Vues: 0 Auteur: Éditeur de site Temps de publication: 2025-07-30 Origine: Site
Si vous avez déjà travaillé avec des systèmes hydrauliques, il est probable que vous ayez rencontré une pompe à engrenage, même si vous ne l'avez pas réalisé à l'époque. Alors, qu'est-ce que c'est exactement?
À la base, un La pompe à engrenage est l'un des types les plus couramment utilisés pompes hydrauliques . Il est compact, efficace et étonnamment simple dans la conception. L'idée de base? Il bouge fluide en utilisant le L'intermulant des engrenages pour piéger et transporter le liquide de l'entrée à la sortie. Comme les engrenages dans une horloge, ces dents tournent, tirez de l'huile ou un autre liquide et la poussent avec force. C'est la beauté de celui-ci - pas de pistons, pas de diaphragmes, juste des engrenages.
Il existe deux principaux types de pompes à engrenages:
Pompes à engrenages externes - ce sont les plus courants. Ils se composent de deux engrenages identiques qui tournent dans des directions opposées.
Pompes à engrenages internes - Celles-ci utilisent un engrenage externe et un engrenage interne, ce qui les rend plus compacts et mieux adaptés aux fluides à haute viscosité.
La plupart des systèmes hydrauliques comptent sur Les pompes à engrenages externes en raison de leur simplicité et de leur capacité à gérer une large gamme de fluides à des pressions modérées.
Imaginez ceci: deux engrenages tournant ensemble à l'intérieur d'un boîtier, créant de minuscules poches entre les dents d'engrenages et le boîtier de la pompe. Le fluide s'écoule dans ces poches du côté aspiration et se fait transporter autour de l'extérieur des engrenages jusqu'à ce qu'il soit pressé du côté de la décharge.
Il existe de nombreuses raisons pour lesquelles des pompes à engrenages se trouvent partout - des machines agricoles et de l'équipement de construction aux systèmes de traitement chimique et même à des avions:
Design simple = moins de choses qui peuvent mal tourner
Compact et léger
Fortes capacités d'auto-emprime
Flux constant, même à haute pression
Résistant à la contamination
En bref, les pompes à vitesses sont les chevaux de bataille fiables du monde hydraulique.
Très bien, maintenant que nous savons ce qu'est une pompe à vitesses, jetons un coup d'œil sous le capot et voyons comment il fonctionne réellement.
Voici la version simple:
une pompe à vitesses fonctionne en piégeant le liquide entre les dents de deux engrenages rotatifs et en le poussant du côté d'entrée au côté de sortie.
Mais décomposons cela avec une métaphore du monde réel.
Imaginez deux engrenages en me cachant dans un boîtier scellé. Au fur et à mesure que ces engrenages tournent, le liquide est tiré dans le port d'entrée , se déplace autour des bords extérieurs des engrenages, puis est poussé à travers le port de sortie . Les dents d'engrenage forment des cavités scellées qui transportent le liquide, un peu comme des seaux sur un tapis roulant.
Alors que les dents d'engrenage se déshabillent du côté aspiration, un vide est créé.
Ce vide crée une basse pression et le liquide du réservoir se précipite pour combler l'écart.
Le liquide est ensuite piégé entre les dents d'engrenage et le mur de boîtier.
Au fur et à mesure que les engrenages tournent, ce fluide piégé est transporté du côté de la décharge.
Enfin, alors que les dents se réunissent à nouveau , elles forcent le liquide sous pression.
Contrairement aux pompes à piston ou aux pompes à ponts, les pompes à engrenages ne reposent pas sur des mécanismes compliqués. Au lieu de cela, leur fiabilité provient de tolérances étroites et de maillage précisé.
Les composants clés d'une pompe à engrenage standard comprennent:
Engrenage d'entraînement (connecté au moteur)
Engrenage entraîné (tourne en synchronisation avec l'équipement d'entraînement)
Boîtier de pompage
Ports d'entrée et de sortie
Roulements et couvercles de fin pour l'alignement et le soutien
Dans une pompe à engrenages bien conçue, les minuscules dégagements entre les engrenages et le boîtier sont cruciaux:
Si le dégagement est trop important → Les fuites augmentent → l'efficacité baisse.
S'il est trop serré → Friction augmente → L'usure et la chaleur s'accumulent.
pourquoi C'est , .
Les pompes à engrenages peuvent sembler simples à l'extérieur, mais elles sont disponibles dans une variété de configurations en fonction du d'application , type de fluide et des besoins en performance.
Décomposons les différentes façons dont les pompes à engrenages peuvent être classées.
Pompes à engrenages externes
Ces pompes utilisent deux engrenages externes identiques. L'un est alimenté (engrenage d'entraînement) et l'autre tourne librement (engrenage entraîné). Le liquide est transporté autour de l'extérieur des engrenages, entre les dents et le mur du boîtier.
Common dans: systèmes hydrauliques, systèmes de lubrification, transfert de fluide général
Pompes à engrenages internes
Celles-ci ont un engrenage interne (avec des dents à l'intérieur) maillé avec un équipement externe plus petit. Une entretoise en forme de croissant sépare les engrenages et crée des chambres pour le mouvement des fluides.
Meilleur pour: des fluides à haute viscosité comme le chocolat, les sirops ou l'huile de vitesse
Les engrenages dentaires involutiques
sont les plus utilisés en raison de leur facilité de fabrication et de leurs performances stables.
Des engrenages cycloïdes
connus pour le transfert de liquide à haute efficacité et le fonctionnement plus lisse, mais plus complexe à produire.
Dents droits (éperon)
simples, bon marché, mais bruyants et avec plus de pulsation.
Les dents hélicoïdales
plus silencieuses et plus lisses en raison de dents inclinées qui s'engagent progressivement.
Les dents à chevrons (double hélicoïdal)
combinent les avantages des engrenages hélicoïdaux mais élimine la poussée axiale. Considérez-le comme une solution haut de gamme pour les systèmes sensibles au bruit ou à haute pression.
Pompes à deux gènes - les plus courantes; Un trajet, un entraîné.
Pumps multiples - utilisés lorsque vous avez besoin de débits plus élevés ou de fonctions spéciales comme les lignes de sortie doubles.
Pompe à engrenages à un étage - Un ensemble d'engrenages, une aspiration et une décharge.
Pompe d'engrenages à plusieurs étapes - plusieurs ensembles d'engrenages pour augmenter le débit ou la pression. Utilisé lorsque plus de puissance est nécessaire sans augmenter la taille du moteur.
En dépit d'être l'un des plus anciens types de pompes hydrauliques, les pompes à engrenages continuent de dominer à cause de:
Construction simple et compacte
Faible coût
Haute fiabilité
Capacité à travailler dans des environnements sales
Entretien minimal
Cependant, ils viennent également avec des inconvénients:
Déplacement fixe (je ne peux pas ajuster le débit à la volée)
Capacités de pression limitée
Pas adapté aux fluides abrasifs ou remplis de particules
Vous vous demandez peut-être - où les pompes à vitesses sont-elles réellement utilisées dans la vraie vie? La réponse courte? Presque partout, le liquide doit se déplacer d'une manière contrôlée et sous pression.
Déballer certains des scénarios d'application les plus courants.
Les pompes à engrenages sont un favori des unités d'alimentation hydrauliques utilisées dans:
Fouilles
Tracteurs
Chariots élévateurs
Chargeurs
Machines de presse
Pourquoi? Parce qu'ils offrent un débit cohérent , sont faciles à entretenir et sont suffisamment robustes pour gérer les environnements difficiles.
Des de direction assistée aux systèmes transmissions automatiques , les pompes à vitesses sont essentielles dans:
Systèmes de lubrification
Transfert de carburant
Circulation du liquide de refroidissement
Dans les véhicules et les avions, où l'espace et le poids sont essentiels, les pompes à engrenages offrent une puissance compacte sans prendre beaucoup de place.
Dans ces secteurs, des pompes à engrenages sont utilisées pour gérer les liquides visqueux comme:
Huile brute
Lubrifiants
Diesel et huiles de carburant
Bitume et asphalte
La pompe à engrenages internes est particulièrement populaire ici en raison de sa capacité à gérer les liquides épais et collants sans colmatage.
Oui, même dans les plantes alimentaires!
Les pompes à engrenages de qualité alimentaire sont fabriquées en acier inoxydable et utilisées pour transporter:
Sirop
Chocolat
Huiles de cuisson
Crèmes
Chéri
Leur flux non pulsateur les rend idéaux pour une mesure précise et une manipulation de fluide délicate.
Dans cet espace, les pompes à engrenages offrent un dosage de précision et un fonctionnement propre , essentiel pour le transfert:
Acides et solvants
Alcools
Parfums
Pastes pharmaceutiques et suspensions
Des matériaux spéciaux résistants à la corrosion comme les boîtiers recouverts de PTFE sont souvent utilisés.
Dans l'équipement marin et même certains systèmes aérospatiaux, les pompes à vitesses sont responsables de:
Carburant
Actionnement hydraulique
Lubrification des boîtes de vitesses et des turbines
Leur robustesse, leur simplicité et leur faible entretien les rendent idéaux pour les applications où les temps d'arrêt ne sont pas une option.
Assumons-le:
Ils peuvent gérer une large gamme de fluides , de l'eau mince à la mélasse épais.
Ils ne sont pas affectés par la contamination , ce qui signifie qu'ils travaillent dans des conditions difficiles.
Ils fournissent un débit constant , qui est essentiel pour le comportement prévisible du système.
Ils sont rentables , fiables et ont une longue durée de vie opérationnelle avec un entretien minimal.
Le choix d'une pompe à équipement ne consiste pas seulement à choisir le premier modèle que vous trouvez en ligne. Se tromper et votre système peut souffrir d' inefficacité, de cavitation, de fuites - ou pire - une défaillance totale. Mais ne vous inquiétez pas, nous allons le décomposer en étapes simples et logiques.
Avant même de regarder un catalogue, demandez-vous:
Quel type de liquide suis-je pompé? (Est-ce épais? Abrasif? Corrosif?)
De quel débit (l / min ou gpm) ai-je besoin?
Quelle est la pression du système?
Quelle est la température du fluide?
Le fonctionnement continu est-il nécessaire?
Connaître ces spécifications réduira déjà vos choix considérablement.
Les pompes à engrenages sont disponibles en orientations horizontales et verticales . Votre disposition du système et votre espace disponible détermineront les meilleurs. Les conceptions verticales sont idéales pour un espace de plancher limité , mais horizontal est généralement plus facile pour l'entretien et l'inspection.
Toutes les pompes à engrenages ne peuvent pas gérer tous les liquides. Par exemple:
Huiles de pétrole → Matériaux de vitesse standard
Acides et solvants → acier inoxydable ou internes en revêtement
Produits alimentaires → Matériaux approuvés par la FDA comme l'acier inoxydable et le téflon
Conseil de pro: Vérifiez toujours le tableau de compatibilité chimique avant de sélectionner les matériaux de la pompe.
Le débit est souvent calculé à l'aide de cette formule:
qt = 7 × z × m² × b × n × 10⁻⁶ (pour les pompes à engrenages à haute pression)
Où:
Z = nombre de dents
M = module (taille de l'équipement)
B = largeur de vitesse
n = tr / min
Si vous n'êtes pas un geek mathématique, je ne m'inquiète pas. La plupart des fabricants de pompes fournissent des courbes de performances ou des logiciels pour vous aider à brancher et à jouer vos besoins.
Utilisez des pompes à engrenages à un étage pour une pression et un débit standard.
Utilisez plusieurs étages lorsque vous avez besoin de pressions plus élevées ou de débits variables.
Si votre source de fluide est en dessous du niveau de la pompe , assurez-vous que la pompe a une forte capacité d'auto-emprime . Les pompes à engrenages sont bonnes à ce sujet, mais gardez les hauteurs d'aspiration inférieures à 500 mm pour éviter la cavitation et les poches d'air.
Vous devrez peut-être également expliquer:
Environnements explosifs (utilisez des moteurs à l'épreuve des explosions)
Opération continue 24/7 (assurer une forte fiabilité + conception à faible entretien)
Redondance (utilisez des pompes doubles ou des unités de sauvegarde pour les systèmes critiques)
Après une présélection, double-vérifiez:
Notes d'efficacité
Niveaux de bruit
Tolérance aux vibrations
Accessoires disponibles (vannes, filtres, soulagement de la pression)
Si vous n'êtes pas sûr, contactez le fabricant et fournissez vos spécifications système. La plupart recommanderont un modèle ou en personnaliseront un pour vous.
Parfois, l'utilisation de deux petites pompes d'engrenages en parallèle est meilleure qu'une grande unité. Pourquoi?
Amélioration de la redondance
Remplacement plus facile
Flexibilité en fonctionnement (éteindre une à faible demande)
D'accord, soyons réels - les pompes à gérer sont incroyables, mais elles ne sont pas parfaites. L'un des problèmes les plus courants qui peuvent se faufiler sur votre système est quelque chose appelé 'huile piégée ' ou piégeage d'huile . Cela semble inoffensif, mais cela peut sérieusement gâcher les choses si vous ne le gérez pas correctement.
Plongeons-nous.
Lorsque les engrenages tournent et se réunissent ensemble, ils créent de petits espaces fermés entre les dents d'engrenage et le boîtier de la pompe. Normalement, le fluide traverse ces poches de l'entrée à la sortie. Mais voici le problème:
Lorsque les dents d'engrenage enveloppent et piégent un petit volume d'huile dans une cavité scellée avec nulle part où aller, ce liquide est comprimé et augmente rapidement.
Cela crée des pics de pression dans de minuscules poches, comme les mini explosions , provoquant:
Augmentation du bruit
Vibration
Accumulation de chaleur
Usure prématurée sur les joints et les roulements
Perte d'efficacité
L'huile piégée se produit lorsque:
Le maillage de vitesses ne permet pas un chemin d'échappement pour le liquide.
Il n'y a pas de soulagement de pression approprié ou de zone déchargement '.
La conception de la pompe n'a pas une rainure ou une fente de relief appropriée.
Il est particulièrement courant lorsque le rapport de chevauchement de maillage (ε) est inférieur à 1,4. Tout ce qui est en dessous, et le liquide n'a nulle part où aller pendant le maillage.
Voici une liste rapide d'effets réels:
Surcharge de roulement - Plus de force est placée d'un côté de l'arbre
Sceau d'échange - Lorsque des pointes de pression se sont ouvertes
Dommages de type cavitation - La compression des fluides peut provoquer l'implance des bulles d'air
Bruit et vibration - ce hochet irritant que vous ne pouvez pas ignorer
Réduction de la durée de vie de la pompe - parce que tout s'use plus rapidement
Bonne nouvelle: l'huile piégée n'est pas inévitable. Il existe plusieurs solutions éprouvées.
Il s'agit de la méthode la plus utilisée. En usinant une rainure dans le couvercle d'extrémité , l'huile a une voie d'évacuation avant que la pression ne se renforce. Pensez-y comme une minuscule soupape de libération de pression construite directement dans la pompe.
Certains fabricants perforent de minuscules trous dans la face de l'engrenage ou l'arbre pour permettre à l'excès d'huile de saigner et d'équilibrer les forces de pression.
La modification de la forme de la dent d'engrenages pour réduire la taille et la durée des espaces fermées peut aider à limiter les volumes piégés.
En élargissant légèrement la zone de décharge , le liquide peut commencer à sortir avant d'être entièrement comprimé.
Si votre système le permet, une légère réduction de la pression de travail peut réduire les effets de compression causés par l'huile piégée.
Le piégeage d'huile conduit souvent à des forces radiales déséquilibrées . Voici comment les réduire:
Ajouter des rainures d'équilibrage hydraulique
Utiliser des roulements à double support
Gardez la pression de décharge uniformément distribuée
Donc, l'huile piégée n'est pas quelque chose à ignorer. Mais avec les bons choix de conception , et les techniques d'équilibrage de la pression , vous pouvez exécuter votre pompe de vitesse en douceur et en silence.
Avouons-le: lorsque vous installez une pompe, vos principales préoccupations sont probablement:
Le débit est-il suffisant?
Est-ce efficace ou l'énergie est-elle gaspillée?
Est-ce que cela restera cohérent au fil du temps?
Si la réponse à l'un de ces éléments est 'Je ne suis pas sûr, ' ne vous inquiétez pas - nous sommes sur le point de couvrir exactement ce qui a un impact sur les performances de la pompe à engrenages et comment le garder en forme supérieure.
Pour les pompes à engrenages à haute pression, le débit théorique peut être calculé avec:
qt = 7 × z × m² × b × n × 10⁻⁶ (L / min)
Où:
Z = nombre de dents
M = module de vitesse (taille de chaque dent)
B = largeur de vitesse
n = tr / min (rotations par minute)
Si vous utilisez une pompe à engrenages à basse pression ou à milieu de gamme, la constante peut changer légèrement (par exemple, 6,66 au lieu de 7), mais la structure reste la même.
Même si vos mathématiques sont parfaites, vous remarquerez peut-être que la sortie réelle est plus faible que prévu. C'est là que l'efficacité volumétrique entre en jeu.
Efficacité volumétrique (ηv) = (sortie de débit réelle / sortie de débit théorique) × 100%
Un monde parfait signifierait ηv = 100%. Mais dans le monde réel, il varie généralement de 85 à 95% pour les nouvelles pompes et tombe à mesure que la pompe porte.
Passons par les suspects habituels:
Le plus grand ennemi de l'efficacité. Cela se produit à trois endroits:
Dégagement des dents
Déclaration de la face de l'extrémité (entre les couvercles du matériel et du logement)
Gaps sur les parasites (entre les dents d'engrenage et le boîtier)
Même de minuscules fuites s'additionnent, en particulier sous haute pression.
Basse pression d'aspiration = risque de cavitation = perte de débit.
Si le vide dans l'entrée est trop fort, vous pouvez retirer l'air de l'huile (oui, cela se produit!), Ce qui entraîne des bulles d'air , du bruit et des dommages à la pompe.
Plus la pression du dos est élevée, plus l'huile est susceptible de fuir en arrière à travers de minuscules lacunes internes. C'est de l'énergie que vous ne reverrez plus jamais.
Si l'huile est trop chaude , la viscosité tombe → plus facile pour qu'elle fuit en interne
Si l'huile est trop froide ou trop épaisse , elle ne s'écoule pas bien dans les engrenages
Restez toujours dans recommandée de votre pompe la plage de variation de la température .
Trop bas? L'huile ne peut pas remplir les cavités d'engrenage assez rapidement → gouttes en débit.
Trop haut? L'air est aspiré → Risque de cavitation.
Restez entre 200 et 3000 tr / min , selon la cote de votre pompe.
À haute altitude, la pression de l'air chute, ce qui rend plus difficile pour l'huile de s'écouler dans le côté aspiration. Cela réduit le flux et peut créer des vibrations et du bruit.
✅ Gardez vos dégagements de fonction d'extrémité dans les spécifications
✅ Utilisez l'huile hydraulique propre et correctement filtrée
✅ Évitez les lignes d'aspiration longues ou étroites
✅ Maintenir la température de l'huile entre 20 et 60 ° C
✅ Installez les soupapes de décharge de pression et les mesures anti-cavitation
L'auto-emprime signifie que la pompe peut tirer du liquide en elle-même même si elle est située au-dessus du niveau de fluide . Les pompes à engrenages sont généralement bonnes à ce sujet - si elles sont installées correctement.
Mais l'auto-emprime n'est pas magique. Cela dépend de:
Pression de vide
Intégrité de joints
Viscosité
La plupart des pompes à engrenages peuvent soulever l'huile jusqu'à 0,5 mètre . Allez au-delà de cela, et vous risquez la cavitation (minuscules bulles de vapeur qui endommagent les composants).
Pré-remplit toujours la pompe avec de l'huile avant le démarrage
Direction de rotation à double vérification - Câblage de réversion = flux inversé
Évitez la course à sec - le contact sans lubrification provoque des dégâts instantanés
Utilisez des réglages flexibles pour absorber le désalignement de l'arbre
Installez les filtres pour éviter la contamination
Surveiller la température et la viscosité de l'huile (idéal: 20–60 ° C)
Ne dépassez pas les cotes de pression - cela contrainte les sceaux et les roulements
Minimiser la longueur et les coudes de la conduite d'aspiration pour réduire les pertes
Je veux votre Pompe à engrenages aux dernières années au lieu de mois? Voici votre liste de contrôle.
Lubrifier les roulements régulièrement
Stocker dans un endroit sec et propre lorsqu'il n'est pas utilisé
Inspectez le câblage, les commutateurs et les terminaux pour l'usure
Vérifiez la résistance à l'isolation pour les pompes électriques
Remplacez les pièces endommagées par des composants de correspondance exacte
Les pompes à vitesses peuvent être à l'ancienne, mais elles sont fiables, abordables et polyvalentes . Lorsqu'elles sont choisies et maintenues correctement, ils fournissent régulière , une bonne aspiration et une excellente durabilité - tout en étant facile à utiliser et à réparer.
Que vous soyez dans la construction, la transformation des aliments, l'automobile ou l'agriculture, les pompes à équipement sont toujours un choix solide lorsque les performances et la simplicité comptent le plus.
1. Les pompes à engrenages peuvent-elles gérer les liquides sales ou abrasifs?
Non recommandé. Ils fonctionnent mieux avec des fluides propres et lubrifiants. Les abrasifs porteront les engrenages et les logements.
2. Puis-je inverser la direction d'écoulement en inversant le moteur?
Oui, mais seulement si la pompe est symétrique et conçue pour le flux bidirectionnel. Confirmez toujours avec le fabricant.
3. Pourquoi ma pompe à équipement est-elle bruyante?
Causes très probablement: air piégé, cavitation, pression excessive ou désalignement.
4. Quelle est la durée de vie typique d'une pompe à engrenage?
Avec une bonne maintenance, 3 à 5 ans sont courants, même plus dans des applications peu utiles.
5. Quoi de mieux: pompe à engrenages ou pompe à piston?
Les pompes à engrenages sont plus simples et moins chères , mais les pompes à piston gèrent une pression plus élevée et un débit variable . Choisissez en fonction de vos besoins.
Depuis 2004 Blince Hydraulic a été l'un des principaux fournisseurs de systèmes hydrauliques à haute performance et de soutien professionnel.
Notre inventaire étendu comprend une large gamme de composants hydrauliques , tels que les cylindres hydrauliques,hydrauliques moteurs ,hydrauliques pompes ,hydrauliques tuyaux , et hydrauliques raccords - disponibles standard ou entièrement personnalisés pour répondre à vos besoins spécifiques.
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