Pompes et compresseurs

1. Donner de l'énergie à un fluide

Une pompe reçoit l'énergie mécanique d'un moteur qui tourne et la transmet à un liquide : huile de la presse plieuse, liquide de coupe des centres d'usinage, eau. Un compresseur fait la même chose avec un gaz : l'air comprimé de l'atelier. Le fluide transporte ensuite cette énergie jusqu'aux vérins et aux moteurs hydrauliques ou pneumatiques.

Retenez une idée essentielle pour les pompes hydrauliques : une pompe fournit un débit, elle ne « fait » pas la pression. C'est la résistance que rencontre l'huile, un vérin qui pousse une charge, un étranglement, qui fait monter la pression. C'est pourquoi un circuit hydraulique a toujours un limiteur de pression : sans lui, un vérin en butée ferait monter la pression jusqu'à la casse.

2. Pompes volumétriques et pompes centrifuges

Il existe trois grandes familles de pompes volumétriques. La pompe à engrenages est simple, robuste et bon marché : c'est celle de beaucoup de centrales comme celle de la presse plieuse. La pompe à palettes est plus silencieuse. La pompe à pistons atteint les pressions les plus élevées et peut avoir une cylindrée variable. Le cours d'hydraulique complète ces notions.

3. Cylindrée et débit

La cylindrée d'une pompe volumétrique est le volume qu'elle déplace à chaque tour, en cm³/tr. Elle est inscrite sur la pompe ou dans sa documentation. Le débit théorique s'obtient en multipliant par la vitesse de rotation. En réalité, un peu d'huile fuit à l'intérieur de la pompe, du refoulement vers l'aspiration : le rendement volumétrique tient compte de ces fuites.

Une pompe qui s'use a des fuites internes qui augmentent. Le débit baisse, surtout quand la pression monte : les vérins deviennent lents en charge alors qu'ils vont bien à vide. Chronométrer une course de vérin à chaque visite préventive est un bon moyen de voir l'usure venir.

4. Ce qui fait mourir une pompe

5. Les compresseurs d'air

Le compresseur à piston utilise un système bielle-manivelle. Quand le piston descend, le volume du cylindre augmente : le clapet d'aspiration s'ouvre et l'air entre. Quand il remonte, l'air est comprimé, puis le clapet de refoulement s'ouvre et l'air part vers le réservoir. Les clapets sont de simples lames qui s'ouvrent sous la différence de pression.

Le compresseur à vis comprime l'air entre deux rotors hélicoïdaux qui s'engrènent. Le débit est continu, sans à-coups, et la machine est plus silencieuse. C'est la solution des installations qui tournent longtemps. Beaucoup de compresseurs à vis injectent de l'huile qui refroidit et étanche : elle se sépare de l'air ensuite, dans un séparateur qui fait partie de l'entretien.

6. L'installation d'air comprimé

Le compresseur ne travaille pas seul. Le réservoir stocke l'air et amortit les à-coups. Le pressostat arrête le compresseur quand la pression haute est atteinte et le relance quand elle redescend. La soupape de sécurité s'ouvre si la pression dépasse la valeur fixée par le fabricant, par exemple si le pressostat ne coupe plus. En se comprimant puis en refroidissant, l'air laisse l'eau qu'il contient : ces condensats, mélangés d'huile, s'accumulent au fond du réservoir et se purgent. En aval, un sécheur retire l'humidité qui reste et des filtres arrêtent les poussières et l'huile, avant que l'air rejoigne le réseau et les groupes de traitement des machines.

7. Entretien de premier niveau et signaux d'alerte

Les périodicités sont celles de la notice et de la gamme de maintenance. Voici une visite type du compresseur de l'atelier par Inès :

1. 1Relever la pression au manomètre et noter si le compresseur tourne souvent ou longtemps.
2. 2Purger le réservoir, sauf si une purge automatique est installée ; vérifier alors qu'elle fonctionne. Récupérer les condensats dans le bac prévu.
3. 3Contrôler le niveau d'huile du compresseur, machine arrêtée, au voyant ou à la jauge.
4. 4Vérifier l'état du filtre d'aspiration ; le nettoyer ou le changer selon la notice, compresseur consigné.
5. 5Écouter les fuites du réseau et vérifier la propreté des ailettes de refroidissement.

Un compresseur qui redémarre sans arrêt, même la nuit quand l'atelier est vide, révèle des fuites sur le réseau. C'est de l'électricité perdue en permanence : chercher les fuites fait partie de l'entretien.

8. Sécurité : l'énergie reste stockée

9. Pour aller plus loin