Pompe oléohydraulique
Une pompe hydraulique est destinée à alimenter des machines hydrauliques, ou d'autres systèmes hydromécaniques. Elle transforme l'énergie mécanique de rotation en énergie hydraulique, ensuite transmise par le fluide transporté dans des canalisations vers des récepteurs (vérin ou moteur hydraulique). Elle est la couramment appelée pompe hydraulique dans le monde professionnel.
Les caractéristiques principales sont la cylindrée et leur capacité à résister à la pression. En fonctionnement, une pompe crée un débit, mais la pression dépend de la résistance du récepteur (moteur ou vérin). À ce moment, l'énergie hydraulique se transforme à nouveau en énergie mécanique linéaire ou rotative.
Calcul de la puissance hydraulique délivrée par une pompe
- Δp : hauteur manométrique totale (exprimée en bar) ;
- Q : débit volumique (exprimé en litre par minute) ;
- Ph : puissance hydraulique (exprimée en kilowatt).
Exemple : 100 bar × 100 L/min / 600 = 16,66 kW
Pour calculer la puissance mécanique absorbée par la pompe, il faut ajouter à la puissance hydraulique les pertes dues au rendement. Le rendement dépend de la technologie de la pompe utilisée et de la pression d'utilisation.
Pression d'utilisation
La pression d'utilisation est rarement inférieure à 50 bar. Les pompes standard à engrenages externes supportent en pointe souvent plus de 250 bar.
- 210 bar est un standard souvent utilisé et qui permet aux pompes à engrenages de travailler sans risques d'usures prématurées
- 300 a 350 bar est un standard pour les pompes à pistons en circuit ouvert
- 420 bar est généralement un maximum réservé pour la transmission hydrostatique en circuit fermé.
- 700 bar est un standard souvent utilisé pour les vérins de manutention.
- Jusqu'à 7 000 bar pour les pompes hydropneumatiques (épreuves hydrauliques).
- Jusqu'Ã 10 000 bar pour les multiplicateurs de pression.
Plusieurs milliers de bars peuvent donc être atteints, pour des bancs d'épreuve par exemple ou l'autofrettage des tubes sous pression.
Il existe des pompes rotatives à entrainement magnétique permettant d'effectuer une circulation d'un liquide, d'un gaz ou d'un autre fluide (type CO2 supercritique) dans une boucle fermée à 350 bar et 343 °C avec un débit de 50 litres par minute.
Types
Les types de pompes hydrauliques sont des combinaisons des principes évoqués ci-dessous :
- Cylindrée fixe
- Cylindrée variable
- Circuit ouvert
- Circuit fermé
- Un ou deux sens de débit
- Drainage interne ou externe
- Simple et multicorps empilé
- Hydropneumatique
- Autorégulatrice, load sensing
Conception mécanique principale
- Pompe à engrenages : cylindrée fixe ;
- Pompe à palettes : cylindrée fixe et variable ;
- Pompe à pistons mono ou multiple en ligne, radiaux, axiaux, ce type résiste à la plus haute pression : cylindrée fixe ou variable
- Pompe à barrillet, du type axe brisé ou a plateau basculant.
Un limiteur de pression est l'élément de sécurité indispensable.
Filtration
Les systèmes oléohydrauliques sont des systèmes très fiable de par leur conception mécanique de précision et la lubrification permanente de l'huile.
Il existe néanmoins un facteur qui représente 80% des défaillances, le défaut de propreté de l'huile et des pièces mécaniques.
Pour cela, il est très fortement recommandé, voire obligatoire, d'avoir avant (crépine d'aspiration) et après la pompe (filtre pression) un système de filtration pour limiter et réduire la propagation de pollution (petite particule de fer, caoutchouc, poussière, etc.) dans l'ensemble du circuit oléohydraulique.
Applications
Cavitation
La cavitation a un effet destructeur principalement sur les glaces des pompes oléohydraulique haute pression : les micros implosions arrachent la matière et détruisent la pompe. Les causes fréquentes sont une dépression trop forte à l'aspiration, par exemple à cause d'un filtre d'aspiration colmaté, ou des prises d'air sur l'aspiration.
