Comment fonctionne une pompe hydraulique à engrenages ?

Avant d’entrer dans le vif du sujet, commençons par une petite définition.

Et ce n’est pas facile de s’y retrouver parmi tous les choix offerts par les fournisseurs de composants comme nous.

Qu’est-ce qu’une pompe à engrenages ?

Une pompe à engrenages est la pompe la plus simple qui existe sur le marché. Elle est de type volumétrique et est conçue pour faire une seule et unique chose : créer un débit d’huile et pas une pression.

Il existe deux paires d’engrenages qui ont le même fonctionnement pour créer ce débit. Une paire d’engrenages internes et une paire d’engrenages externes.

Mais focalisons-nous d’abord sur les engrenages externes.

Comment fonctionne une pompe à engrenages externe ?

La paire d’engrenages rotatifs est montée comme suit : l’un des engrenages est monté sur un arbre et entraîné par un moteur et l’autre suit le mouvement.

Ainsi, la pression atmosphérique exercée dans le réservoir hydraulique pousse l’huile à combler le vide dans la cavité à la jonction des deux engrenages rotatifs. L’huile est alors aspirée par l’orifice d’entrée, et est dirigée de chaque côté, puis se rejoint pour créer ainsi un débit.

Concrètement, l’huile est piégée entre les dents des engrenages puis déplacée tout au long du pourtour du bâti jusqu’à être chassée de la pompe. Le volume d’huile est réduit et chassé sous pression à la sortie. Elle continue ensuite son parcours dans un flexible hydraulique afin d’actionner par exemple un vérin hydraulique.

Comment ça fonctionne une pompe à engrenages interne ?

Le fonctionnement est clairement similaire à la pompe précédente à deux différences près.

• L’un des engrenages a une denture interne alors que l’autre a une denture externe. L’un tournant à l’intérieur de l’autre.

• Et les deux engrenages ont une taille différente. L’engrenage le plus grand (le rotor) est un engrenage interne (les dents sont en saillie à l’intérieur) et à l’intérieur se retrouve l’engrenage externe plus petit qui vient s’emboîter avec le rotor.

Comme vous le voyez sur le schéma, l’huile est aspirée par la pression atmosphérique pour combler le vide à droite du mécanisme ressemblant à un croissant. Puis elle est chassée pour créer une action mécanique.

Quels sont les avantages et les inconvénients d’une pompe à engrenages ?

Les inconvénients

Les engrenages doivent être lubrifiés par le fluide pompé et ne doivent pas fonctionner à sec pendant des périodes prolongées.

Et comme nous vous l’avons expliqué, aucun fluide ne passe au centre pour une pompe à engrenages externes car c’est verrouillé par le croisement des dents des deux engrenages. De ce constat, aucun fluide ne peut faire demi-tour. Par exemple, si une grosse particule se coince, les engrenages se retrouvent bloqués et cela peut endommager le système.

Quant aux pompes à engrenages internes, notez bien que ce type de conception crée davantage de frottements. Une pompe à engrenages internes sera surtout utilisée pour des moyennes et faibles pressions et des débits de 25l/min ou moins.

Tous ces frottements entraînent l’usure de la pièce mécanique notamment s’ils sont utilisés avec des fluides abrasifs.

Pour les applications à haute température, il est important de s’assurer que la plage de température est compatible avec les spécifications de la pompe. L’expansion thermique du carter et des engrenages réduit les jeux dans une pompe, ce qui peut également entraîner une usure accrue et, dans les cas extrêmes, une défaillance de la pompe.

Les avantages

Les pompes à engrenages sont compactes et conçues dans un système mécanique simple. Bien entendu, elles ne peuvent pas égaler la pression générée par les pompes à piston ou les débits des pompes centrifuges, mais offrent des pressions et des débits plus élevés que les pompes à palettes ou à lobes. Les pompes à engrenages sont particulièrement adaptées au pompage d’huiles et d’autres fluides à haute viscosité.

Une pompe à engrenages externes peut supporter des pressions et débits plus élevés (jusqu’à 3000 psi) car l’arbre est généralement plus solide. On la retrouve souvent sur les engins de levage, les engins agricoles et les machines dans les usines. Quant à une pompe à engrenages internes, elle a une meilleure capacité d’aspiration et peut donc supporter des fluides à plus haute viscosité.

C’est la fin de cet article. Si vous avez de questions, l’espace commentaire est à vous. Et si vous l’avez apprécié, partagez-le à un contact qui pourrait être intéressé.