Dans le secteur industriel, la pompe à engrenage fait partie des dispositifs les plus simples. De type volumétrique, son utilisation repose sur la création d’un débit d’huile sans créer de pression. On peut retrouver sur le marché deux types de pompes à engrenages fonctionnant de la même manière pour créer ce débit : la paire d’engrenages internes et la paire d’engrenages externes.
Quel est le principe de fonctionnement d’une pompe à engrenages ?
Comme l’expliquent les spécialistes de la marque Broquet Pumps, ces dispositifs assurent le pompage de liquides visqueux chargés ou à forte viscosité. Leur fonctionnement est assez simple : ces pompes utilisent un principe de déplacement positif.
En général, une pompe à engrenages rotatifs dispose d’un carter où est logé un double engrenage : un rotor à engrenages externes et un pignon à engrenages internes, ainsi qu’un croissant. Au début de la rotation du rotor, l’engrenage du pignon suit le mouvement et ses dents s’engrènent en conséquence. Grâce à la forme en croissant, l’engrenage peut se décaler et l’étanchéité entre les orifices d’aspiration et de refoulement est assurée.
Les avantages de l’utilisation d’une pompe à engrenages
Il existe de nombreux avantages à utiliser une pompe à engrenages, car il s’agit d’un mécanisme soumis à des tolérances serrées, ce qui permet d’obtenir une performance très élevée en termes d’aspiration et de refoulement. D’ailleurs, les dents de l’engrenage ainsi que son mouvement puissant sont parfaitement conçus pour manipuler des fluides visqueux jusqu’à 100 000 cps comme le chocolat, les huiles, les produits graisseux, etc.
La pompe à engrenage peut bien entendu supporter les particules solides et les matériaux abrasifs, mais elle convient aussi à la manipulation des fluides sensibles au cisaillement avec un débit exempt de pulsations. Le débit de la pompe est directement proportionnel à la vitesse indépendamment de la pression, ce qui permet une manipulation plus aisée et plus fiable.
La pompe à engrenages externes est capable de supporter des pressions et des débits supérieurs, allant jusqu’à 3 000 psi, grâce à l’arbre qui bénéficie de beaucoup plus de solidité. Elle se retrouve plus fréquemment sur les engins de levage, les machines agricoles ainsi que dans la machinerie d’usine. La pompe à engrenages internes bénéficie quant à elle d’une meilleure capacité d’aspiration, ce qui lui permet de supporter des fluides bien plus visqueux.
Comparaison des différents types de pompes à engrenage
Il existe deux types de pompes à engrenages.
Les pompes à engrenages à denture extérieure
Les pompes à engrenages sont réputées pour leur fiabilité et leur robustesse. Elles sont proposées à un coût réduit, mais elles n’offrent qu’un débit fixe et proportionnel au régime de rotation du moteur qui les entraîne. Il existe des pompes à engrenages à denture extérieure et des pompes à engrenage à denture intérieure. Ces dernières ont une pression de fonctionnement qui se situe autour de 200 bars. Leur rendement est quant à lui plutôt moyen : entre 70 et 80 %.
Son fonctionnement repose sur la force issue de la pression poussant les pignons vers l’admission. Les pompes à engrenages à denture extérieure sont dotées d’un dispositif de rattrapage de l’usure sur les flancs des pignons et d’un dispositif de compensation de la force exercée du côté du refoulement.
Les pompes à engrenages à denture intérieure
Les pompes à engrenages à denture intérieure bénéficient d’un rendement particulièrement élevé : jusqu’à 90 %. Côté pression d’utilisation, nous sommes dans l’ordre des 250 à 300 bars. Pour augmenter la durée de vie de ce type de pompe à engrenages, il est possible de mettre en place un dispositif de compensation des forces axiales et radiales s’exerçant sur les pignons.
