Moteur de pompe hydraulique de presse à injecter : choix et remplacement

Pour remplacer le moteur de pompe hydraulique d’une presse à injecter plastique, on fait correspondre le nouveau moteur à quatre données de la plaque de l’ancien : puissance, vitesse (nombre de pôles), carcasse IEC et forme de construction. Par exemple, un moteur de pompe dont la plaque indique 15 kW, 1460 tr/min et 160L est remplacé par le DRG-160L-4 : 15 kW, 1465 tr/min, carcasse 160L, arbre 42 × 110 mm ; il absorbe 27,3 A sous 400 V et se couple en triangle. La carcasse restant la même, la lanterne de pompe, le demi-accouplement et les trous du châssis sont réutilisés tels quels. La valeur de plaque du constructeur fait foi ; une hausse de puissance ne se justifie que par le calcul.

Le cadre général du choix moteur sur les presses à injecter (différences entre machines hydrauliques, hybrides et tout électriques) est traité dans notre article Choix du moteur électrique sur les presses à injection plastique ; cet article porte uniquement sur le remplacement d’un moteur de pompe défaillant ou sous-dimensionné. Dépose, raccordement et réglage du relais thermique doivent être réalisés par un électricien qualifié. Les modèles 4 pôles utilisés comme moteurs de pompe sont classés par puissance et carcasse sur la page Acheter un moteur électrique en ligne.

Retrouver le nouveau moteur à partir de l’ancienne plaque

Si la plaque est lisible, la tâche est simple. Le tableau ci-dessous compare ligne par ligne la plaque d’un moteur de pompe de 15 kW (exemple) et son équivalent DRG :

Si la plaque est illisible, trois mesures identifient la carcasse : le diamètre d’arbre D, la hauteur d’axe H (moteurs à pattes) et le diamètre de centrage N de la bride. Par exemple, un arbre de 42 mm, une hauteur d’axe de 160 mm et un centrage de 250 mm désignent la carcasse 160 ; pour distinguer 160M et 160L, mesurez l’entraxe des trous de pattes B (210 et 254 mm). Toutes les cotes figurent sur la page des dessins techniques des moteurs DRG.

Accouplement à la pompe : lanterne, accouplement, B5 et B35

Dans une centrale hydraulique, le moteur est relié à la pompe par une lanterne, avec un accouplement élastique entre l’arbre moteur et l’arbre de pompe. Deux formes de construction se rencontrent côté moteur :

• B5 (bride seule) : le moteur est suspendu à la lanterne, sans pattes. Courant sur les petites et moyennes centrales posées verticalement ou horizontalement sur le réservoir.
• B35 (pattes + bride) : le moteur est fixé à la fois à la lanterne et au châssis. Préféré sur les grandes carcasses pour que la lanterne ne porte pas le poids du moteur. Au remplacement, serrez les vis de pattes en dernier pour ne pas désaligner la lanterne.

Le côté moteur de la lanterne est usiné aux cotes de la bride B5. Valeurs catalogue des carcasses concernées :

Les carcasses 160M, 160L, 180M et 180L ont la même bride (P 350, N 250, M 300 mm), mais l’arbre fait 42 mm en 160 et 48 mm en 180. En passant de 15 kW à 18,5 kW, la lanterne peut donc rester, mais le demi-accouplement côté moteur doit être réalésé ou remplacé. En passant de 132M à 160M, lanterne et accouplement changent tous deux.

Ajustement de l’arbre D × E et alignement de l’accouplement

Le moyeu d’accouplement est usiné au diamètre d’arbre D et à la largeur de clavette F ; sa longueur ne doit pas dépasser la longueur d’arbre E. En carcasse 160, l’arbre fait 42 × 110 mm avec une clavette de 12 mm ; en carcasse 180, 48 × 110 mm avec une clavette de 14 mm. Points de vigilance au montage :

• Le jeu axial entre les demi-accouplements doit respecter la valeur du fabricant de l’accouplement ; l’arbre moteur ne doit pas buter contre l’arbre de pompe.
• Le centrage de la lanterne (N) limite le désalignement, mais en B35 de mauvaises cales sous les pattes font forcer le moteur sur la lanterne.
• Si l’élément élastique de l’ancien accouplement est durci ou déchiré, remplacez-le avec le moteur ; un élément usé renvoie des chocs au roulement du nouveau moteur.
• La clavette doit être ajustée dans sa rainure et ne pas dépasser du moyeu.

Vérification de puissance : exemple P = Q · p / 600 / η

Si l’on envisage d’augmenter ou de réduire la puissance au remplacement, on calcule la puissance hydraulique de pointe : P (kW) = Q (L/min) × p (bar) / 600 / η. Exemple avec hypothèses : la pompe débite 60 L/min, la pression d’injection est de 140 bar, rendement de la pompe η = 0,85. P = 60 × 140 / 600 / 0,85 ≈ 16,5 kW. Cette pointe dépasse 15 kW, mais la phase d’injection ne dure que quelques secondes. À cette pointe, le DRG-160L-4 de 15 kW fournit 9550 × 16,47 / 1465 ≈ 107,4 Nm : environ 1,1 fois son couple nominal (97,8 Nm) et moins de la moitié de son couple de décrochage (2,3 × 97,8 ≈ 224,9 Nm). Ce court dépassement est acceptable ; ce qui décide vraiment, c’est l’échauffement sur cycle calculé ci-dessous. Avec vos propres débit et pression, utilisez le calculateur de puissance pompe-ventilateur.

Échauffement en cycles charge-ralenti fréquents : puissance équivalente

Une presse à injecter alterne à chaque cycle entre phases sous pression et faible charge. L’échauffement du moteur dépend non de la puissance de pointe mais de la moyenne temporelle du carré de la puissance (moyenne quadratique). Exemple de cycle de 23 secondes (η = 0,85, rendement de la pompe supposé) :

La puissance équivalente vaut √[(4,71² × 2 + 16,47² × 3 + 2,94² × 5 + 9,41² × 10 + 4,71² × 3) / 23] ≈ 9,0 kW. Un moteur de 15 kW est thermiquement à l’aise sur ce cycle. Si l’ancien moteur chauffait malgré tout, la cause n’est généralement pas la puissance mais l’une des suivantes :

• Le limiteur de pression est réglé plus haut que nécessaire ; la pompe travaille sous pression même en circulation à vide.
• L’huile hydraulique est chaude ; le refroidisseur est encrassé ou le débit d’eau insuffisant.
• Le ventilateur ou son capot est colmaté par la poussière, les ailettes de la carcasse sont sales.
• Les courants de phase sont déséquilibrés ; une borne est desserrée sur une phase.

Contrôler ces points avant le remplacement évite que le nouveau moteur chauffe pour la même raison.

Liste de contrôle de mise en service après remplacement

• Sens de rotation : respecte-t-il la flèche du corps de pompe ? Vérifiez par une brève impulsion ; une pompe à engrenages ou à palettes tournant à l’envers peut s’endommager en quelques secondes.
• Couplage : les moteurs de la boutique à partir de 4 kW sont en 400/690 V, fonctionnent en triangle sur un réseau 400 V et conviennent au démarrage étoile-triangle ; la pompe doit démarrer à vide (valve de décharge ouverte).
• Réglage du relais thermique : au courant de plaque (27,3 A sous 400 V pour le DRG-160L-4) ; voir l’outil de sélection relais thermique, fusible et contacteur.
• Mesurez et notez le courant de chaque phase pendant la première heure ; le courant en circulation à vide sert de référence pour les diagnostics futurs.
• Le protecteur d’accouplement et les ouïes de la lanterne sont-ils en place ?
• Contrôlez la carcasse à la main, et si possible au thermomètre, à la fin du premier poste.

Tableau des moteurs de pompe pour presses à injecter

Puissances de moteur de pompe courantes sur les presses hydrauliques de petit et moyen tonnage (4 pôles, fonte, courant à pleine charge sous 400 V) :

Moteurs de pompe dans cette gamme de puissance

• DRG-132M-4 – 7,5 kW – 1460 tr/min – 132M
• DRG-160M-4 – 11 kW – 1465 tr/min – 160M
• DRG-160L-4 – 15 kW – 1465 tr/min – 160L
• DRG-180M-4 – 18,5 kW – 1470 tr/min – 180M
• DRG-180L-4 – 22 kW – 1470 tr/min – 180L

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Questions fréquentes

Quelle puissance pour le moteur de pompe d’une presse à injecter ?

Elle dépend du tonnage et du débit de pompe ; 7,5 à 22 kW est courant sur les petites et moyennes presses. La valeur définitive est la plaque de la machine ou les données du constructeur ; sans plaque, calculez la pointe avec Q × p / 600 / η et la puissance équivalente avec un tableau de cycle.

Faut-il changer l’accouplement en remplaçant le moteur de pompe ?

Non si la carcasse est la même. Passer de la carcasse 160 à 180 conserve la bride, mais l’arbre passe de 42 à 48 mm, donc le demi-accouplement côté moteur change.

Combien d’ampères consomme un moteur de pompe de 15 kW ?

Le DRG-160L-4 de 15 kW à 1500 tr/min absorbe 27,3 A à pleine charge sous 400 V et 28,8 A sous 380 V. Le courant de démarrage vaut environ 7,8 fois le courant nominal, d’où l’usage fréquent du démarrage étoile-triangle.

Pourquoi le moteur de pompe d’une presse à injecter chauffe-t-il ?

La cause est le plus souvent côté hydraulique et non moteur : limiteur de pression trop haut, huile chaude, refroidisseur encrassé. Un capot de ventilateur colmaté et des courants de phase déséquilibrés provoquent aussi l’échauffement. Vérifiez-les avant le remplacement.

Envoyez-nous une photo de la plaque de votre ancien moteur et les données de la pompe, et déterminons ensemble son équivalent exact : +90 (542) 666 11 11, [email protected] ou notre page contact. Tous les modèles : Acheter un moteur électrique en ligne.