Les conceptions à plateau incliné gèrent assez bien les changements brusques de charge, ce qui est particulièrement important pour des applications comme le forage de roche, où la pression doit rester stable même dans des conditions difficiles. Elles peuvent maintenir de bons débits au-dessus de 350 bar, ce qui les rend fiables sous contrainte. Lorsque les marteaux hydrauliques passent d'une couche rocheuse à une autre avec des niveaux de dureté variables, ce type de stabilité est essentiel. En revanche, les configurations à axe coudé résistent généralement mieux à la saleté et aux impuretés dans des conditions sévères telles que la classe ISO 4406 22/19. La conception de ces pompes, avec des blocs de cylindres inclinés, réduit d'environ 40 % l'accumulation de particules par rapport aux modèles à plateau incliné. Les deux types atteignent tous deux une efficacité volumétrique supérieure à 92 %, mais les pompes à axe coudé durent généralement plus longtemps avant de nécessiter une maintenance importante dans les applications impliquant beaucoup de boues. Cela s'explique par une force latérale moindre sur les pièces mobiles. C'est pourquoi la plupart des mines optent pour des unités à axe coudé pour leurs convoyeurs manipulant des résidus abrasifs, tandis que les versions à plateau incliné dominent encore dans les situations où les foreurs ont besoin d'un temps de réaction instantané du système de pression.
Les pompes à pistons axiaux sont aujourd'hui équipées de commandes électrohydrauliques capables d'ajuster le débit en fonction des besoins durant les différentes phases de fonctionnement. Lors des cycles de chargement, le système augmente le débit jusqu'à environ 300 litres par minute pour remplir rapidement les godets, puis le réduit à environ 80 litres lorsque le positionnement fin est requis. Cette approche permet de réduire d'environ 30 % l'énergie gaspillée par rapport aux anciens modèles à débit fixe. Pour les camions de transport en montée, les commandes compensées en pression maintiennent une puissance constante, portant la pression au-delà de 400 bars sur les pentes très raides. Qu'est-ce que cela signifie ? Cela élimine les moteurs qui luttent contre la résistance, et permet des économies de carburant d'environ 18 % selon les différentes charges de travail. Les derniers systèmes de commande se connectent également à des plateformes de gestion de flotte, analysant en temps réel les données provenant des opérations de forage. Ils prédisent effectivement ce qui va suivre en fonction des changements de type de roche et ajustent les paramètres hydrauliques à l'avance, au lieu de simplement réagir aux problèmes au fur et à mesure qu'ils surviennent.
Les pompes à pistons axiaux fonctionnant dans des conditions ISO 4406 Classe 22/19 ont de sérieuses difficultés car le fluide hydraulique contient entre 20 000 et 40 000 particules par millilitre de plus de 4 microns. Ces abrasifs minuscules, comme la silice et la poussière de charbon, provoquent d'importants problèmes d'usure, usant les composants environ trois fois plus rapidement que dans des applications industrielles classiques. Les fabricants ont mis au point plusieurs solutions ingénieuses pour lutter contre ce problème. Les pistons nitridés, dont la dureté dépasse 60 HRC, résistent mieux au micro-frettage lors des contacts répétés avec la plaque basculante. L'application de revêtements en carbone de type diamant (DLC) sur les blocs-cylindres réduit le frottement à moins de 0,05, maintenant ainsi un rendement volumétrique supérieur à 92 % même en présence de contaminants. Pour les situations à haute pression atteignant 400 bars et plus, des plaques de clapets bimétalliques renforcées aident à conserver leur forme et leur fonctionnalité. L'ensemble de ces améliorations fait que les machines durent sensiblement plus longtemps avant de nécessiter une révision. Les ateliers de maintenance constatent une augmentation d'environ 40 % du temps moyen entre deux révisions pour les pelles mécaniques à câble et les extracteurs continus, passant ainsi de contrôles mensuels à des inspections trimestrielles. Des preuves concrètes proviennent notamment des mines de cuivre au Chili, où l'adoption de la technologie DLC a permis de réduire les arrêts imprévus d'environ 700 heures par an et par groupe pompe. Et n'oublions pas les joints en carbure de tungstène projetés thermiquement, qui maintiennent les fuites en dessous de 0,1 % lors du transfert de boues. Cela permet de lutter contre les principales causes de défaillance rencontrées dans les systèmes hydrauliques miniers : l'usure par abrasion, le grippage métal sur métal (grippage adhésif) et la rupture des pièces due aux contraintes répétées (fractures par fatigue).
Les pompes à pistons axiaux utilisées dans les applications minières doivent supporter des écarts de température extrêmes, allant des conditions de gel aux chaleurs torrides du désert. Les joints doivent rester flexibles à des températures comprises entre moins 40 degrés Celsius et plus 70 degrés afin d'éviter les fuites lorsque l'équipement subit ces variations thermiques. Le passage à des fluides synthétiques tels que le PAO (Polyalphaoléfine) fait une grande différence au démarrage par temps froid, réduisant l'usure causée par l'huile épaissie durant les premiers instants suivant l'allumage. Lorsque la température descend à environ moins 30 degrés, les huiles minérales classiques peuvent effectivement tripler le couple nécessaire pour faire fonctionner la pompe, comparé à l'utilisation de synthétiques correctement formulés, selon des études récentes en dynamique des fluides datant de 2025. La résistance aux hautes températures est également essentielle. En l'absence de formulations spéciales résistant aux esters phosphatés et à l'oxydation, les joints en caoutchouc ont tendance à se dégrader environ 40 % plus rapidement dès que la température dépasse 60 degrés Celsius en fonctionnement.
Les opérations minières éloignées de la civilisation nécessitent des pompes conçues pour des réparations rapides et un entretien facile. Le système modulaire de cartouche à clapets permet aux ouvriers de remplacer l'ensemble des plaques de valve en moins d'une demi-heure, sans tout démonter. La poussière constitue un problème majeur sur ces sites, notamment dans les zones répondant aux normes ISO 4406 Classe 22/19. Les particules de silice présentes dans l'air peuvent user les équipements cinq fois plus rapidement que la normale, selon une étude publiée l'année dernière dans le Tribology Journal. C'est pourquoi les conceptions à carter divisé sont si importantes : elles donnent un accès direct aux joints sans avoir à déconnecter tous les tuyaux. Lorsqu'un joint cède, cette conception réduit les temps d'arrêt d'environ 70 %. Cela fait toute la différence lorsque les outils spécialisés ne sont pas disponibles sur site et que les pièces de rechange risquent de ne pas arriver avant le lendemain au mieux. Ce qui aurait pu représenter plusieurs jours de production perdue devient une simple réparation terminée avant la fin du quart de travail.
Les pompes à plateau incliné supportent bien les changements soudains de charge, assurant une stabilité de pression pour des tâches comme le forage de roche. Les pompes à axe incliné sont plus résistantes aux contaminants dans des conditions difficiles et ont tendance à durer plus longtemps avant de nécessiter une maintenance importante.
Les pompes à piston axiales équipées de commandes électrohydrauliques ajustent en temps réel leur cylindrée pour s'adapter aux besoins opérationnels, réduisant ainsi le gaspillage d'énergie d'environ 30 % et permettant des économies de carburant d'environ 18 % lors de diverses charges de travail.
Des pistons nitrurés, des blocs-cylindres revêtus de DLC et des plaques de valve renforcées font partie des innovations utilisées pour prolonger la durée de vie des pompes dans des environnements abrasifs et à haute pression.
Ces pompes utilisent des joints flexibles capables de résister à des températures allant de −40 °C à +70 °C et s'appuient sur des fluides synthétiques pour un meilleur fonctionnement lors des démarrages à froid.
Droits d'auteur © 2025 Baoding Winners Trading Co., Ltd. Tous droits réservés. - Politique de confidentialité
