifices de refoulement et d’aspiration et de joints.
L’engrenage se compose d’un engrenage interne et d’un engrenage externe. La construction de la pompe dépend des points de montage et du nombre d’engrenages. Le liquide qui entre par l’orifice d’aspiration est mis sous pression par les engrenages et le corps et est évacué par l’orifice de refoulement.
Des joints d’huile ou des garnitures mécaniques sont utilisés pour assurer l’étanchéité de l’arbre de la pompe à engrenages. Les joints à l’huile sont étanches grâce à l’élasticité du joint lui-même, tandis que les joints mécaniques sont étanches grâce à la force du ressort hélicoïdal.
En général, les garnitures mécaniques présentent moins de fuites et sont plus faciles à entretenir. Toutefois, la fréquence d’entretien et la durée de vie de l’équipement peuvent être améliorées en les concevant en tenant compte du type de fluide, des spécifications de la pompe et des conditions d’utilisation. De plus, des contrôles réguliers doivent être effectués pour s’assurer que les jeux appropriés sont maintenus et qu’il n’y a pas de changement dans les fuites.
Types de pompes à engrenages
Une pompe à engrenages est un mécanisme qui pompe un liquide à travers un espace entre les engrenages, et ces pompes qui pompent un volume fixe de manière séquentielle sont appelées pompes volumétriques. Les pompes à engrenages sont un type de pompe volumétrique rotative, et les pompes volumétriques rotatives similaires comprennent les pompes à palettes et les pompes à vis. Au sens large, les pompes à engrenages peuvent également être considérées comme un type de pompe rotative, les pompes volumétriques rotatives étant collectivement désignées sous le nom de pompes rotatives.
Dans la pratique, la désignation diffère selon l’utilisation. En particulier, les pompes à vide rotatives à huile sont souvent appelées pompes rotatives. Le mécanisme des pompes à vide rotatives à huile peut être à palettes, à cames ou à piston oscillant.
Il existe également deux types de pompes à engrenages : les pompes à engrenages circonscrits et les pompes à engrenages intérieurs.
1. Pompe à engrenages circonscrits
Deux engrenages externes sont montés l’un à côté de l’autre à l’intérieur de la pompe. Lorsque le moteur principal, tel qu’un moteur électrique, fonctionne, l’arbre de la pompe tourne et aspire le liquide par l’orifice d’aspiration de la pompe.
Dans ce type de pompe, un petit espace est créé lorsque les engrenages externes tournent. L’espace est rempli de liquide, qui s’écoule le long de la circonférence intérieure de la pompe et s’écoule finalement par la sortie de refoulement.
2. Pompes à engrenages à inscription interne
Un engrenage interne et un engrenage externe sont montés à l’intérieur du corps de la pompe. La pompe à engrenage interne se compose d’un engrenage interne et d’un engrenage externe avec un nombre de dents inférieur, et la rotation de l’engrenage externe par l’arbre d’entraînement entraîne la rotation de l’engrenage externe à côté de l’engrenage interne. Cette rotation pousse le fluide vers l’extérieur par l’orifice de refoulement.
Autres informations sur les pompes à engrenages
Entretien des pompes à engrenages
Il existe plusieurs causes de défaillance des pompes à engrenages, mais la cavitation et l’emprisonnement d’air sont les plus courantes.
La cavitation est un phénomène qui se produit lorsqu’une différence de pression partielle se produit dans le corps et que la pression chute jusqu’à la pression de vapeur saturée du liquide. C’est l’une des causes d’une pression de refoulement insuffisante de la pompe à engrenages. Lorsque ce phénomène se produit, une pression d’impact importante est générée au moment de l’extinction de la bulle. Cette pression d’impact provoque un bruit anormal et, si elle se poursuit, des vibrations qui peuvent entraîner des pannes.
Les contre-mesures contre la cavitation comprennent l’augmentation du diamètre intérieur de la conduite, le raccourcissement de la tuyauterie côté aspiration et la mise en place de conditions d’aspiration de la pompe aussi simples que possible. Ces mesures doivent être prises en compte au stade de la conception de l’équipement.
La piqûre d’air est un phénomène par lequel de l’air est aspiré dans la pompe, provoquant une accumulation d’air à l’intérieur, ce qui entraîne une réduction de la pression de refoulement et du débit. Les contre-mesures consistent à installer les pompes sous le niveau du liquide, à réduire le nombre de coudes dans la tuyauterie et à éviter les tuyaux en pente descendante. Il convient d’être prudent lorsque l’on modifie l’agencement des équipements.