Qu'est-ce qu'une pompe à déplacement numérique et pourquoi est-elle plus efficace ?

Le terme « pompe à déplacement numérique » suscite généralement deux réactions en proportions égales : de l’intérêt, car il évoque une technologie avancée, et de la méfiance, car de nombreux produits qualifiés de « numériques » ne diffèrent pas fondamentalement de leurs prédécesseurs. Dans le cas présent, cet intérêt est justifié. La pompe à déplacement numérique se distingue mécaniquement de toutes les conceptions conventionnelles de pompes, et la différence d’efficacité n’est pas marginale.

Le problème intrinsèque des pompes conventionnelles

Chaque pompe volumétrique conventionnelle — à engrenages, à palettes ou à pistons axiaux — fait passer tous ses éléments de pompage actifs par un cycle complet de pression à chaque tour de l’arbre. Lorsque le système n’a pas besoin de la puissance maximale, la pompe effectue tout de même le travail de mise sous pression du fluide ; l’excédent est simplement évacué vers le réservoir via la valve de sécurité ou un circuit de dérivation. À une charge de 50 %, une pompe à cylindrée fixe consomme environ 80 à 90 % de la puissance d’entrée nominale tout en fournissant seulement la moitié du travail utile. Cet écart représente une perte totale.

Les conceptions à cylindrée variable réduisent cet écart en diminuant la course. Toutefois, les mécanismes à plateau incliné présentent une limite minimale stable de cylindrée — généralement de 5 à 10 % de la cylindrée maximale — en dessous de laquelle la stabilité de la régulation se dégrade. En outre, le système servo du plateau incliné lui-même consomme continuellement de l’énergie pour maintenir sa position.

Comment la technologie Digital Displacement y remédie

Une pompe à déplacement numérique équipe chaque piston d’une vanne à commande électronique à action rapide. À chaque course donnée, il est possible de commander le piston pour qu’il mette en pression le fluide et le délivre à la sortie — ou bien de le commander au ralenti, afin qu’il aspire le fluide et le renvoie à l’entrée sans effectuer de travail de pression. Cette décision est prise à nouveau pour chaque piston à chaque course, avec des temps de réponse inférieurs à cinq millisecondes.

À 50 % du déplacement, environ la moitié des pistons sont engagés à chaque tour. Les pistons désengagés consomment quasiment aucune puissance : ils sont véritablement déchargés, et non simplement contournés. Le rendement à 50 % de charge est donc proche du rendement à pleine charge, contrairement à la chute brutale de rendement que connaissent les conceptions classiques.

Pourquoi cela importe-t-il dans des applications réelles

Les systèmes hydrauliques réels fonctionnent rarement à pleine charge pendant plus qu'une fraction de leur temps de fonctionnement. Une machine de chantier effectue un cycle comprenant des phases de creusage à pleine charge, de déplacement à charge partielle et de positionnement quasi au ralenti. Une presse industrielle n'opère sous haute pression que durant la phase effective de formage. Une pompe à déplacement numérique dimensionnée pour la demande maximale fonctionne efficacement sur l'ensemble du cycle — et non seulement au point de conception.

HOVOO / HOUFU maintient kits de joints pour Danfoss des plates-formes de pompes à déplacement numérique. L’étanchéité des joints de piston est fondamentale pour la séparation de pression dont dépend le système de vannes numériques. Visitez hovooseal.com pour les spécifications.

Source : www.hovooseal.com