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Partage de Chuangyuan HIGH-TECH : Comment refroidir les roulements dans les machines minières ?
2018-09-07
Une température excessive des roulements est une défaillance courante et particulièrement préjudiciable dans les machines minières. Si la cause reste inconnue ou si les mesures prises pour y remédier sont inappropriées, cela risque non seulement de doubler le temps et les efforts nécessaires pour résoudre le problème, mais aussi de réduire la durée de vie des roulements, d'augmenter les coûts de maintenance et même d'entraîner la destruction complète des roulements. Par conséquent, identifier rapidement la cause de la défaillance et mettre en œuvre les mesures adéquates pour y remédier constitue la garantie d'un fonctionnement continu et sûr de l'équipement.
I. Causes de la température excessive des roulements
Il existe de nombreuses raisons à l'élévation excessive de la température des roulements. Voici les principaux problèmes courants, compilés par notre rédacteur spécialisé dans les foreuses à ciel ouvert de Chuangyuan HIGH-TECH :
1. Lubrification insuffisante
La lubrification a une influence majeure sur la durée de vie des roulements ainsi que sur le frottement, l'usure et les vibrations. Une lubrification adéquate est une condition essentielle pour garantir le bon fonctionnement des roulements. Selon les statistiques, environ 40 % des défaillances de roulements sont liées à une mauvaise lubrification.
2. Usure du roulement
En tant qu'élément essentiel, les roulements sont utilisés dans divers types de machines, grandes et petites. Dans certains équipements (par exemple, les broyeurs), l'environnement de travail est particulièrement poussiéreux. Lorsque des particules fines pénètrent dans le logement du roulement en rotation à grande vitesse, elles provoquent une détérioration de l'huile ou de la graisse de lubrification contenue dans ce logement, entraînant ainsi un mauvais fonctionnement de la lubrification et, par conséquent, l'usure du roulement.
Lorsque le roulement continue à fonctionner en état d'usure, l'augmentation de la force de frottement entraîne une élévation de la chaleur, ce qui fait monter la température du roulement.
▲ Le broyeur fonctionne dans un environnement poussiéreux.
3. Installation incorrecte
Une mauvaise installation est une autre cause importante de l'échauffement des roulements. En effet, la justesse de l'installation des roulements influe directement sur leur durée de vie et sur la précision de l'équipement principal ; par conséquent, lors de l'installation, il est impératif que les axes et les centres des alésages des roulements soient parfaitement alignés.
Si le roulement n'est pas correctement installé, présente une faible précision ou est soumis à une déformation, il générera un couple lors de la rotation, ce qui entraînera un échauffement ou une usure du roulement. De plus, le roulement produira des vibrations et son bruit augmentera, ce qui accélérera également l'élévation de température.
4. Refroidissement insuffisant
Un refroidissement insuffisant se manifeste généralement par : un colmatage des conduits, un choix inapproprié du refroidisseur et une efficacité de refroidissement médiocre.
5. Forte vibration
Par exemple, le processus de mise à niveau des accouplements est mal réalisé et ne répond pas aux exigences ; le rotor présente un déséquilibre dynamique et statique ; la fondation présente une faible rigidité et les pieds sont mal fixés ; enfin, on observe une décélération rotationnelle et des phénomènes de surpression.
▲ Coupleur
6. Vérification et remplacement tardifs
Si des roulements présentent des écaillages de fatigue sévères, une oxydation et une corrosion, des creux dûs à l'usure, des fissures ou encore un bruit excessif impossible à régler, leur remplacement tardif peut entraîner un échauffement, des bruits anormaux et des vibrations dans les roulements, ce qui affectera alors la production normale.
En outre, les vibrations causées par un démontage inapproprié des roulements ou par le desserrage des boulons de pieds d'équipement peuvent également entraîner la formation de marques sur les pistes et les éléments roulants des roulements, ainsi que des fissures dans les bagues intérieure et extérieure. Durant le fonctionnement du roulement, il convient d'effectuer des contrôles selon les périodes prévues.
7. Qualité médiocre des roulements
Les pièces des roulements à billes fonctionnent en permanence sous des contraintes de contact alternées élevées, soit par contact ponctuel, soit par contact linéaire. La précision, la durée de vie et la fiabilité de l'équipement principal dépendent largement des roulements ; c'est pourquoi il est essentiel de veiller attentivement lors de l'inspection et de la réception des roulements, en privilégiant les produits certifiés et de haute qualité provenant de fabricants reconnus.
8. Choix inapproprié du roulement
Lors du choix d'un roulement, il convient de prêter attention à sa vitesse maximale et à sa capacité de charge. Il ne faut pas dépasser ces limites en termes de vitesse ou de charge, car cela réduirait seulement la durée de vie du roulement, ce qui ne serait pas rentable.
II. Des astuces pour refroidir les roulements
Lorsque la température du roulement est élevée, il convient de résoudre le problème en premier lieu en se concentrant sur les points suivants :
1. En cas de quantité de carburant inappropriée, ou lorsque la quantité de graisse lubrifiante est trop élevée ou trop faible :
Il convient de graisser régulièrement le carter des roulements conformément aux exigences du travail. Après avoir graissé les roulements, il arrive parfois que la température augmente ; cela est principalement dû à un excès de graisse.
▲ La lubrification insuffisante du roulement du moteur a entraîné la combustion du roulement.
À ce stade, la température continue de monter sans cesse et, une fois atteint un certain point (généralement environ 10 à 15℃ au-dessus de la température de fonctionnement normale), elle se stabilise avant de commencer à baisser progressivement.
2. Lorsque le lubrifiant utilisé ne répond pas aux exigences ou est contaminé :
L'huile de lubrification choisie est inappropriée, ce qui rend difficile la formation d'un film lubrifiant uniforme, empêchant ainsi de réduire le frottement et l'usure à l'intérieur du roulement. En cas de lubrification insuffisante, la température du roulement augmente.
Lorsque des graisses de modèles différents sont mélangées, une réaction chimique peut se produire, entraînant une détérioration et un agglomérat des graisses ainsi qu'une diminution de leur efficacité lubrifiante.
▲ Graisse lubrifiante
La contamination de la graisse peut également faire monter la température du roulement. Lors du remplissage de graisse, la poussière peut s'y déposer, entraînant une contamination de la graisse et provoquant ainsi une détérioration de la graisse à l'intérieur du boîtier du roulement, ce qui perturbe la lubrification du roulement et augmente sa température.
Il convient donc de choisir une graisse appropriée, de nettoyer la boîte à roulements et les roulements lors de l'entretien, et de vérifier et déboucher les conduites d'huile. Il est interdit de mélanger des graisses de modèles différents. Lors du remplacement par une autre sorte de graisse, il est impératif de retirer préalablement toute graisse précédente. Durant l'exploitation et l'entretien, il est nécessaire de graisser régulièrement les pièces ; la graisse doit être stockée correctement en prenant soin de la protéger contre l'humidité et la poussière.
3. En cas de refroidissement insuffisant :
Vérifiez si les canalisations sont bouchées et si la température d'entrée de l'huile ainsi que la température de retour de l'eau dépassent les limites autorisées.
Si le refroidisseur choisi n'est pas adapté, si son efficacité de refroidissement est insuffisante et s'il ne répond pas aux exigences d'utilisation, il convient de le remplacer sans tarder ou de l'installer en parallèle avec un nouveau refroidisseur. Pour les ventilateurs d'extraction axiaux, il convient également de vérifier l'isolation thermique et l'étanchéité du tube central.
4. Lorsque toutes les conditions mentionnées ci-dessus ne présentent aucun problème, vérifiez le coupleur :
Le centrage des accouplements doit respecter les normes techniques. Lors du centrage des ventilateurs d'induction axiaux, des coupleurs hydrauliques, etc., il convient également de tenir compte de la dilatation thermique des équipements en fonctionnement.
Du côté de la roue de ventilateur d'induction, la dilatation thermique entraîne une élévation du carter des paliers ; lors du fonctionnement du coupleur hydraulique, l'élévation de température provoque une dilatation du carter des paliers, ce qui fait monter les paliers eux-mêmes. Par conséquent, lors du réglage d'alignement, le moteur doit être placé plus haut, et l'amplitude de la marge de réserve doit être déterminée en fonction des caractéristiques de l'équipement ainsi que des paramètres de température en service.
III. À quoi doit-on prêter attention lors de l'inspection des roulements ?
1. Qualité des roulements
Premièrement, vérifiez si la graisse lubrifiante présente des défauts tels que détérioration, formation de grumeaux ou présence d'impuretés ; cette étape constitue une base importante pour déterminer la cause de l'endommagement du roulement.
En second lieu, vérifiez si le roulement présente des dommages par collage ou une usure ; contrôlez la qualité de surface des bagues intérieure et extérieure, des éléments roulants et de la cage, ainsi que l'absence de fissures, de corrosion, d'écaillage, de creux ou de décoloration due à une surchauffe. Mesurez également si le jeu du roulement dépasse les tolérances admissibles. Enfin, inspectez le manchon de l'arbre pour détecter toute usure, présence de creux ou d'écaillage ; en cas d'apparition de ces défauts, remplacez immédiatement le roulement par un neuf.
2. Le montage des roulements
Lors de l'installation d'un roulement, il est essentiel que le diamètre intérieur du roulement s'ajuste correctement sur l'arbre et que le diamètre extérieur s'ajuste correctement sur le logement. Lorsque cet ajustement est trop lâche, des glissements relatifs se produisent à la surface de contact, phénomène appelé fluage.
Une fois qu'elle se produit, la fluage usure les surfaces de contact, endommage l'arbre ou la coque, et les particules de poudre issue de l'usure peuvent pénétrer à l'intérieur du roulement, entraînant échauffement, vibrations et dégradation.
Lorsque le montage à pression est trop important, cela peut entraîner une réduction du diamètre extérieur de la bague extérieure ou un agrandissement du diamètre intérieur de la bague intérieure, réduisant ainsi le jeu interne du roulement.
Pour choisir le roulement adapté à l'application, il convient de tenir compte de divers facteurs tels que la nature et l'intensité de la charge du roulement, les conditions de température ainsi que l'état de rotation des bagues intérieure et extérieure.
3. Réglage du jeu des roulements
Lorsque l'écartement du roulement est trop réduit, les pertes par frottement de cisaillement de la graisse à l'intérieur de cet écartement deviennent excessives, ce qui peut également entraîner un échauffement du roulement. Par ailleurs, lorsque l'écartement est trop faible, la quantité d'huile diminue, ne permettant pas d'évacuer suffisamment rapidement la chaleur générée par le frottement, ce qui aggrave encore davantage l'élévation de température du roulement.
Cependant, un jeu trop important modifiera les caractéristiques dynamiques du roulement et provoquera une instabilité dans le fonctionnement du rotor. Il est donc nécessaire de choisir un jeu de roulement adapté en fonction des différents équipements et conditions d'utilisation.
La qualité gagne, l'innovation mène loin. Le contenu ci-dessus a été rassemblé et partagé par le rédacteur de la perceuse à puits de Chuangyuan HIGH-TECH ; les images et textes proviennent d'internet. En cas de ressemblance, il s'agit purement d'une coïncidence~
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