Accouplement à tambour pour les entraînements de grues et de palans : couple nominal, tolérance au désalignement et guide de sélection

Dans une transmission de grue ou de palan, l'accouplement entre le moteur, la boîte de vitesses et le tambour de levage est le lien mécanique qui transmet chaque newton-mètre de couple de la source d'énergie à la charge. C'est également le composant qui doit absorber tout désalignement, dilatation thermique et charge de choc du système, de manière silencieuse, continue et sans défaillance. Lorsqu’un accouplement à tambour tombe en panne dans un entraînement de levage de grue, il n’en résulte pas une dégradation progressive des performances. Il s'agit d'une chute immédiate et incontrôlée de la charge suspendue.

Malgré cela, les accouplements à tambour comptent parmi les composants les moins spécifiés dans les systèmes d’entraînement des grues. Les ingénieurs sélectionnent régulièrement les accouplements en fonction du couple nominal uniquement, en ignorant les facteurs de service, la capacité de désalignement et la fonction de roue de frein intégrée qui rend l'accouplement à tambour unique aux applications de grue. Ce guide fournit le cadre technique complet pour la sélection, les spécifications et la maintenance correctes des accouplements de tambour.

Partie 1 : Qu'est-ce qu'un accouplement à tambour et pourquoi est-il utilisé dans les grues ?

Un accouplement à tambour (également appelé accouplement à engrenages à tambour ou accouplement à tambour à engrenages) est un type d'accouplement à engrenages flexible dans lequel le manchon extérieur (le « tambour ») a un profil denté interne qui engrène avec des moyeux dentés externes sur chaque arbre. La géométrie des dents – en particulier le profil des dents couronnées (en forme de tonneau) sur les moyeux – permet à l'accouplement de s'adapter au désalignement angulaire et parallèle entre les deux arbres tout en transmettant le couple à travers l'engrenage.

1.1 L'accouplement à tambour dans l'architecture d'entraînement de grue

Dans un entraînement de pont roulant ou de grue à portique standard, le groupe motopropulseur se compose de :

1. Moteur électrique (généralement un moteur de grue, classe CEI S3 ou S4)

2. Frein (frein à disque électromagnétique ou à tambour, monté sur l'arbre moteur ou l'arbre rapide)

3. Réducteur / réducteur de vitesse (hélicoïdal ou hélicoïdal, multi-étages)

4. Accouplement à tambour – reliant l'arbre de sortie de la boîte de vitesses à l'arbre du tambour de levage

5. Tambour de levage – le tambour à câble qui enroule le câble métallique

L'accouplement à tambour se trouve à l'extrémité basse vitesse et couple élevé de la transmission. Il doit transmettre tout le couple de sortie de la boîte de vitesses – qui peut être de 10 à 100 fois le couple du moteur en fonction du rapport de réduction – tout en s'adaptant au désalignement inévitable entre l'arbre de sortie de la boîte de vitesses et l'arbre du tambour provoqué par les tolérances de fabrication, la dilatation thermique et la déformation structurelle sous charge.

1.2 La fonction de roue de frein intégrée

Ce qui rend l'accouplement à tambour de grue unique — et ce qui le distingue d'un accouplement à engrenages industriel standard — est la roue de frein intégrée (également appelée tambour de frein ou disque de frein). Dans la plupart des conceptions de palans, la roue de frein n'est pas un composant séparé monté sur son propre moyeu. Il est moulé ou forgé d'un seul tenant avec le manchon extérieur de l'accouplement à tambour.

Cette intégration signifie :

• Le frein agit directement sur le manchon d'accouplement - le point de couple le plus élevé de la transmission accessible pour le freinage

• Le manchon d'accouplement doit être conçu pour résister simultanément au couple transmis ET au couple de freinage.

• La surface de la roue de frein (la surface cylindrique sur laquelle agit le segment de frein) doit être usinée avec la même précision que les dents d'accouplement.

• Lorsque l'accouplement est remplacé, la roue de frein est remplacée simultanément, éliminant ainsi le besoin de remplacer séparément le tambour de frein.

Cette conception intégrée est standard dans la pratique d'ingénierie des grues européennes et chinoises (conformément aux normes FEM 1.001 et GB/T) et constitue la configuration abordée tout au long de ce guide.

Partie 2 : Types et configurations d'accouplements de tambour

2.1 Accouplement de tambour standard (type WGC / WGZ)

L'accouplement à tambour standard pour les applications de levage par grue se compose de :

• Deux moyeux intérieurs (également appelés demi-accouplements) — un claveté sur chaque arbre (sortie de boîte de vitesses et arbre de tambour)

• Un manchon extérieur – le tambour, avec des dents internes engrenant avec les deux moyeux, et une surface de roue de frein intégrée à l'extérieur

• Bagues d'étanchéité — pour retenir la graisse lubrifiante dans la zone des mailles dentaires

Le manchon extérieur s'étend sur les deux moyeux et est libre de flotter axialement, s'adaptant au déplacement axial entre les deux arbres.

2.2 Accouplement à tambour divisé

Pour les grands entraînements de grue où l'accouplement doit être installé ou retiré sans déplacer les arbres connectés (ce qui est courant dans les entraînements de camions à pont roulant), le manchon extérieur est divisé horizontalement en deux moitiés, boulonnées ensemble. Cela permet au manchon d'être retiré radialement sans perturber l'alignement de l'arbre. Les accouplements à tambour divisé sont standard pour les entraînements de grue (déplacement de pont et déplacement en crabe) où l'accouplement doit être accessible pour la maintenance sans démonter l'entraînement.

2.3 Accouplement à tambour avec disque de frein intégré (version frein à disque)

Dans les conceptions de grues modernes utilisant des freins à disque (par opposition au frein à tambour/à sabot traditionnel), le manchon extérieur intègre une surface de disque usinée avec précision plutôt qu'une surface de tambour cylindrique. L'étrier de frein à disque agit sur cette surface. La fonction d'accouplement est identique à celle de l'accouplement à tambour standard : seule la géométrie de l'interface de freinage change.

2.4 Accouplement à tambour avec tambour allongé (pour couples de freinage importants)

Pour les grues de grande capacité nécessitant des couples de freinage importants (poches de coulée, portiques lourds), le diamètre des roues de frein doit être important pour offrir une surface de freinage suffisante. Dans ces cas, le manchon extérieur est étendu axialement pour fournir une surface de tambour de frein plus longue, tout en conservant le même profil de dent d'engrenage pour la transmission du couple.

Partie 3 : Calcul du couple nominal et du facteur de service

Il s’agit de l’étape la plus critique dans la sélection d’un accouplement à tambour – et l’étape la plus fréquemment exécutée de manière incorrecte.

3.1 Couple nominal par rapport au couple de conception

Le couple nominal ($$T_n$$) d'un accouplement à tambour est le couple continu qu'il peut transmettre indéfiniment dans des conditions idéales. Le couple de conception ($$T_d$$) est le couple pour lequel l'accouplement doit réellement être évalué, après application des facteurs de service :

$$T_d = T_{nominal} imes f_s imes f_{start} imes f_{choc}$$

Où:

• $$T_{nominal}$$ = couple de fonctionnement en régime permanent au niveau de l'accouplement (N·m)

• $$f_s$$ = facteur de service pour la classe de service (voir tableau ci-dessous)

• $$f_{start}$$ = facteur de couple de démarrage — les moteurs de grue produisent généralement un couple nominal de 2,0 à 2,5 × au démarrage

• $$f_{shock}$$ = facteur de charge de choc — tient compte de la charge dynamique lors du ramassage de la charge et du déplacement sur les joints de rail

L'accouplement doit être sélectionné de telle sorte que son couple nominal $$T_n geq T_d$$.

3.2 Calcul du couple de fonctionnement nominal

Le couple de fonctionnement en régime permanent au niveau de l'accouplement du tambour (arbre de sortie du réducteur) est :

$$T_{nominal} = rac{P_{moteur} imes eta_{boîte de vitesses} imes i_{boîte de vitesses}}{omega_{tambour}}$$

Où:

• $$P_{moteur}$$ = puissance nominale du moteur (W)

• $$eta_{gearbox}$$ = efficacité de la boîte de vitesses (généralement 0,94 à 0,97 pour les boîtes de vitesses hélicoïdales)

• $$i_{boîte de vitesses}$$ = rapport de réduction de la boîte de vitesses

• $$omega_{drum}$$ = vitesse angulaire de l'arbre du tambour (rad/s)

Exemple : moteur 45 kW, rapport de boîte de vitesses 40:1, rendement 0,96, vitesse du tambour 15 tr/min :

$$omega_{drum} = rac{15 imes 2pi}{60} = 1,571 ext{ rad/s}$$

$$T_{nominal} = rac{45 000 imes 0,96 imes 40}{1,571} = rac{1 728 000}{1,571} environ 1 100 000 ext{ N·m}$$

Attendez - c'est le couple si le rapport de boîte de vitesses était appliqué au couple de l'arbre moteur. Le calcul correct est :

$$T_{moteur} = rac{P_{moteur}}{omega_{moteur}} = rac{45 000}{2pi imes 960/60} = rac{45 000}{100,5} approx 448 ext{ N·m}$$

$$T_{accouplement de tambour} = T_{moteur} imes i_{boîte de vitesses} imes eta_{boîte de vitesses} = 448 imes 40 imes 0,96 environ 17 203 ext{ N·m}$$

3.3 Facteurs de service par classe de service de grue

Implication pratique : pour une grue de poche (service M8), le couple de conception est de 6,6 fois le couple de fonctionnement en régime permanent. Un accouplement sélectionné uniquement sur la base du couple de fonctionnement sera catastrophiquement sous-dimensionné.

3.4 Considérations sur le couple de freinage

La roue de frein intégrée dans l'accouplement à tambour doit également être vérifiée pour le couple de freinage requis. Le couple de freinage minimum requis par les normes de sécurité des grues est :

$$T_{frein} geq 1,5 imes T_{charge,abaissement}$$

Où $$T_{load,lowering}$$ est le couple sur la roue de frein dû à l'abaissement de la charge nominale (le pire des cas pour le freinage : la charge entraîne le moteur dans le sens de l'abaissement).

La pression à la surface de la roue de frein ne doit pas dépasser la valeur admissible pour le matériau des garnitures de frein :

$$p_{brake} = rac{F_{brake}}{A_{contact}} leq p_{allowable}$$

Pour les garnitures de frein standard sans amiante : $$p_{admis} = 0,3–0,5 ext{ MPa}$$

Pour les garnitures de frein en métal fritté (haute résistance) : $$p_{admissible} = 0,6–1,0 ext{ MPa}$$

Partie 4 : Capacité de désalignement — Le paramètre critique de flexibilité

Le principal avantage mécanique de l'accouplement à tambour par rapport à un accouplement rigide est sa capacité à s'adapter au désalignement. Comprendre les types de désalignement et leurs limites est essentiel pour une installation correcte et une longue durée de vie.

4.1 Types de désalignement

Désalignement angulaire ($$alpha$$) : les deux axes centraux de l'arbre se coupent selon un angle. Il s’agit du principal désalignement pour lequel le profil de dent couronnée de l’accouplement à tambour est conçu pour s’adapter.

Désalignement parallèle (radial) ($$delta$$) : les deux axes centraux de l'arbre sont parallèles mais décalés. Dans un accouplement à tambour, le désalignement parallèle est pris en compte comme une combinaison de désalignements angulaires égaux et opposés au niveau de chaque moyeu.

Déplacement axial ($$Delta x$$) : Les deux arbres se rapprochent ou s'éloignent l'un de l'autre le long de leur axe commun. Le manchon extérieur flottant s'adapte à cela en glissant axialement sur les dents du moyeu.

4.2 Limites de désalignement pour les accouplements à tambour

Le profil des dents couronnées permet les plages de désalignement suivantes (valeurs typiques pour les accouplements à tambour standard — à vérifier avec les données du fabricant pour les tailles spécifiques) :

Important : Il s'agit de valeurs maximales  ; l'accouplement peut s'adapter à ces désalignements, mais un fonctionnement continu avec un désalignement maximal réduit considérablement la durée de vie des dents. Le désalignement cible de l’installation ne doit pas dépasser 50 % de la valeur nominale maximale.

4.3 La relation entre le désalignement et la charge dentaire

Lorsqu'un accouplement à tambour fonctionne avec un désalignement angulaire $$alpha$$, la force de contact des dents n'est plus uniformément répartie sur la largeur de la face de la dent. Le facteur de charge de bord $$K_{edge}$$ augmente la contrainte effective de contact dent :

$$K_{bord} = 1 + rac{alpha cdot b_{dent}}{2 cdot m_n}$$

Où:

• $$alpha$$ = désalignement angulaire (radians)

• $$b_{dent}$$ = largeur de la face de la dent (mm)

• $$m_n$$ = module normal des dents d'accouplement

À $$alpha = 1°$$ (0,0175 rad) avec $$b_{tooth} = 60$$ mm et $$m_n = 5$$ :

$$K_{bord} = 1 + rac{0,0175 imes 60}{2 imes 5} = 1 + 0,105 = 1,105$$

Cette augmentation de 10,5 % de la contrainte de contact des dents peut sembler modeste, mais combinée à la charge cyclique des cycles de service des grues, elle accélère considérablement l'usure des dents. Maintenir un alignement proche de zéro est toujours préférable plutôt que de compter sur la capacité de désalignement de l'accouplement.

Partie 5 : Sélection des matériaux et traitement thermique

5.1 Matériau du moyeu

Les moyeux d'accouplement transmettent l'intégralité du couple d'entraînement via l'interface arbre-clavette et les dents d'accouplement. Le matériau du moyeu doit avoir une résistance suffisante pour résister :

• Contrainte de cisaillement en torsion dans le corps du moyeu

• Contrainte de roulement au niveau de la clé et de la rainure de clavette

• Contrainte de contact des dents au niveau des dents d'accouplement

Matériaux de moyeu standard pour accouplements de tambour de grue :

Les dents du moyeu sont généralement trempées par induction à 45-55 HRC pour résister à l'usure au niveau des surfaces de contact des dents.

5.2 Matériau du manchon extérieur (tambour)

Le manchon extérieur doit résister :

• Contrainte de contact interne des dents due à la transmission du couple

• Contrainte du cercle due à l'ajustement serré (le cas échéant) ou à la précharge du boulon (pour les manchons fendus)

• Contrainte thermique à la surface de la roue de frein due à des cycles de freinage répétés

• Exigence de dureté de surface au niveau de la surface de contact de la roue de frein

Matériaux des manchons standards :

La dureté de la surface de la roue de frein est critique : trop molle, la surface s'use rapidement sous le contact des mâchoires de frein, créant des rainures qui réduisent l'efficacité du freinage et génèrent des débris. Trop dur (> 350 HB) et la garniture de frein s'use excessivement. La plage optimale est de 260 à 320 HB pour les garnitures de frein standard.

5.3 Lubrification des dents d'accouplement

Les dents d'accouplement fonctionnent dans un environnement lubrifié à la graisse. La graisse doit :

• Avoir une viscosité suffisante pour maintenir un film entre les surfaces de contact des dents sous les pressions de contact élevées

• Être compatible avec la plage de températures de fonctionnement (−20°C à +80°C pour les applications standards ; −40°C à +120°C pour les environnements extrêmes)

• Avoir des additifs EP (extrême pression) pour protéger contre le contact métal sur métal pendant le démarrage et la charge de choc

Graisse recommandée : NLGI Grade 1 ou 2 avec additifs EP. Intervalle de relubrification : toutes les 2 000 à 4 000 heures de fonctionnement ou une fois par an, selon la première éventualité. Pour les accouplements de tambour scellés (remplis en usine), remplacez la graisse lors d'une révision majeure (généralement tous les 5 ans).

Partie 6 : Procédure de sélection des accouplements de tambour — étape par étape

Étape 1 : Déterminer le couple d'entraînement

Calculez $$T_{nominal}$$ à partir de la puissance du moteur, du rapport de boîte de vitesses et de l'efficacité, comme indiqué dans la partie 3.2.

Étape 2 : Appliquer les facteurs de service

Sélectionnez le facteur de service combiné dans le tableau de la partie 3.3 en fonction de la classe de service de la grue. Calculer:

$$T_d = T_{nominal} imes f_{combiné}$$

Étape 3 : Sélectionnez la taille du couplage

Dans le catalogue du fabricant, sélectionnez la plus petite taille d'accouplement avec un couple nominal $$T_n geq T_d$$. Enregistrez les couplages :

• Couple nominal $$T_n$$

• Désalignement angulaire maximal $$alpha_{max}$$

• Déplacement axial maximal $$Delta x_{max}$$

• Plage d'alésage du moyeu (diamètre d'alésage min et max)

• Diamètre de la roue de frein $$D_{brake}$$

Étape 4 : Vérifier l'ajustement de l'arbre

Confirmez que le diamètre de l'arbre de sortie de la boîte de vitesses et le diamètre de l'arbre du tambour se situent dans la plage d'alésage du moyeu de l'accouplement sélectionné. Spécifiez le diamètre d'alésage et les dimensions de la rainure de clavette pour chaque moyeu. Ajustements d'alésage standard : H7/k6 (ajustement de transition) pour les applications de précision ; H7/js6 pour les applications de grue standard.

Étape 5 : Vérifier le couple de freinage

Calculez le couple de freinage requis à partir de la charge de la grue et de la géométrie du tambour. Vérifiez que le diamètre et la surface de la roue de frein de l'accouplement sélectionné peuvent fournir la force de freinage requise dans la limite de la pression superficielle autorisée de la garniture de frein.

Étape 6 : Vérifier la capacité de désalignement

Estimez le désalignement attendu à partir de la géométrie du groupe motopropulseur et de l’analyse de la déflexion structurelle. Confirmez que le désalignement attendu est inférieur à 50 % du désalignement maximal nominal de l'accouplement.

Étape 7 : Spécifier le matériau et le traitement de surface

En fonction de la classe de service et de l'environnement, spécifiez le matériau du moyeu (45# ou 42CrMo), le matériau et la dureté du manchon, le durcissement des dents (durcissement par induction à 45-55 HRC) et la dureté de la surface de freinage (260-320 HB).

Partie 7 : Installation, alignement et mise en service

7.1 Installation du concentrateur

Les moyeux d'accouplement de tambour sont généralement installés sur leurs arbres à l'aide d'un ajustement serré (ajustement de transition H7/k6). Pour les grands moyeux (diamètre d'alésage > 100 mm), une installation par dilatation thermique est recommandée :

Procédure d'installation par dilatation thermique :

1. Mesurez l'alésage du moyeu et le diamètre de l'arbre à température ambiante - enregistrez l'interférence (OD de l'arbre moins ID de l'alésage du moyeu)

2. Calculez la température de chauffage requise :

$$Delta T = rac{delta_{interférence}}{alpha_{acier} imes d_{alésage}} = rac{delta_{interférence}}{11,7 imes 10^{-6} imes d_{alésage}}$$

1. Chauffer le moyeu uniformément dans un four ou un bain d'huile à la température calculée (généralement 80-150°C).

2. Installez immédiatement le moyeu sur l'arbre : le moyeu refroidira et se contractera sur l'arbre, créant ainsi un ajustement serré.

3. N'utilisez pas de chauffage à flamme : un chauffage inégal provoque une distorsion et des contraintes résiduelles.

7.2 Procédure d'alignement des arbres

Après avoir installé les deux moyeux, alignez les arbres avant d'installer le manchon extérieur :

Vérification de l'alignement angulaire :

Montez un indicateur à cadran sur un moyeu, avec la pointe de l'indicateur en contact avec la face de l'autre moyeu. Faites pivoter les deux moyeux ensemble sur 360°. La lecture totale de l'indicateur (TIR) ​​ne doit pas dépasser :

$$TIR_{angulaire} leq 2 imes D_{hub} imes an(alpha_{target})$$

Pour un désalignement angulaire cible de 0,1° et un diamètre de moyeu de 200 mm :

$$TIR_{angulaire} leq 2 imes 200 imes an(0,1°) = 2 imes 200 imes 0,00175 = 0,70 ext{ mm TIR}$$

Vérification de l'alignement parallèle :

Montez un indicateur à cadran sur un moyeu, avec la pointe de l'indicateur en contact avec la surface cylindrique de l'autre moyeu. Rotation à 360°. Le TIR ne doit pas dépasser :

$$TIR_{parallèle} leq 2 imes delta_{target}$$

Pour un désalignement parallèle cible de 0,2 mm : $$TIR_{parallel} leq 0,4 ext{ mm}$$

7.3 Installation du manchon extérieur

Après avoir vérifié l'alignement de l'arbre, installez le manchon extérieur :

1. Remplissez le manchon avec la graisse spécifiée (environ 30 à 40 % du volume de la cavité dentaire).

2. Faites glisser le manchon sur un moyeu, puis positionnez-le pour engager les deux moyeux simultanément

3. Installez les bagues d'étanchéité et les clips de retenue

4. Pour les manchons fendus : positionner les deux moitiés, insérer et serrer les boulons à la valeur spécifiée

5. Vérifiez que le manchon peut flotter axialement à la main : il doit se déplacer librement dans la plage de déplacement axial.

Partie 8 : Inspection, maintenance et analyse des pannes

8.1 Éléments d'inspection de routine

8.2 Modes de défaillance courants

Mode de défaillance 1 : usure des dents (usure par frottement)

Aspect : Les flancs des dents présentent un polissage ou une perte de matière ; la graisse est contaminée par des particules métalliques.

Cause première : désalignement excessif provoquant une charge de bord élevée ; graisse insuffisante ou dégradée ; accouplement sous-dimensionné pour le service réel.

Prévention :  alignement correct lors de l'installation ; maintenir le programme de lubrification ; Vérifiez que le couple nominal de l'accouplement inclut les facteurs de service appropriés.

Mode d'échec 2 : Fracture dentaire

Apparence : Une ou plusieurs dents fracturées à la racine ; perte soudaine de transmission du couple.

Cause fondamentale : surcharge importante (par exemple, arrachement de corde, double blocage) ; fatigue due à des chocs répétés ; défaut matériel dans le moyeu.

Prévention : Ne dépassez pas la capacité nominale de la grue ; spécifier un accouplement avec un facteur de choc adéquat ; spécifiez des moyeux forgés en 42CrMo pour les applications lourdes.

Mode de défaillance 3 : rainurage des roues de frein

Aspect : rainures circonférentielles sur la surface de la roue de frein ; efficacité de freinage réduite ; l'usure des garnitures de frein s'est accélérée.

Cause première : désalignement des mâchoires de frein ; contamination abrasive entre la garniture et la roue ; dureté des roues de frein insuffisante.

Prévention : Alignez correctement les mâchoires de frein ; protéger la zone des freins de la contamination ; spécifier une dureté de surface de roue de frein de 260 à 320 HB.

Mode de défaillance 4 : Fissuration du manchon (manchon extérieur)

Aspect : Fissures radiales ou circonférentielles dans le manchon extérieur, généralement au niveau du pied de la roue de frein ou au niveau de la zone dentaire.

Cause fondamentale : Fatigue due au couple de freinage cyclique superposé au couple de transmission ; fatigue thermique due à des freinages répétés à haute énergie ; défaut matériel.

Prévention : Spécifiez un manchon forgé en 42CrMo pour le service M6+ ; mettre en œuvre l'inspection MT lors d'une révision majeure ; n'utilisez pas le freinage d'urgence comme procédure d'exploitation courante.

Mode de défaillance 5 : Fretting de l'alésage du moyeu

Aspect : Poudre de couleur rouille (oxyde de fer) à l’interface moyeu-arbre ; moyeu desserré sur l'arbre ; surface de l'arbre endommagée.

Cause fondamentale : ajustement serré insuffisant – le moyeu glisse microscopiquement sur l'arbre sous une charge de couple cyclique ; concentration de contraintes dans la rainure de clavette provoquant des frottements sur les bords de la clé.

Prévention :  vérifier les spécifications d'ajustement serré ; utiliser une installation à dilatation thermique pour obtenir une interférence correcte ; appliquez un composé anti-fretting (par exemple, Molykote) à l'interface moyeu-arbre.

Foire aux questions

Q1 : Quelle est la différence entre un accouplement à tambour et un accouplement à engrenages ?

Un accouplement à tambour est un type spécifique d'accouplement à engrenages conçu pour les applications de grues et de palans. La particularité réside dans la roue de frein intégrée (tambour de frein) sur le manchon extérieur, qui permet au frein de la grue d'agir directement sur l'accouplement. Les accouplements à engrenages industriels standard ne disposent pas de cette fonctionnalité. La géométrie des dents est également généralement optimisée pour le cycle de service d'oscillation et de charge de choc des entraînements de grue plutôt que pour la rotation continue des entraînements industriels généraux.

Q2 : Comment calculer le couple nominal requis pour un accouplement à tambour ?

Calculez le couple de fonctionnement en régime permanent à partir de la puissance du moteur, du rapport de boîte de vitesses et du rendement. Multipliez ensuite par le facteur de service combiné pour la classe de service de votre grue : 1,5 pour M1-M2, 2,4 pour M3-M4, 3,75 pour M5-M6 et 6,6 pour M7-M8. Le couple nominal de l'accouplement doit dépasser ce couple de conception. Pour un moteur de 45 kW, une boîte de vitesses 40:1 et une grue de service M6, le couple de conception est d'environ 17 200 $ × 3,75  environ 64 500 $$ N·m.

Q3 : Quel désalignement un accouplement à tambour peut-il tolérer ?

Les accouplements à tambour standard acceptent un désalignement angulaire de 0,3° à 1,5° et un désalignement parallèle de 0,5 à 1,5 mm, selon la taille. Cependant, le désalignement cible de l'installation ne doit pas dépasser 50 % du maximum nominal — un fonctionnement continu avec un désalignement maximum réduit considérablement la durée de vie des dents. Alignez toujours soigneusement la transmission lors de l'installation et vérifiez à nouveau l'alignement après les 500 premières heures de fonctionnement.

Q4 : Quel matériau dois-je spécifier pour un accouplement de tambour de grue robuste ?

Pour les classes de service de grue M5 et supérieures, spécifiez un acier allié forgé 42CrMo pour les moyeux et le manchon extérieur. Les moyeux doivent être trempés par induction au niveau des dents à 45-55 HRC. Le manchon extérieur (roue de frein) doit être trempé et revenu à 260–320 HB au niveau de la surface de freinage. Pour les grues de poche (M8) et autres applications à usage extrême, envisagez du 40CrNiMoA pour les moyeux pour une résistance aux chocs supérieure.

Q5 : À quelle fréquence la graisse d’accouplement de tambour doit-elle être remplacée ?

Pour les accouplements à tambour standard avec graisseurs, remplacez la graisse toutes les 2 000 à 4 000 heures de fonctionnement ou une fois par an, selon la première éventualité. Pour les accouplements scellés (remplis en usine), remplacez la graisse lors d'une révision majeure (généralement tous les 5 ans ou selon le calendrier de maintenance du fabricant de la grue). Utilisez de la graisse NLGI Grade 1 ou 2 avec des additifs EP. Si la graisse présente des particules métalliques ou une décoloration lors de l'inspection, remplacez-la immédiatement et recherchez la cause.

Q6 : Un accouplement à tambour peut-il être réparé ou doit-il être remplacé lorsqu'il est usé ?

Le manchon extérieur (tambour) peut parfois être réparé en ré-usinant la surface de la roue de frein s'il reste suffisamment de matériau et qu'aucune fissure n'est présente. Les dents de l'accouplement ne peuvent cependant pas être réparées. Si une usure des dents ou des dommages sont détectés, remplacez l'accouplement complet. Les moyeux présentant des dommages de fretting au niveau de l'alésage peuvent parfois être ré-alésés et équipés d'un manchon, mais cela nécessite un usinage spécialisé et ne doit être effectué que si le corps du moyeu est par ailleurs sain. Pour les applications de grues critiques pour la sécurité, le remplacement est toujours préférable à la réparation.

Yile Machinery : Accouplements de tambour personnalisés pour les entraînements de grues et de palans

Yile Machinery fabrique des accouplements à tambour (accouplements à tambour d'engrenage avec roues de frein intégrées) pour les entraînements de palan de pont roulant, les entraînements de déplacement de grue à portique, les entraînements de grue de poche et toutes les applications de grues industrielles lourdes - des tailles standard aux conceptions entièrement personnalisées fabriquées selon vos dessins ou par ingénierie inverse à partir de composants usés.

Nos capacités de fabrication d’accouplements à tambour :

• Matériaux : Acier allié forgé 42CrMo et 40CrNiMoA pour moyeux et manchons ; acier moulé ZG310-570 pour travaux légers

• Plage de couple : 1 000 N·m à 500 000 N·m (tailles personnalisées disponibles au-delà de cette plage)

• Traitement thermique : durcissement par induction des dents du moyeu à 45–55 HRC ; manchon Q&T à 260–320 HB au niveau de la surface de freinage

• Usinage : tournage CNC et taillage d'engrenages selon les normes de dent d'accouplement DIN/GB ; état de surface de la roue de frein Ra ≤ 1,6 μm

• Versions à manchon fendu : disponibles pour toutes les tailles — pour une installation sans dépose de l'arbre

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Nous fabriquons également la gamme complète de composants pour votre système d’entraînement de grue :

• Roues de grue forgées robustes — 42CrMo forgé, toutes classes de service, paires assorties disponibles

• Réas à câble métallique pour grues et excavatrices — rainures forgées et moulées, usinées avec précision

• Poulies de grue en acier forgé pour palan et levage — poulies de palan, poulies de palan à crochet

• Boîtes de vitesses et réducteurs de vitesse industriels robustes — palans à grue et boîtes de vitesses de déplacement

• Ensembles d'engrenages et d'arbres à vis sans fin personnalisés — pour les entraînements de grues auxiliaires et les systèmes de positionnement

• Boîtiers de roulement à palier fendu avec bagues en bronze — pour arbres de tambour et supports d'essieux de roues de déplacement

• Composants de traitement de l'acier et des métaux — ensembles complets de composants pour les grues d'aciérie

• Solutions pour l'industrie minière et du ciment — composants d'entraînement pour grues d'usines minières et de traitement

Pour recevoir un devis, indiquez :

• ✅ Puissance du moteur (kW) et vitesse (tr/min)

• ✅ Rapport de transmission et diamètre de l'arbre de sortie

• ✅ Diamètre de l'arbre du tambour

• ✅ Type de grue, capacité et classe de service (FEM/ISO)

• ✅ Type de frein (frein à tambour ou frein à disque) et couple de freinage requis

• ✅ Quantité et date de livraison souhaitée

• ✅ Dessins ou photographies d'accouplement existant (pour rétro-ingénierie)

E-mail: jasmine@yileindustry.com

Soumettre la demande de prix : www.yilemachinery.com/contactus.html

Toutes les demandes techniques reçoivent une réponse dans les 24 heures. Ordres de dépannage urgents avec planification prioritaire.

Ressources techniques associées

• Roue de grue forgée : sélection des matériaux, capacité de charge et guide de fabrication

• Réa à câble métallique : conception de rainure, rapport D/d et guide de sélection

• Accouplement à engrenages ou accouplement d'arbre : guide de sélection

• Arbres en acier forgé ou en acier moulé pour concasseurs

• Engrenages à circonférence robustes pour fours, moulins et séchoirs

• Gamme de produits de boîtes de vitesses et de réducteurs

• Pièces forgées personnalisées