Critères Techniques de Sélection des Pompes à Pistons Axiaux et des Pompes à Engrenages

Dans la conception d’un système hydraulique, la sélection de la pompe est une décision d’ingénierie critique qui influence directement le rendement global du système, la pression de fonctionnement et les coûts d’exploitation à long terme. En tant que source d’énergie hydraulique, les pompes utilisent différents mécanismes de conception pour convertir la puissance mécanique en puissance fluidique. Les deux principales technologies de pompe de la famille de produits HMLIFT — les pompes à pistons axiaux et les pompes à engrenages — ont été développées pour répondre à des profils d’exploitation différents.

Principes de Fonctionnement et Caractéristiques Structurelles des Technologies

Pompes à Engrenages

Les pompes à engrenages transfèrent l’huile hydraulique grâce au mouvement rotatif de deux engrenages s’engrenant avec précision à l’intérieur du corps. Une dépression se crée dans la zone d’aspiration où les engrenages se séparent, attirant l’huile dans la pompe ; dans la zone où ils s’engrènent de nouveau, le volume disponible pour le fluide diminue et, comme le fluide est incompressible, il est mis sous pression puis envoyé dans le système.

Leurs principales caractéristiques sont une structure simple comportant peu de pièces mobiles, une grande tolérance aux conditions de terrain exigeantes, une maintenance aisée et une large plage de débit. Elles sont dimensionnées selon le besoin volumétrique de l’application au moyen de classifications par groupes telles que 25, 30, 35 et 40.

Pompes à Pistons Axiaux (Type à Axe Incliné)

Les pompes à pistons axiaux de type à axe incliné comportent un bloc-cylindres positionné selon un angle défini par rapport à l’axe de l’arbre et des pistons qui effectuent un mouvement alternatif à l’intérieur de ce bloc. Dans la série HMLIFT PEX7, l’angle de l’axe incliné est optimisé à 40°, de sorte que la rotation de l’arbre provoque une course linéaire des pistons. Ce mécanisme exécute alternativement les phases d’aspiration et de refoulement avec une grande précision.

Leurs principales caractéristiques sont une forte capacité de pression, un rendement volumétrique élevé et la production d’un débit stable sur des plages de vitesse variables.

Comparaison des Paramètres Techniques

Les principales différences techniques qui orientent le choix de la technologie de pompe peuvent être regroupées sous les rubriques suivantes :

• Limites de Pression : En raison de leur conception structurelle, les pompes à pistons axiaux peuvent atteindre des niveaux de pression élevés — 350-400 bar en continu et 400-450 bar lors de pointes instantanées pour la série PEX7. Les pompes à engrenages offrent généralement un équilibre optimal à des pressions de fonctionnement continu comprises entre 170 et 260 bar.
• Rendement Volumétrique : Grâce à la précision de l’étanchéité interne et aux tolérances serrées, les pompes à pistons fonctionnent avec un rendement volumétrique élevé dans des conditions appropriées. Cela contribue à réduire les pertes d’énergie et la production de chaleur, en particulier à haute pression.
• Flexibilité de Vitesse : Les modèles à pistons axiaux tels que PEX7 peuvent s’adapter à une large plage de vitesses de fonctionnement, depuis un minimum de 300 rpm jusqu’à des vitesses intermittentes élevées. Cette flexibilité constitue un avantage avec les prises de force (PTO) à vitesse variable.
• Sensibilité au Fluide : En raison de la précision de leurs mécanismes internes, les pompes à pistons sont plus sensibles que les pompes à engrenages à la qualité de l’huile hydraulique et aux normes de filtration. Les pompes à engrenages peuvent offrir une tolérance légèrement supérieure à la contamination sur le terrain, mais une filtration correcte reste essentielle à la durée de vie des deux technologies.

Configurations Spéciales : Modèles Bidirectionnels et Tandem

Des configurations spéciales de pompes sont utilisées dans les systèmes hydrauliques pour répondre à la diversité des exigences d’application :

• Pompes Bidirectionnelles : Disponible sur certains groupes de pompes à engrenages — 25, 30 et 35 — cette fonction permet à la pompe de tourner dans le sens horaire comme antihoraire. Lorsque le sens de rotation de la PTO montée sur le véhicule varie, l’installation peut être simplifiée en modifiant l’orientation des orifices d’entrée et de sortie.
• Pompes Tandem : Ces modèles réunissent deux corps de pompe distincts sur un seul arbre d’entraînement et sont disponibles dans le Groupe 40. Ils permettent d’alimenter deux circuits hydrauliques indépendants à partir d’un seul raccordement PTO, simplifiant ainsi l’architecture du système lorsque plusieurs fonctions indépendantes doivent fonctionner sur le véhicule.

Conclusion et Pratiques de Première Mise en Service

Le choix entre une pompe à pistons axiaux et une pompe à engrenages n’est pas une question de supériorité d’une technologie sur l’autre ; il dépend entièrement d’une analyse correcte des exigences de l’application, notamment la pression de fonctionnement, le besoin de débit, les caractéristiques de vitesse et les conditions du système. Quelle que soit la technologie sélectionnée, la pompe ne doit pas fonctionner à sec lors de la première mise en service, le système doit être rempli d’huile et le premier mouvement doit être effectué à faible vitesse et sans pression. Ces pratiques sont importantes pour la durée de vie mécanique. La documentation technique HMLIFT peut être utilisée pour déterminer la configuration correcte.