Pompe Gerotor : comment elle fonctionne et où elle s'intègre dans un circuit hydraulique

Une pompe à gerotor utilise un rotor interne et un rotor externe sur des axes décalés. L'extérieur a un lobe supplémentaire. Au fur et à mesure que l'arbre tourne, le volume entre leurs profils augmente près de l'entrée et se contracte près de la sortie. Cette séquence aspire le liquide et le délivre au circuit connecté.

Le même nom de rotor apparaît dans les catalogues de lubrification, de refroidissement et d'alimentation hydraulique. Lisez-le avec le code d'assemblage et la description des tâches. Le boîtier, les ports, le pilote et la compatibilité des fluides appartiennent à cet ensemble particulier ; une recherche du nom peut également renvoyer des moteurs hydrauliques et des ensembles de rotors inachevés.

Commencez par une demande hypothétique de 26 L/min. Ce chiffre peut être une livraison à la pression requise ou une valeur catalogue à une autre vitesse avec très peu de résistance. Ce sont des offres différentes. Le calcul ci-dessous suit un exemple de circulation, du déplacement au débit délivré et à la puissance d'entraînement, de sorte que les conditions manquantes peuvent être écrites dans une demande d'achat plutôt que laissées à l'installateur.

Suivez une poche tout au long du cycle de pompage

Les éléments intérieurs et extérieurs tournent autour d'axes fixes séparés dans la pompe à gérotor conventionnelle décrite ici. Leurs centres restent excentrés. A l'endroit où les profils s'écartent, une poche s'agrandit et communique avec l'entrée. Là où ils se déplacent ensemble, son volume diminue et le liquide sort par le port de livraison. Les fenêtres de port connectent les poches appropriées au côté approprié du circuit.

La géométrie excentrique et la différence d'un lobe sont illustrées dans l'exemple de Cascon. explication technique de l'élément de pompage du gérotor . Un dessin du rotor ne spécifie qu'une partie de la pompe éventuelle. Ses jeux dans le boîtier, les hublots, les roulements et les joints entrent également dans les exigences de performance et d'installation de l'assemblage fini.

Suivez l'orifice de refoulement jusqu'au filtre, au refroidisseur et à la tuyauterie sur un schéma de circulation. Chacun apporte une résistance avant que le pétrole ne retourne au réservoir. Une fermeture dans ce chemin nécessite une attention particulière : l'arbre peut continuer à entraîner l'élément volumétrique contre une sortie fermée. La protection contre la pression doit être assurée par l'agencement approuvé pour la pompe et le circuit. Cela ne peut pas être déduit de la flèche de livraison ouverte sur une animation de rotor.

Les fenêtres bâbord méritent d'être étudiées aux côtés du contour du rotor. Tracez l'endroit où une poche en croissance communique pour la première fois avec l'entrée et où une poche en contraction s'ouvre pour la livraison. Localisez ensuite la flèche de direction et sa référence de visualisation. « Dans le sens des aiguilles d'une montre à partir de l'extrémité de l'arbre » est une note de dessin sans ambiguïté ; une flèche dans le sens des aiguilles d'une montre vue depuis le couvercle opposé n'est pas la même instruction.

Le calcul géométrique suppose des poches remplies et ignore l'huile glissant à travers les jeux. Aucune des deux hypothèses n’est assurée en service. C'est pourquoi la revue de commande revient finalement à une courbe de débit pour la pompe assemblée, même si la géométrie et la cylindrée ont déjà été correctement identifiées.

Séparez une pompe gerotor des noms de produits à proximité

Plusieurs noms rencontrés lors d'une recherche décrivent une géométrie associée ou différentes fonctions. Ils ne doivent pas être traités comme des descriptions de commande interchangeables.

Pour l'entrée du moteur orbital, suivez le sens de la puissance : l'huile fournie fait normalement tourner l'arbre de sortie. Une proposition visant à entraîner cet arbre et à utiliser l'unité comme pompe nécessite l'approbation du fabricant. L'examen doit couvrir le service proposé, la lubrification, les ports, le support d'arbre et toute exigence en matière de vidange. Une géométrie de rotor similaire ne fournit à elle seule aucune de ces approbations.

La distinction aide également à acheter le langage. Si une demande indique uniquement « pompe à rotor g », ajoutez une photographie de l'unité complète et sa plaque signalétique. Autrement, le fournisseur doit deviner si la demande concerne un ensemble de rotors, une pompe à huile complète ou un moteur hydraulique décrit de manière vague.

BLINCE Le catalogue des pompes hydrauliques est un endroit pour commencer une demande de produit. Dans cette enquête, identifiez la fonction proposée et demandez quelle famille de pompes proposée peut la prendre en charge. L'explication technique ici ne doit pas être lue comme une liste de stock ou une confirmation d'un package gerotor BLINCE particulier.

La pression nominale appartient à la série et à la configuration

Les pompes gérotor apparaissent dans plusieurs types de circuits d'huile. Le Parker La documentation QPM3 décrit une famille de circulation d'huile basse pression et recommande une pression de service maximale de 10 bars pour la configuration documentée. Ses tâches répertoriées comprennent le déplacement de l’huile à travers des systèmes de refroidissement et de filtration. Il s'agit d'une preuve de QPM3, plutôt que d'une limite universelle de pression du gérotor.

Un exemple publié contrasté apparaît dans Parker's Série gerotor PGG dans son catalogue de pompes : plusieurs tailles de châssis sont répertoriées à 138 bar de pression continue maximale, tandis qu'une autre est répertoriée à 103,5 bar. Conservez ces chiffres sous la rubrique PGG dans une comparaison. Les déplacer vers une ligne générique « pression du gérotor » effacerait la distinction même illustrée par les deux catalogues. Ce ne sont pas des spécifications pour un remplacement BLINCE.

Utilisez une ligne de points de fonctionnement au lieu de collecter les chiffres les plus grands de la page. Par exemple, saisissez simultanément le débit souhaité, le régime de la pompe, la différence de pression et l'état de l'huile. Le point correspondant sur la courbe du candidat est la preuve à examiner. Une restriction sur la pression et la vitesse simultanées appartient à côté de cette rangée, avec une deuxième rangée couvrant le démarrage à froid.

Une alimentation d'actionneur et une boucle de refroidisseur basse pression peuvent avoir des limites de pression de composant différentes. Saisissez les valeurs nominales du filtre et de l'échangeur en aval séparément de celles de la pompe et comparez-les avec la fonction de démarrage à froid proposée. Leur documentation de contournement appartient à cette comparaison.

Trois descriptions d'achat donnent lieu à trois enquêtes différentes :

• « Remplacer la pompe de lubrification » nécessite les spécifications d'huile d'origine, les points de livraison et les contrôles de pression.

• « Alimenter une boucle de filtre indépendante » nécessite la circulation requise, la restriction prévue et la disposition du réservoir.

• « Alimenter un vérin » nécessite le débit de l'actionneur, la pression de charge, la disposition des commandes et le cycle de fonctionnement complet.

Ces tâches peuvent partager le mot gerotor tout en nécessitant un matériel différent. Un prix annoncé bas ou une cylindrée correspondante ne résout pas cette différence.

Calculer le débit à la vitesse de l'arbre qui se produira

Pour une pompe à cylindrée fixe, la première estimation du débit débité est :

Q = D × n × ηv / 1 000

Ici, Q est le débit en L/min, D est le déplacement en cm⊃3 ;/rev, n est la vitesse de l'arbre de la pompe en tr/min et ηv est l'efficacité volumétrique dans les conditions de fonctionnement. Parker Le manuel d'entretien F12, les formules de base de la pompe sur la page imprimée 2 donnent cette relation générale. La formule est utile pour les calculs de pompe. Les évaluations de produits F12 ne sont pas des évaluations de gerotor.

Pour le fonctionnement hypothétique à chaud, entrez D = 20 cm³/rev, n = 1 450 tr/min et ηv = 0,90. Ces entrées ont été choisies pour expliquer le calcul ; ce ne sont ni des mesures ni des notations BLINCE :

Q = 20 × 1 450 × 0,90 / 1 000 = 26,1 L/min

Sans la marge d'efficacité, l'estimation géométrique est de 29 L/min. Si un refroidisseur nécessite 28 L/min dans ces conditions, le résultat géométrique donnerait l'impression que la pompe est suffisante. Le résultat attendu n’est pas à la hauteur. C'est une raison pour inspecter une courbe de performance, plutôt que de commander à partir du seul déplacement.

Pour une deuxième rangée de vitesses, le remplacement de 1 000 tr/min donne 18 L/min avec l'efficacité illustrative de 0,90 conservée. Un service à vitesse variable nécessite donc les deux rangées. Il en va de même pour un entraînement à engrenages lorsque quelqu'un a entré le régime du moteur dans la cellule de vitesse de la pompe : le rapport doit d'abord être appliqué pour obtenir le propre régime de la pompe.

L'élément de preuve suivant est la courbe à la viscosité et à la pression spécifiées, en particulier autour de la vitesse d'arbre utile la plus basse. Cela remplace l’efficacité supposée utilisée ici.

Ajoutez la différence de pression et la puissance d'entraînement à l'exemple

Pour la ligne suivante de l'exemple, attribuez une différence de pression de 8 bars à la boucle à 26,1 L/min. L'huile reçoit de la puissance hydraulique à ce rythme :

Ph = Q × Δp / 600 = 26,1 × 8 / 600 = 0,348 kW

Supposons une efficacité hydromécanique de 0,85 pour les mêmes conditions de fonctionnement à chaud. Combiné avec l'efficacité volumétrique supposée de 0,90, l'efficacité globale est de 0,765. Le débit d’arbre estimé est alors :

Arbre P = 0,348 / 0,765 = 0,455 kW

Le couple de l'arbre de roulement correspondant est d'environ 3,00 N·m, en utilisant D × Δp / (20π × ηhm). Le facteur 20π convertit bar et cm³/rev en N·m. Les formules de catalogue arrondissent souvent ce facteur à 63.

Il s’agit d’une estimation opérationnelle stable. Il ne sélectionne pas de moteur électrique, n'établit pas le couple de démarrage et ne tient pas compte d'un accouplement, d'une courroie ou d'une boîte de vitesses. Le conducteur a toujours besoin d'un examen des conditions de démarrage, de la vitesse de fonctionnement, du comportement en surcharge, du service et de sa propre méthode d'évaluation. L'alimentation électrique et les commandes du moteur appartiennent à cette revue lorsque l'ensemble est entraîné électriquement.

Modifiez maintenant uniquement la différence de pression illustrative à 80 bars. À débit inchangé et à efficacité supposée, la demande calculée dans l'arbre devient environ 4,55 kW. Dix fois la différence de pression signifie dix fois l'entrée de fonctionnement calculée dans cet exemple simplifié. Il ne s’agit pas d’une autorisation de faire fonctionner la pompe hypothétique d’origine à 80 bars. Cela montre à quel point l'expression « pompe 26 L/min » est incomplète sans une obligation de pression.

Un package cité doit donc indiquer à la fois le débit et la différence de pression requis, plutôt que simplement la puissance du moteur électrique ou la cylindrée de la pompe. Identifiez où la pression est mesurée. Une jauge située à côté d'une entrée de machine distante ne peut pas à elle seule établir la pression différentielle à travers une pompe de circulation sur une autre branche.

Vérifiez l'entrée avant d'augmenter la taille ou la vitesse de la pompe.

Une cylindrée plus importante est une réponse intéressante à un manque à gagner dans le schéma de traitement. Il demande également à l'entrée de fournir plus d'huile par tour. Avant de changer cette cellule, tracez le chemin depuis le niveau le plus bas autorisé du réservoir jusqu'au raccord d'entrée de la pompe. Il se peut qu'il y ait une crépine, un coude et une vanne d'arrêt dans ce chemin qui n'apparaissent jamais dans le devis original de la pompe.

Enregistrez les alésages plutôt que de vous fier aux diamètres extérieurs des tuyaux. Un adaptateur peut introduire un passage plus petit que l'un ou l'autre des ports adjacents, et un tuyau inadapté au service d'aspiration peut ne pas conserver sa forme interne dans les conditions réelles. L'élévation et la longueur des lignes appartiennent également à l'esquisse. Cela donne à un ingénieur quelque chose de plus utile à évaluer que « le réservoir est à proximité ».

Placez la référence de pression à côté d'une lecture d'entrée. Pour une pression atmosphérique locale hypothétique de 100 kPa, une entrée à 90 kPa absolus correspond à 10 kPa de vide par rapport à cette atmosphère. Écrire uniquement « 90 kPa » ou « 10 kPa » sans la référence invite à une mauvaise comparaison. L'atmosphère locale, y compris l'effet de l'altitude, ainsi que les limites d'admission et de viscosité documentées de l'assemblage doivent être prises en compte lors de l'acceptation.

Deux descriptions de service méritent des questions de suivi différentes : 'des bulles sont apparues après un changement de tuyau' et 'le bruit commence avec de l'huile froide à un régime élevé'. La première attire l'attention sur l'entrée d'air et le raccordement modifié, même s'il n'y a pas de tache extérieure. La seconde nécessite un examen de l'état de l'entrée, y compris la possibilité que la pression locale chute suffisamment basse pour permettre la formation de vapeur. Les deux restent des observations à enquêter plutôt que des résultats prouvant que la pompe est usée.

Gardez le niveau du réservoir, l’état de l’huile et l’état de fonctionnement à chaque observation. Le personnel qualifié peut alors planifier l'instrumentation nominale nécessaire dans le cadre de la procédure d'isolement et de test de la machine. Ne desserrez pas un raccord sous tension, utilisez une main pour trouver une fuite de pression ou faites fonctionner la pompe à sec pour tester l'amorçage. Rien de tout cela n’est nécessaire pour collecter les identifiants et les informations de présentation externe pour une enquête initiale.

Traitez le démarrage à froid et le fonctionnement à chaud comme des tâches distinctes

L'exemple de fonctionnement à chaud laisse un démarrage à froid sans réponse. Une huile plus visqueuse peut rendre l’entrée plus difficile à alimenter et augmenter la résistance de l’équipement connecté. À l’autre extrémité du service, une huile chaude plus fine peut modifier les fuites et le débit délivré. Une courbe vérifiée à mi-chemin entre ces conditions ne peut pas clore les deux questions.

Les informations viscosité-température du fournisseur de fluide peuvent alimenter un bref enregistrement des conditions de fonctionnement. Laissez une entrée inconnue si elle n'a pas été établie, plutôt que de copier le grade nominal dans chaque cellule de viscosité :

Comparez les informations sur la pompe, le filtre et le refroidisseur en utilisant les références de viscosité correspondantes. Une huile de qualité ISO à elle seule ne peut pas remplir toutes ces rangées, et une valeur de perte au filtre à froid associée à une valeur de débit à la pompe à chaud mélangerait deux états. Conservez les limites de l'élément et du boîtier ainsi que les informations de contournement du filtre.

Étiquetez les contournements par destination sur l’esquisse. Par exemple, une conduite autour d'un élément et une conduite renvoyant le refoulement de la pompe directement au réservoir ont des conséquences très différentes sur le traitement du pétrole. Le circuit peut contenir les deux. Leur comportement à l'ouverture et leur rôle de protection contre la pression doivent être résolus individuellement à partir de la documentation des composants et de la machine.

Cela donne un moyen pratique d'évaluer une offre pour une pompe plus grande : suivez le débit supplémentaire à travers les chemins proposés pour chaque état du fluide. Si l'huile supplémentaire retourne par la dérivation, elle peut augmenter la demande d'entraînement tout en contribuant peu à la filtration ou au refroidissement prévu. Un débit plus élevé sur la cotation est donc une question de calcul de boucle, pas une amélioration automatique.

Lire le flux de circulation dans le contexte de la boucle complète

Tracer les branchements pour établir une boucle de circulation indépendante : réservoir, pompe, équipement de traitement et retour vers ce réservoir. Une lubrification d'alimentation en branche, une huile de charge ou une fonction de contrôle modifient le travail indiqué par le même symbole de pompe. Une telle branche doit être incluse avant que la boucle soit considérée comme indépendante pour un changement de dimensionnement.

Pour la boucle de réservoir simple de notre exemple, cinq minutes à un débit constant de 26,1 L/min déplacent 130,5 L calculés sur le trajet de distribution. Ceci est utile pour un équilibre de volume. Il n’est pas prouvé que chaque colis contenu dans un réservoir de 130,5 L soit passé une seule fois par le filtre. Le placement de retour et le mélange affectent quelle huile atteint à nouveau l'entrée, tandis que les performances du filtre régissent l'élimination des contaminants.

Une offre de refroidissement nécessite la puissance thermique ainsi que la rangée de flux. Les informations sur les performances de l'échangeur incluent la température d'entrée de l'huile et l'état de l'air ou de l'eau de refroidissement. Elle peut ensuite être évaluée au point de circulation choisi. La perte de charge qui en résulte est réinjectée dans le calcul de la pompe ; les deux sélections doivent décrire la même boucle.

Pour un chemin de dérivation hypothétique, entrez Q = 10 L/min et Δp = 8 bar dans la relation pression-débit puissance. Le calcul donne 0,133 kW pour ce seul trajet ; un bilan thermique total nécessiterait également les autres pertes établies, y compris celles du moteur et de la pompe.

Le traçage du circuit peut révéler que la pompe alimente également un service essentiel, comme l'assistance à la direction ou au freinage. Incluez le comportement approuvé de la machine en cas de perte d'approvisionnement dans cet examen. La liberté de modifier une boucle de filtre indépendante ne doit pas être transférée à une telle fonction sans l'approbation du circuit nécessaire.

Comparer un remplacement en tant qu'assemblage

Lorsque la plaque du moteur électrique est l'étiquette la plus facile à photographier, étiquetez cette photographie « conducteur ». Ajoutez l'identifiant de la section de pompage et le numéro de colis, le cas échéant, sous forme d'entrées distinctes. Conserver les codes complets, les suffixes et les révisions avant le nettoyage ou le démontage modifie leur lisibilité. Cela évite qu'une étiquette de conducteur lisible soit confondue avec l'identification de l'ensemble du paquet de circulation.

Pour la comparaison mécanique, mettre les deux dessins sur la même face de référence. Comparez le pilote, la face de montage, la projection de l'arbre et l'engagement de l'accouplement à partir de cette face. Un modèle de boulon correspondant peut masquer une différence de projection qui charge incorrectement un accouplement. Au niveau des raccords d'huile, établir ensemble le filetage et la méthode d'étanchéité ; pouvoir démarrer un adaptateur dans un port ne prouve ni l'étanchéité ni la capacité de charge.

L'espace d'installation ajoute une autre comparaison de dessins. Un port déplacé vers la face opposée peut occuper l'espace utilisé par un élément du cadre, tandis qu'un pilote plus long peut ne laisser aucune place à l'alignement de l'accouplement ou à son retrait ultérieur. Annotez ces obstructions sur la mise en page. Ils achètent des contraintes même lorsque le point de fonctionnement hydraulique est satisfaisant.

Joignez les résultats de l'inspection de la pompe retirée à la comparaison dimensionnelle, y compris tout travail ayant trait à une source de contamination ou bloqué un passage dans l'installation conservée.

Préparer une demande de devis qui identifie la décision non résolue

Pour le service hypothétique, une enquête peut démarrer « une circulation indépendante du réservoir, estimée à 26,1 L/min à 1 450 tr/min de la pompe, un différentiel estimé de 8 bars dans les conditions d'huile chaude indiquées ». Indiquez ensuite la plage de fluide et de température. Conservez les étiquettes d'estimation jusqu'à ce que les mesures ou les données vérifiées des composants les remplacent, afin que le fournisseur puisse voir à la fois le point de conception actuel et son incertitude.

Pour un remplacement, joignez les anciens codes et la comparaison d'interface à cet enregistrement de point de fonctionnement. Pour une nouvelle boucle, fixez plutôt l'équipement de traitement et le tracé proposés. Un schéma marqué fournit les destinations d'entrée, de sortie et de dérivation pour chaque demande. Identifiez également toute fonction essentielle de la machine qui partage l’approvisionnement.

Envoyez ce paquet via BLINCE page de demande officielle , demandant la famille proposée, le code d'option complet, les dessins et les preuves de performance au service indiqué. La réponse peut prendre en charge un candidat, pointer vers une autre architecture de pompe ou identifier une entrée manquante. Ce sont des résultats techniques utiles avant que le prix ne soit fixé.

Conservez la configuration révisée avec le dossier d’achat. Si l'ancien code d'un concurrent était l'identifiant de départ, conservez la comparaison réelle plutôt que de la remplacer par une étiquette « équivalent » non prise en charge. L’approvisionnement et l’installation peuvent alors fonctionner à partir de la même sélection documentée.

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Clause de non-responsabilité

Cet article est un guide d’ingénierie générale. La sélection finale des composants doit être basée sur les dessins de la machine, les données hydrauliques mesurées, les conditions de travail, les exigences de sécurité et la confirmation d'un ingénieur ou d'un fournisseur hydraulique qualifié.

Equipe Hydraulique Blince

Blince Hydraulic est une entreprise leader du secteur dédiée à la fabrication de fluides de précision et aux solutions hydrauliques personnalisées. Forte de décennies d'expertise approfondie dans les machines industrielles et de milliers de déploiements mondiaux réussis, notre équipe d'ingénierie se concentre entièrement sur la fabrication de composants hydrauliques haute performance, notamment moteurs orbitaux spécialisés, le déplacement à haute pression entraîne le moteur , et valves de commande directionnelles robustes . Notre infrastructure de production utilise des systèmes d'usinage CNC multi-axes de pointe et est entièrement certifiée ISO 9001 pour garantir une précision volumétrique reproductible à chaque cycle de fabrication.

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