Brevet FR2547367A3 — publié le 19841214

FR 2547367 A3 19841214 FR 8407745 A 19840518 "Pompe centrifuge à aubes protégées contre l'usure" L'invention concerne une pompe centrifuge comportant au moins une roue à aubes logée dans un carter et étanchée. La surpression à la sortie d'une roue à aubes de pompe centrifuge nécessite des endroits d etanchement en allant du pourtour intérieur au pourtour extérieur de la roue à aubes, car sinon il se produit des reflux ou 10 des pertes par fuites O Ces pertes par fuites ou par interstices peuvent particulièrement être engendrées entre la roue à aubes et le diffuseur c 8 té aspiration à l'entrée de la roue, entre les aubes et le carter, dans le cas de roues ouvertes, à l'endroit du presse-étoupe et des organes 15 de compensation pour la force axiale, et entre deux étages voisins d'une pompe centrifuge à plusieurs étages, En vue de maintenir les pertes par interstices aussi faibles que possible, les interstices (tronçons de blocage) entre le rotor et le stator sont mainte-20 nus aussi petits que possible, Cela porte en soi le grand risque qu'en cas d'impuretés dans le fluide en circulation, des corps étrangers n'arrivent dans les petits interstices provoquant après peu de temps, une surchauffe locale, jusqu'à ce que se produise une fusion du matériau et que le 25 moteur d'entraînement s'arrête. Afin de résoudre le problème ainsi posé, il est connu de visser, coller ou presser dans le carter ou 2. dans la roue à aubes, des anneaux en matériau résistant à l'usure, Des anneaux de ce genre sont conçus comme pièces d'usure et peuvent se remplacer en cas d'usure excessive. En conséquence, la roue à aubes proprement dite, comparati5 vement très coûteuse dans la fabrication, n'a pas besoin d'être changée. L'invention a pour but de créer une pompe centrifuge pourvue d'une roue à aubes, du type indiqué dans le préambule, dans laquelle les inconvénients mentionnés 10 sont surmontés, et vise en particulier la réalisation, à l'aide de moyens très simples, d'une pompe centrifuge qui résiste particulièrement a 1 usure et supporte en con Séquence, une longue durée d'utilisation avec une grande sûreté de fonctionnement. L'invention concerne, à cet effet, une pompe centrifuge du type indiqué, qui est caractérisée en ce que la roue à aubes est pourvue, au moins en ses points d'étanchement et/ou en ses points d'appui, d'une couche de protection métallique appliquée par projection, bien adhérente 20 et résistante à l'usure. La couche de protection conforme à l'invention, couche métallique bien adhérente et résistante à l'usure, appliquée par projection aux points d'étanchement et/ou aux points d'appui de la roue à aubes, procure l'avan25 tage de permettre de munir des roues à aubes, comparativement coûteuses dans la fabrication, d'un blindage hautement efficace de très faible poids, et cela en des endroits soumis à de gros efforts, o se produisent érosions ou cavitations Il s'est avéré que pour des roues à, aubes de pompes centrifuges, la plus forte usure se produit toujours sur la partie en rotation, la roue à aubes, et jamais sur la partie fixe (carter), ou bien sur l'anneau conçu comme pièce d'usure perdue d'après l'état de la technique décrit ci-dessus, et que l'invention permet de supprimer. L'enduction ou l'application par projection, 2547367. 3,. s'effectue, conformément à l'invention, selon le procédé désigné comme procédé d' "injection à la flamme", à l'aide de matériaux solides présentant aussi bien des propriétés de résistance à l'usure et antirouille qu'une très faible différence de tension vis-à-vis de la contrepièceo Les endroits correspondant aux points d'étanchement, points d'appui ou tronçons de blocage, dans lesquels se produisent les pertes par interstices, sont constituéS de façon à se présenter sous la forme de surfaces d'étranglement longues 10 ou de labyrinthes. Afin d'éviter que la partie en rotation n'attache à la partie fixe, on utilise, conformément à l'invention, des duretés de surface de matériau différentes, c'està-dire que notamment la couche de protection est consti15 tuée en un matériau présentant une dureté de surface supérieure à la dureté de surface des éléments de support et/ou de carter fixes adjacents. La couche de protection est constituée, de préférence, par des oxydes de métaux présentant une forte 20 résistance à l'usure; elle est résistante à la corrosion et présente un faible coefficient de contraction Il y a particulièrement avantage à ce que le matériau de la couche de protection soit un matériau antirouille C'est ainsi que la couche de protection peut être constituée par un 25 alliage d'oxydes de Al, Ti, Si et/ou d'autres oxydes. La couche de protection peut, éventuellement subir un traitement complémentaire de meulage humide, afin d'aménager des surfaces bien polies. On conna 5 t certes, d'après l'état de la tech30 nique (voir DE-OS 24 13 382) des couches de protection contre des contacts ou des glissements qui sont réalisées par projection par voie thermique Cependant les couches protectrices ainsi obtenues par projection sont prévues sur des éléments de construction fixes, et non pas sur des piè35 ces rotatives comme des roues à aubes. 2547367. 4, L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après et du dessin annexé représentant un exemple de réalisation de l'invention. La figure unique de ce dessin est une vue en coupe partielle montrant de façon tout à fait schématique, comment se présente la roue à aubes d'une pompe centrifuge réalisée conformément à l'invention. Sur la figure du dessin l'on a représenté, en coupe axiale, une roue à aubes 2 d'une pompe centrifuge 10 1 (que l'on n'a indiquée que par cette référence sans la représenter) Cette roue à aubes 2 est constituée de manière connue en elle-même et comporte en direction axiale des points d'étanchement 3, 4 du carter sur le pourtour. Sur ces points détanchement 3, 4, de la roue 15 à aubes 2, l'on a appliqué par projection, d'après le procédé désigné comme procédé d"'injection à la flamme", des couches de protection 5, couches métalliques résistantes à l'usure et à la corrosion comme aussi solidement adhérentes. Avant une opération de projection la surface de base de la 20 roue à aubes est préparée de façon appropriée 9 par exemple en la décapant au sable ou en la rendant rugueuse par des moyens mécaniques A la suite de cette préparation, l'on applique par projection une couche adhérente à base de Ni/Al provenant de métal filiforme, puis, comme couche de 25 couverture, une couche protectrice 5 présentant les caractéristiques spécifiées plus haut en forme de poudre, à l'aide d'un pistolet de projection de métal à une distance d'environ 70 à 200 mme Le métal à appliquer par projection est ame30 né à cet effet, par un mécanisme d'avance dans une buse de brûleur du pistolet de projection de métal, o ce métal est fondu dans une flamme de gaz combustible/oxygène Le métal en fusion est pulvérisé au moyen d'un courant d'air comprimé et les particules ainsi obtenues sont projetées 35 à l'état plastique sur la roue à aubes aux endroits pré- 2547367; 5. vus; elles s'y agglutinent solidement les unes aux autres pour former une couche injectée bien compacte. 6, REVENDICATIONS R 3 V 8 N D I O A T I 0 N a 1. Pompe centrifuge ( 1) comportant au moins une roue à aubes ( 2) logée dans un carter et étanchée, caractérisée en ce que la roue à aubes ( 2) est pourvue, au moins en ses points dt'tanchement ( 3, 4) et/ou en ses points d'appui, d'une couche de protection ( 5) métallique appliquée par projection, bien adhérente et résistante à l'usure. 2. Pompe centrifuge selon la revendication 10 1, caractérisée en ce que la couche de protection ( 5) est constituée en matériau anti-rouille, 3. Pompe centrifuge selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la couche de protection ( 5) est constituée en un matériau présen15 tant une dureté de surface supérieure à la dureté de surface des éléments de support et/ou de carter fixes adjacents. 4. Pompe centrifuge selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la couche de protection ( 5) est constituée par un alliage d'oxy20 des de Al-Ti-Si et/ou d'autres oxydes.