Avant tout, puisque vous avez acheté un moteur hydraulique, il doit être utilisé comme moteur. Les pompes et les moteurs sont de conception fondamentalement différente et ne sont pas entièrement interchangeables. En pratique, seules les pompes à engrenages peuvent fonctionner comme moteurs hydrauliques, tandis que les pompes à pistons et les pompes à palettes sont totalement inadaptées aux applications motorisées. Un moteur est un moteur et une pompe est une pompe. Pour utiliser une analogie automobile : nous ne nous attendrions jamais à ce qu’un démarreur de voiture continue de fonctionner comme un alternateur après le démarrage du moteur.
Deux scénarios d'utilisation de moteurs hydrauliques comme pompes :
Contrôle de la pression dans les systèmes à volant inertiel Lorsqu'un moteur hydraulique entraîne un grand volant, la coupure brusque de l'alimentation en huile du moteur peut provoquer un pic de pression dangereux (théoriquement infini) en raison de l'inertie du volant, endommageant potentiellement les composants. Ce phénomène est analogue à la force contre-électromotrice (FEM) générée lors de la déconnexion de composants inductifs (par exemple, moteurs ou électrovannes) dans des circuits électriques : l'énergie stockée crée des tensions extrêmement élevées qui peuvent détruire les composants électroniques sensibles si elles ne sont pas gérées.
Un autre exemple concerne les systèmes d'entraînement hydrostatiques (par exemple, dans les tondeuses à gazon). Lorsque la pompe cesse de fournir de l’huile, nous souhaitons que l’équipement décélère progressivement plutôt que de s’arrêter brusquement. Ici, le moteur doit passer en mode pompe pour absorber l'énergie progressivement, permettant une décélération en douceur.
Solution : Installez une soupape de sécurité dans le système pour limiter la pression maximale. L'excès de pression peut être stocké dans un accumulateur ou dissipé sous forme de chaleur via une soupape de décharge.
Système de volant inertiel
Systèmes de commutation de sources d'alimentation multiples (cas rares) Un système d'entraînement de camion récent que j'ai conçu illustre ce scénario : trois sources d'alimentation indépendantes entraînent le camion via une chaîne à rouleaux.
Phase 1 : Un vérin hydraulique pousse le camion en mouvement.
Phase 2 : Un servomoteur électrique de précision positionne le camion pour l'usinage.
Phase 3 : Un moteur hydraulique réinitialise le camion pour redémarrer le cycle. Bien que le moteur hydraulique fonctionne pendant moins de 10 % de la durée totale du cycle, il reste connecté tout au long du processus. Ainsi, il agit efficacement comme une pompe pendant 90 % du temps.
Phénomène de cavitation La cavitation se produit généralement lorsqu'une pompe aspire du pétrole d'un réservoir dont l'approvisionnement est insuffisant. La pompe tente d'extraire l'huile par le vide, mais en raison de l'incompressibilité de l'huile, des températures élevées localisées vaporisent l'huile, créant des bulles. Ces bulles s'effondrent violemment dans les zones de haute pression, provoquant des ondes de choc et endommageant la pompe.
Causes de cavitation :
Volume d'huile insuffisant dans le réservoir
Filtre de conduite d'aspiration bouché
Crépine d'aspiration bouchée
Reniflard bouché ou manquant
Conduites d'aspiration trop longues
Diamètre de la conduite d'aspiration sous-dimensionné
Pompe installée au-dessus du niveau d'huile du réservoir (manque de capacité d'auto-amorçage)
Mesures préventives:
Inspectez régulièrement les filtres, les reniflards et les niveaux d'huile (recommandé dans le cadre des programmes d'entretien).
Assurez-vous que l'entrée de la pompe a une hauteur de pression positive (niveau d'huile du réservoir au-dessus de l'orifice d'aspiration de la pompe) pendant la conception et minimisez la chute de pression dans la conduite d'aspiration. La vitesse idéale de la conduite d'aspiration doit être ≤1,5 m/s, avec une chute de pression ≤6,9 kPa (déterminer le diamètre du tuyau à l'aide des calculateurs de tuyaux).
Remarque spéciale : même l'utilisation à court terme d'une pompe comme moteur nécessite une prévention de la cavitation. Si les contraintes d'espace nécessitent l'utilisation d'un moteur comme pompe, des diamètres de tuyaux plus grands sont souvent nécessaires pour compenser les pertes de pression dans les longues conduites d'aspiration.
Problèmes d'efficacité du moteur Étant donné que les moteurs ne sont pas optimisés pour le fonctionnement des pompes, leur efficacité est généralement inférieure de 10 à 20 % aux valeurs nominales (varie en fonction de la pression et du débit). Un fonctionnement inefficace génère un excès de chaleur, nécessitant une dissipation via des échangeurs de chaleur à haute pression ou des conduites de retour supplémentaires. Si un moteur doit fonctionner à long terme comme une pompe, un système de refroidissement dédié est obligatoire.
