III.1- Pompes et moteurs à pistons axiaux

          On entend par ce terme: «unité dont les pistons sont disposés parallèlement à l'axe». Ces unités sont adaptées, de par leur technologie, à des vitesses relativement élevées. Elles peuvent être à cylindrée fixe ou variable. La gamme de pressions pouvant aller jusqu'à 450 bar. La course des pistons est provoquée par l'inclinaison d'un plateau par rapport au barillet contenant les pistons. Si l'inclinaison est variable, alors la cylindrée est variable. Le nombre de pistons détermine la stabilité du débit aux orifices : en effet chaque piston est soit à l'aspiration, soit au refoulement, le débit présente donc des irrégularités d'autant plus grandes que le nombre de pistons est faible ou que celui-ci est pair.

Pompe à pistons axiaux à axe droit, plateau inclinable

Certaines unités, dites "à axe brisé", sont classées dans les unités à pistons axiaux à cause de leur technologie et de leurs caractéristiques similaires. Ces unités ont une cylindrée fixe, fonction de l'angle arbre/barillet.

Pompe à axe brisé, barillet inclinable

Dans ce principe (pompe à axe brisé, barillet inclinable), le barillet est entraîné par les pistons qui reçoivent eux-mêmes leur mouvement par le plateau d’entraînement. Le barillet est guidé soit par un axe central soit logé dans un roulement à aiguilles. Il peut être incliné par rapport à l’axe d’entraînement. La cylindrée de la pompe varie en fonction de l’angle d’inclinaison du barillet. Ce principe de construction permet de réaliser des pompes à débit « réversibles ».

Pompe à plateau oscillant (pistons axiaux à clapets)

Dans ce principe (pompe à plateau oscillant), l’arbre d’entraînement fait osciller le plateau d’entraînement, qui transmet un mouvement alternatif aux pistons immobilisés en rotation. Les pistons sont appliqués par des ressorts de rappel sur le plateau.

Un palier axial avec un roulement encaisse les forces développées par le couple piston-plateau d’entraînement. Le redressement du sens des débits des différents pistons est réalisé, soit par une distribution à clapets, soit par des fentes sur les pistons. L’angle du plateau oscillant n’est pas modifiable, de ce fait, la cylindrée d’une telle pompe est constante. De par ce procédé très simple, le débit peut être varié de façon continue.

III.2- Pompes et moteurs à pistons radiaux

          On entend par ce terme : «unité dont les pistons sont disposés radialement à l'axe», les pistons sont donc perpendiculaires à l'axe. Ces unités sont adaptées, de par leur technologie, à des vitesses relativement faibles et à des couples très élevés (pour les moteurs). La course des pistons est provoquée par un excentrique ou "vilebrequin". Leur cylindrée est par conséquent généralement fixe. Il existe des moteurs "multi-cylindrées" (à 2 ou 3 cylindrées), permettant plusieurs gammes de vitesses. Le calcul de la cylindrée est le même que pour les unités à pistons axiaux.

Le nombre de pistons détermine la stabilité du débit aux orifices de la même façon que pour les unités à pistons axiaux (voir chapitre précédent).

Source : cat. Rexroth- Moteur hydraulique à pistons radiaux

III.3- Pompes et moteurs à engrenages

          Les pompes et moteurs à engrenage sont constituées de 2 pignons engrenant dans un boîtier, lorsque les dents se quittent, le volume inter dents augmente ; c'est l'aspiration. L'huile transite ensuite entre les dents par la périphérie de l'engrenage. Lorsque les dents engrènent, le volume inter dents diminue ; c'est le refoulement.

L'engrenage peut être à denture externe ou interne. Ces unités sont adaptées à des vitesses (<= 2000 tr/min) et pressions moyennes (engrenage externe >> 250 bar, engrenage interne >> 250-300 bar). Elles sont à cylindrée fixe. Leur prix est modique, et elles sont assez bruyantes. Les pompes à engrenages peuvent être accouplées les unes à la suite des autres (jusqu'à 4) sur le même arbre, et entraînées par le même moteur. Les équilibrages hydrostatiques sur les paliers sont poussés, car les étanchéités internes se font sur des distances faibles (dents). Les jeux doivent être nuls, sans effort pièces / pièces. En conséquence elles ne supportent souvent qu'un seul sens de rotation, à moins de démonter et d'inverser certaines pièces.

Source Rexroth - Pompe à engrenage externe (p < 250 bar)

Source : Rexroth-  Pompe à engrenage interne (p < 210 bar)

Les deux figures ci-dessous représentent le synoptique et la photographie d’une pompe à engrenage externe :

III.4- Pompes et moteurs à palettes

          Un rotor tourne dans un anneau excentré. Le volume compris entre ces deux éléments est fractionné par des palettes coulissant dans le rotor. Sur un demi-tour le volume inter palettes augmente ; c'est l'aspiration. Sur l'autre demi-tour, le volume inter palettes diminue, c'est le refoulement (voir figure ci-dessous).

Principe d’une pompe à palettes

Le modèle de pompe à palettes ci-dessus présente l'inconvénient d'une action de pression sur le rotor importante. Pour remédier à cela, les constructeurs rendent la pompe symétrique pour équilibrer les effets de pression sur le rotor. Les paliers de celui-ci ne supportent alors aucune action importante (voir figure ci-après).

Principe d’une pompe à palette

Il existe des pompes à palettes à cylindrée variable, la variation de cylindrée s'obtient en faisant varier l'excentration entre le rotor et le corps (stator).