Auteur : Lily Wang Heure de publication : 2026-06-08 Origine : Machines Yile
Table des matières
Une couronne dentée et un pignon de broyeur à boulets mal alignés ne s'usent pas simplement plus rapidement : ils se détruisent mutuellement. Le contact de dent chargé sur le bord concentre la totalité de la force transmise sur une fraction de la face de dent disponible, multipliant la contrainte de contact par un facteur de trois à cinq par rapport aux engrenages correctement alignés. Le résultat est une accélération des piqûres, de l’écaillage et finalement de la fracture des dents – un mode de défaillance qui peut annuler une couronne dentée d’une valeur de 200 000 à 800 000 $ et arrêter un concentrateur ou une cimenterie pendant quatre à huit semaines.
Pourtant, le désalignement des couronnes dentées est l’une des défaillances évitables les plus courantes dans l’industrie lourde. La cause première n’est presque jamais un défaut de fabrication de l’engrenage lui-même. C'est presque toujours le résultat d'une installation initiale incorrecte, d'une vérification post-installation inadéquate ou d'une dérive d'alignement qui n'a pas été détectée et corrigée lors de la maintenance de routine.
Ce guide fournit la procédure technique complète pour l'alignement d'une couronne dentée et d'un pignon de broyeur à boulets - depuis l'inspection préalable à l'alignement jusqu'à la mesure du jeu, l'analyse du motif de contact des dents, la correction du faux-rond et la vérification finale. Il est destiné aux ingénieurs de maintenance et aux professionnels de la fiabilité qui ont besoin de procédures concrètes et éprouvées sur le terrain plutôt que de principes généraux.
L'alignement d'une couronne dentée et d'un pignon de broyeur à boulets présente des défis qui n'existent pas dans l'alignement de boîtes de vitesses conventionnelles :
Échelle. Une grande circonférence de broyeur à boulets peut mesurer 8 à 12 mètres de diamètre, peser 30 à 80 tonnes et avoir un module de 30 à 50. À cette échelle, même une erreur de position de 1 mm au niveau du boîtier de roulement de pignon produit un décalage de contact de dent qui serait catastrophique dans un jeu d'engrenages plus petit.
Flexibilité thermique et structurelle. La coque du moulin n'est pas un corps rigide. Il dévie sous le poids de la charge, se dilate thermiquement pendant le fonctionnement et peut développer une ovalisation de la coque au fil du temps. Tous ces effets modifient la position de la couronne dentée par rapport au pignon après le démarrage du broyeur, ce qui signifie qu'un alignement parfait à froid ne garantit pas un alignement correct à chaud.
Construction d'engrenages segmentés. La plupart des couronnes dentées de broyeur à boulets sont fabriquées en deux ou quatre segments, boulonnés ensemble sur la coque du broyeur. Les joints segmentés introduisent la possibilité d'erreurs de pas (discontinuités radiales et axiales au niveau des faces de joint) qui doivent être mesurées et corrigées avant que l'alignement puisse être significatif.
Entraînements à double pignon. De nombreuses grandes usines utilisent deux pignons entraînant une seule couronne dentée, un de chaque côté. Dans cette configuration, le partage de la charge entre les deux pignons dépend essentiellement de l'alignement : un pignon mal aligné supportera une charge disproportionnée, accélérant son usure tandis que l'autre pignon est sous-chargé.
Comprendre ces défis est essentiel pour interpréter correctement les résultats des mesures et pour fixer des objectifs d’alignement réalistes.
Avant de commencer tout travail d'alignement de la couronne dentée, vérifiez que les instruments et équipements suivants sont disponibles et calibrés :
Instruments de mesure :
Indicateurs de test à cadran (DTI) avec supports à base magnétique — résolution minimale de 0,01 mm, plage de 0 à 10 mm
Jeu de jauges d'épaisseur — plage 0,05 à 3,00 mm, calibrées
Micromètre extérieur ou pied à coulisse — pour mesurer l'épaisseur des dents
Système d'alignement laser ou station totale (pour les grandes usines où la portée du comparateur est insuffisante)
Bleu d'ingénieur (composé de marquage) et brosse — pour l'évaluation du motif de contact dentaire
Thermomètre infrarouge — pour surveiller la température des roulements pendant le rodage
Équipement:
Équipement de vérin hydraulique — pour le réglage du boîtier de roulement de pignon
Cale de précision — acier inoxydable, plage 0,05 à 5,00 mm
Clés dynamométriques — pour boulons de segment de couronne dentée et boulons de fixation de roulement de pignon
Entraînement à vitesse lente (engrenage de blocage) — essentiel pour faire tourner le broyeur dans des conditions contrôlées pendant l'alignement
Documentation:
Schéma d'agencement général de la fraiseuse montrant l'entraxe nominal, les spécifications du jeu et la plage de réglage du boîtier de roulement de pignon
Dessin de fabrication de la couronne dentée montrant le profil de la dent, le module, l'angle de pression et la largeur de la face
Enregistrements d'alignement précédents (si disponibles) - pour la comparaison des tendances
Ne commencez jamais un travail d’alignement sur une couronne dentée et un pignon sans avoir préalablement effectué une inspection préalable approfondie. Tenter d'aligner des composants présentant des défauts sous-jacents produira des résultats incorrects et pourrait causer des dommages supplémentaires.
Pour les couronnes dentées segmentées, inspectez toutes les faces de jointure des segments :
Vérification du couple des boulons : vérifiez que tous les boulons de joint de segment sont serrés à la valeur spécifiée. Les joints sous-serrés permettent aux segments de se déplacer les uns par rapport aux autres sous charge, rendant impossible un alignement stable. Les valeurs de couple sont spécifiées sur le dessin de l'engrenage — les valeurs typiques pour les joints à grande circonférence sont comprises entre 800 et 2 000 Nm en fonction de la taille des boulons.
Erreur de pas au niveau des faces de joint : à l'aide d'un indicateur à cadran monté sur une référence fixe (et non sur le boîtier du broyeur), mesurez le pas radial et axial au niveau de chaque joint de segment pendant que le broyeur tourne lentement à travers le joint. Une erreur de pas supérieure à 0,3 mm au niveau du cercle primitif indique que les faces du joint ne sont pas correctement alignées ; cela doit être corrigé avant de continuer. [1]
Écart des faces de joint : Inspectez les faces de joint des segments visuellement et à l'aide de jauges d'épaisseur pour déceler les espaces. Tout écart supérieur à 0,1 mm indique que le joint n'est pas complètement en place – revérifiez le couple des boulons et l'état de la face du joint.
Condition de plaque à ressort ou de boulon tangentiel : La plupart des couronnes dentées sont montées sur la coque du broyeur via des plaques à ressort ou des boulons tangentiels qui permettent à l'engrenage de flotter légèrement par rapport à la coque (pour s'adapter à la dilatation thermique différentielle). Inspectez toutes les plaques à ressort pour déceler des fissures, des déformations ou du jeu. Les plaques à ressort endommagées provoquent un changement de position de l'engrenage pendant le fonctionnement, rendant impossible un alignement stable.
État de la bride de coque : Inspectez la bride de coque du broyeur (la surface de montage de la couronne dentée) pour détecter toute corrosion, déformation ou débris. La bride doit être propre et plate : tout point élevé entraînera une oscillation axiale de l'engrenage (voix de face) qui ne peut pas être corrigée par le seul réglage du pignon.
Avant de mesurer l'alignement, inspectez les surfaces des dents de la couronne dentée et du pignon pour :
Piqûres et écaillage : notez l'emplacement et la répartition : les piqûres sont-elles concentrées au bout des dents, aux racines ou à une extrémité du visage ? Le motif révèle la nature du désalignement.
Rayures et éraflures : indiquent un échec de lubrification ou une vitesse de glissement excessive due à un désalignement.
Déformation plastique (crêtes) : indique une surcharge : le matériau de la dent a cédé sous l'effet d'une contrainte de contact.
Fracture dentaire : toute dent fracturée doit être documentée et évaluée pour en déterminer la cause profonde avant de procéder à l'alignement.
Interprétation des modèles d'usure avant alignement : L'usure concentrée à une extrémité de la face de la dent (charge de bord) confirme un désalignement axial. Une usure concentrée au niveau des pointes des dents indique un jeu excessif ou un profil de dent incorrect. Une usure concentrée au niveau des racines des dents indique un jeu insuffisant ou une erreur de profil. Ces modèles indiquent où concentrer les corrections d’alignement.
Vérifiez la température des roulements de pignon (elle doit être à la température de fonctionnement normale, pas élevée) et écoutez tout bruit anormal. Inspectez les boulons de fixation du boîtier de roulement pour déceler tout jeu. Un pignon fonctionnant sur un roulement défaillant ne peut pas être correctement aligné – le roulement doit d’abord être remplacé.
Le faux-rond de l'engrenage - l'écart de l'engrenage par rapport à la véritable rotation circulaire autour de l'axe du broyeur - constitue la mesure de base pour tous les travaux d'alignement ultérieurs. Tous les autres paramètres d’alignement n’ont aucun sens si le faux-rond n’est pas d’abord quantifié et, si possible, corrigé.
Configuration : Montez un indicateur à cadran sur un support rigide et fixe (pas sur la coque du broyeur ou sur tout composant qui tourne avec le broyeur). Positionnez la pointe de l'indicateur pour qu'elle soit en contact avec les pointes des dents d'engrenage (diamètre extérieur) ou, de préférence, avec le cylindre de pas d'engrenage si une surface de référence est disponible.
Procédure:
Faites tourner le broyeur lentement à l'aide de l'engrenage de blocage - un tour complet au minimum
Enregistrez la lecture du comparateur à cadran tous les 10 à 15° de rotation (24 à 36 lectures par tour)
Marquer la position angulaire des lectures maximales et minimales sur l'engrenage
Calculer le battement radial total = lecture maximale − lecture minimale
Critères d'acceptation :
Excellent : ≤ 0,5 mm TIR (lecture totale de l'indicateur)
Acceptable : TIR de 0,5 à 1,5 mm
Attention : TIR de 1,5 à 3,0 mm — recherchez la cause ; corriger si possible
Inacceptable : > 3,0 mm TIR — doit être corrigé avant de procéder à l'alignement du pignon
Causes d'un voile radial excessif :
Erreurs de pas de joint de segment (les plus courantes)
Montage incorrect de l'engrenage sur la bride de coque
Ovalité de la coque rendant le diamètre de montage de l'engrenage non circulaire
Erreur de fabrication des engrenages (rare dans les engrenages de qualité)
Configuration : repositionnez l'indicateur à cadran pour qu'il entre en contact avec la face de l'engrenage – la surface latérale de l'engrenage, aussi près que possible du cylindre de pas.
Procédure : Même procédure de rotation que pour le faux-rond radial : enregistrez les lectures tous les 10 à 15 ° sur un tour complet.
Critères d'acceptation :
Excellent : ≤ 0,5 mm TIR
Acceptable : TIR de 0,5 à 1,0 mm
Attention : TIR de 1,0 à 2,0 mm
Inacceptable : > 2,0 mm TIR – provoque une oscillation axiale de l'engrenage, entraînant le pignon dans et hors de l'engrènement correct à chaque tour.
Causes d'un voile axial excessif :
Bride de coque non perpendiculaire à l'axe du broyeur
Débris ou points saillants sur la surface de montage de la bride de coque
Erreurs de pas de joint de segment dans la direction axiale
Plaques à ressort endommagées ou manquantes provoquant une assise inégale des engrenages
Si le faux-rond dépasse les limites acceptables, l'approche de correction dépend de la cause :
Erreurs de pas de joint de segment : Ajustez les cales de joint de segment (si la conception le permet) ou usinez les faces de joint. Cette opération nécessite un équipement spécialisé et doit être effectuée par le fabricant de l'engrenage ou un prestataire de services qualifié.
Problèmes de bride de coque : Usinez la face de la bride pour restaurer la planéité et la circularité. Il s’agit d’une intervention majeure nécessitant l’arrêt de l’usine et des équipements d’usinage spécialisés.
Problèmes de plaques à ressort : remplacez les plaques à ressort endommagées et revérifiez.
Important : Si le faux-rond ne peut pas être corrigé dans des limites acceptables, les mesures d'alignement ultérieures doivent tenir compte de la variation du faux-rond. Le pignon doit être positionné pour donner un alignement correct à la position moyenne de l'engrenage, et la spécification du jeu doit être élargie pour s'adapter à la variation du faux-rond.
Le jeu – le jeu entre les flancs des dents non motrices de la paire d’engrenages en prise – est le paramètre d’alignement le plus fréquemment mesuré et le plus souvent mal compris dans les entraînements à couronne dentée.
Backlash remplit trois fonctions essentielles :
Empêche l'interférence des dents — permet la dilatation thermique de l'engrenage et du pignon sans que les dents ne se bloquent ensemble
Fournit de l'espace pour le film lubrifiant — le lubrifiant qui empêche le contact métal sur métal sur les flancs des dents a besoin d'espace pour se former.
S'adapte aux tolérances de fabrication : les petites erreurs d'espacement et de profil des dents sont absorbées par le jeu
Calcul du jeu cible :
Pour les transmissions à engrenages à couronne ouverte à grand module, le jeu cible est généralement spécifié sur le dessin de l'engrenage. À titre de référence générale, la formule suivante est largement utilisée dans l’industrie :
$$j_{min} = 0,03 imes m_n$$
$$j_{max} = 0,05 imes m_n$$
Où $$m_n$$ est le module normal en millimètres.
Exemple : Pour une couronne dentée Module 40 :
Jeu minimum : $$0,03 imes 40 = 1,2 ext{ mm}$$
Jeu maximal : $$0,05 imes 40 = 2,0 ext{ mm}$$
Vérifiez toujours par rapport au dessin d'engrenage spécifique : certains fabricants spécifient différentes plages de jeu en fonction de la conception de leur profil de dent.
Procédure:
Faites pivoter la fraise pour positionner un point de maillage dentaire à l'endroit le plus accessible (généralement sur le côté de la fraise, à la position 3 heures ou 9 heures).
Avec le broyeur à l'arrêt et l'entraînement verrouillé, insérez des jauges d'épaisseur entre les flancs non moteurs d'une paire de dents en prise.
Sélectionnez la combinaison de jauges d'épaisseur la plus épaisse qui glisse à travers l'espace avec une légère résistance - c'est le jeu à ce stade
Enregistrer la mesure et la position angulaire de la couronne dentée
Faites tourner la fraise pour mettre en position le point de mesure suivant — mesurez au minimum 4 positions également espacées autour de la circonférence de l'engrenage (0°, 90°, 180°, 270°).
Pour un engrenage segmenté, mesurez également immédiatement avant et après chaque joint de segment.
Interprétation de la variation du jeu :
Variation du jeu sur la circonférence = faux-rond de la couronne dentée
Si jeu maximum − jeu minimum ≈ 2 × faux-rond : ceci est attendu et correct
Si la variation dépasse 2 × le faux-rond mesuré : recherchez des erreurs d'articulation de segment ou un jeu de roulement de pignon.
Le jeu est réglé en déplaçant le boîtier de roulement de pignon radialement vers ou loin du centre de la couronne dentée :
Jeu trop important (entraxe trop grand) : déplacer le boîtier de roulement de pignon vers la couronne dentée. Retirez les cales sous la base du boîtier de roulement ou ajustez les vis de positionnement radial si elles sont fournies.
Jeu trop faible (entraxe trop petit) : Éloigner le boîtier de roulement de pignon de la couronne dentée. Ajoutez des cales sous la base du boîtier de roulement.
Conseils d'incrément de réglage :
1 mm de mouvement du pignon radial modifie le jeu d'environ $$2 imes sin(alpha)$$ où $$alpha$$ est l'angle de pression
Pour un engrenage à angle de pression de 20° : mouvement radial de 1 mm ≈ changement de jeu de 0,68 mm
Pour un engrenage à angle de pression de 25° : mouvement radial de 1 mm ≈ changement de jeu de 0,85 mm
Effectuez les ajustements par petits incréments (0,5 à 1,0 mm maximum par ajustement) et mesurez à nouveau après chaque ajustement.
La mesure du jeu confirme que l'entraxe est correct, mais elle ne vous indique pas si les axes de l'engrenage sont parallèles ou si le contact est correctement réparti sur la face de la dent. L'analyse du motif de contact des dents est le test définitif de l'alignement de la couronne dentée et du pignon.
Procédure:
Nettoyez soigneusement les surfaces des dents de la couronne dentée et du pignon - enlevez tout lubrifiant, graisse et débris d'au moins 10 dents consécutives sur chaque composant.
Appliquez une fine couche uniforme de bleu d'ingénieur (composé de marquage bleu de Prusse) uniquement sur les dents du pignon - 6 à 10 dents consécutives.
Appliquez le composé avec un pinceau ou un rouleau pour obtenir un film uniforme d'environ 0,05 à 0,10 mm d'épaisseur ; une épaisseur trop épaisse donne un motif trompeur ; trop fin donne un transfert insuffisant
Faites tourner le broyeur lentement à travers les dents marquées à l'aide de l'engrenage de blocage - un passage à travers la maille suffit
Examinez le motif de transfert sur les dents de la couronne dentée : le bleu transféré du pignon montre la zone de contact réelle.
Le modèle de contact vous dit tout sur la condition d’alignement. Apprenez à le lire correctement :
✅ Alignement correct – modèle de contact idéal :
Le contact couvre 70 à 80 % de la largeur de la face dentaire
Le contact est centré sur la face de la dent (non décalé vers l’une ou l’autre extrémité)
Le contact s'étend d'environ 30 % de la hauteur des dents à 70 % de la hauteur des dents (centrée sur la ligne de pas)
Le motif est uniforme – pas de points saillants isolés ni d’espaces dans la zone de contact
❌ Motif décalé vers une extrémité de la face de la dent (chargement sur les bords) :
Contact concentré à l’extrémité motrice ou non motrice de la dent
Indique un désalignement axial : l'axe du pignon n'est pas parallèle à l'axe de la couronne dentée dans le plan axial.
Correction : Ajuster la position axiale d'un boîtier de roulement de pignon (déplacer axialement une extrémité de l'arbre de pignon) pour aligner les axes en parallèle.
❌ Motif concentré au bout des dents :
Contact sur l'addendum (pointe) des dents du pignon menant
Indique un entraxe excessif (trop de jeu) ou une erreur de profil
Correction : Si le jeu est conforme aux spécifications, le profil peut être usé – évaluer l'épaisseur de la dent. Si le jeu est excessif, réduisez l’entraxe.
❌ Motif concentré au niveau des racines dentaires :
Contact sur le dédendum (racine) des dents du pignon menant
Indique un entraxe insuffisant (jeu trop faible) ou une erreur de profil
Correction : Augmentez l'entraxe pour obtenir un jeu correct. Vérifiez les interférences.
❌ Modèle de contact diagonal :
La bande de contact s'étend en diagonale sur la face de la dent
Indique un désalignement radial et axial combiné : l'axe du pignon est incliné par rapport à l'axe de la couronne dentée dans les deux plans simultanément.
Correction : nécessite un ajustement simultané de la position radiale et du parallélisme axial – la condition d'alignement la plus complexe
❌ Contact intermittent ou ponctuel :
Le contact apparaît sous forme de points isolés plutôt que d'une bande continue
Indique des irrégularités de surface – des points saillants sur les flancs des dents dus à une erreur de fabrication, des dommages antérieurs ou une usure inégale
Correction : Si l'équipement est neuf, contactez le fabricant. Si l'équipement est usé, les points saillants devront peut-être être habillés par un spécialiste de l'équipement qualifié.
Après avoir interprété qualitativement le modèle, quantifiez la couverture des contacts :
$$ ext{Rapport de contact du visage} = rac{ ext{Largeur de contact (mm)}}{ ext{Largeur totale du visage (mm)}} imes 100%$$
Rapport de contact facial minimum acceptable :
Nouvelle installation : ≥ 70%
Période de rodage (500 premières heures) : ≥ 50 % (le contact s'améliorera à mesure que les surfaces s'incrustent)
Fonctionnement établi : ≥ 60 % (une certaine usure des points hauts est normale et acceptable)
Si le taux de contact frontal est inférieur à 50 % sur une nouvelle installation, ne procédez pas à un fonctionnement à pleine charge : l'engrenage n'est pas correctement aligné et des dommages se produiront rapidement.
Avec les données de mesure des phases 2 à 4, vous disposez désormais d'une image complète de la condition d'alignement. Cette phase couvre la procédure de réglage physique du boîtier de roulement de pignon.
Un boîtier de roulement de pignon possède généralement quatre degrés de liberté de réglage :
Ajustement |
Effet sur l'alignement |
Mesure affectée |
Position radiale (vers/loin de l'engrenage) |
Modifie l'entraxe |
Contrecoup |
Position axiale (le long de l'axe du broyeur) |
Change la position du maillage axial |
Modèle de contact des dents (décalage final) |
Position verticale (haut/bas) |
Modifie l'entraxe vertical |
Jeu + modèle de contact |
Angulaire (inclinaison) (une extrémité vers l'intérieur, l'autre extrémité vers l'extérieur axialement) |
Modifie le parallélisme des axes |
Modèle de contact dentaire (diagonal) |
Pour les broyeurs à double pignon, chaque pignon possède son propre boîtier de roulement avec les mêmes quatre degrés de liberté, avec en plus l'exigence supplémentaire que les deux pignons partagent la charge de manière égale.
Suivez toujours cette séquence : un ajustement dans le mauvais ordre crée des interactions qui rendent la convergence difficile :
Étape 1 : Corriger d'abord le faux-rond axial de la couronne dentée
Si le faux-rond axial dépasse 1,0 mm TIR, éliminez la cause profonde (plaques à ressort, état de la bride) avant de régler le pignon. Un pignon correctement aligné sur un engrenage oscillant sera mal aligné une fois l’oscillation corrigée.
Étape 2 : Définir la position radiale approximative (jeu)
Ajustez la position radiale du pignon pour obtenir un jeu au milieu de la plage spécifiée. Il s’agit d’un réglage grossier – vous l’affinerez après avoir défini le modèle de contact.
Étape 3 : Régler le parallélisme axial (décalage final du motif de contact)
Si le motif de contact est décalé vers une extrémité de la face de la dent, ajustez la position axiale de l'extrémité appropriée du boîtier de roulement de pignon :
Modèle décalé vers l'extrémité motrice : éloignez axialement le boîtier de roulement de l'extrémité motrice de l'engrenage (ou déplacez l'extrémité non motrice vers l'engrenage)
Modèle décalé côté non-entraînement : réglage opposé
Incrément de réglage : 0,5 à 1,0 mm par pas ; réappliquez le composé de marquage et revérifiez après chaque ajustement
Étape 4 : Affiner la position radiale
Après avoir corrigé le parallélisme axial, mesurez à nouveau le jeu — le réglage axial peut avoir légèrement modifié l'entraxe effectif. Affinez la position radiale pour ramener le jeu à la valeur cible.
Étape 5 : Vérifier le modèle de contact
Appliquez un nouveau composé de marquage et revérifiez le motif de contact. Le motif doit maintenant montrer un contact centré couvrant ≥ 70 % de la largeur du visage. Dans le cas contraire, identifiez le mode de désalignement persistant et répétez le réglage approprié.
Étape 6 : Vérifiez et serrez toutes les fixations
Après avoir obtenu un alignement correct, serrez tous les boulons de fixation du boîtier de roulement de pignon selon les spécifications. Vérifiez à nouveau le jeu après le serrage – le serrage des boulons peut légèrement déplacer le boîtier.
Réglage radial (cales sous fond de boîtier de roulement) :
Calculer le changement de cale requis à partir de la mesure du jeu
Desserrer (ne pas retirer) les boulons de maintien du boîtier de roulement
Utilisez des vérins hydrauliques pour soulever légèrement le boîtier de roulement - suffisamment pour retirer/ajouter des cales
Supprimez ou ajoutez des cales pour obtenir le changement de position calculé
Abaissez le boîtier sur les cales et serrez les boulons de maintien.
Mesurer à nouveau le jeu avant le serrage final
Conseils de sélection des cales :
Utilisez des cales en acier inoxydable – n’utilisez pas de métaux mous (cuivre, aluminium) qui glisseraient sous la charge
Utilisez le nombre minimum de cales : une pile de nombreuses cales fines est moins stable qu'un nombre réduit de cales épaisses.
Assurez-vous que les cales couvrent au moins 80 % de la surface de base du boîtier de roulement ; n'utilisez pas de petites cales qui concentrent la charge.
Un alignement statique correct ne garantit pas un alignement dynamique correct. Le broyeur doit être rodé dans des conditions contrôlées pour vérifier que l'alignement est maintenu sous la charge et la température de fonctionnement.
Étape 1 : fonctionnement à vide (broyeur à vide), 2 à 4 heures
Démarrez le broyeur à vitesse réduite (50 % de la vitesse de fonctionnement normale si un entraînement à vitesse variable est disponible)
Surveiller la température des roulements de pignon toutes les 15 minutes – elle devrait se stabiliser en dessous de 65 °C.
Écoutez les bruits anormaux : des clics, des grincements ou des bruits d'impact périodiques indiquent une interférence dentaire ou des problèmes de contact.
Après 1 heure, arrêtez et revérifiez le modèle de contact des dents – le contact de rodage devrait montrer une amélioration par rapport au modèle statique.
Étape 2 : exécution à charge partielle, 8 à 24 heures
Chargez le broyeur à 30-50 % de la charge normale de la bille
Fonctionner à vitesse de fonctionnement normale
Surveiller en permanence les températures des roulements
Après 8 heures, arrêtez-vous et inspectez les surfaces dentaires — recherchez des preuves de contact correct (bande de contact polie) et d'absence de détresse (entailles, piqûres)
Étape 3 : fonctionnement à pleine charge, 48 à 72 heures
Chargez au niveau de fonctionnement normal
Surveiller les températures des roulements et les niveaux de vibrations
Après 48 heures, arrêtez-vous et effectuez une nouvelle vérification complète de l'alignement : mesurez le jeu à 4 positions et réappliquez le composé de marquage pour vérifier le modèle de contact.
Documenter toutes les mesures comme référence pour une future référence de maintenance
L’alignement des circonférences n’est pas une activité ponctuelle. Établir un calendrier de surveillance régulier :
Intervalle |
Mesures |
Déclencheur d'action |
Mensuel |
Tendance de la température des roulements de pignon |
Augmentation de la température → enquêter |
Mensuel |
Inspection visuelle de la surface dentaire |
Nouveau piqûre/notation → mesurer le jeu |
Trimestriel |
Mesure du jeu (4 positions) |
Variation > 2 mm → contrôle complet de l'alignement |
Trimestriel |
Faux-rond radial de la couronne dentée |
> TIR 2,0 mm → rechercher la cause |
Annuellement |
Levé d'alignement complet (tous les paramètres) |
Tout paramètre hors spécifications → correct |
A chaque arrêt programmé |
Modèle de contact dentaire |
Couverture < 60 % → ajuster avant redémarrage |
Après tout travail de fondation |
Enquête d'alignement complète |
Toujours – le travail de fondation change tout |
Formez vos opérateurs et votre équipe de maintenance à reconnaître ces signes avant-coureurs :
Augmentation des vibrations à l'extrémité d'entraînement du broyeur, en particulier à la fréquence d'engrenage (régime de l'arbre × nombre de dents du pignon)
Augmentation de la température des roulements de pignon , en particulier si un roulement chauffe plus que l'autre sur le même arbre de pignon.
Bruit inhabituel — un « bruit sourd » ou un « bruit sourd » périodique à chaque tour de la couronne dentée indique un problème local (pas de joint de segment, dent endommagée ou faux-rond important)
Détérioration de l'état du lubrifiant : une teneur accrue en particules métalliques dans le lubrifiant pour engrenages indique une usure accélérée des dents.
Changement visible du motif d'usure : si la bande de contact polie sur les dents se déplace vers une extrémité de la face, un désalignement axial se développe
La coque du broyeur, la couronne dentée et le pignon se dilatent tous thermiquement lorsque le broyeur atteint sa température de fonctionnement. Pour un grand broyeur à boulets, la dilatation thermique du diamètre de la coque du broyeur peut déplacer la position centrale de la couronne dentée de 1 à 3 mm par rapport à la position froide. Si le pignon est aligné sur la position d'engrenage froid, il sera mal aligné en fonctionnement.
Solution : Soit effectuez un alignement à la température de fonctionnement (alignement à chaud, comme décrit dans ce guide), soit calculez la croissance thermique attendue et pré-compensez l'alignement à froid en conséquence. Le décalage thermique doit être calculé à partir du matériau de l'enveloppe du broyeur (généralement de l'acier au carbone, coefficient de dilatation thermique ≈ 12 × 10⁻⁶ /°C) et de l'augmentation de température attendue.
Mesurer le jeu en un seul point et déclarer l’alignement terminé est l’erreur d’alignement la plus courante. Le jeu varie autour de la circonférence en raison du faux-rond des engrenages : une seule mesure peut tomber au point maximum ou minimum, donnant une image complètement trompeuse de l'entraxe moyen.
Solution : Mesurez toujours au minimum 4 positions, espacées de 90°. Calculez le jeu moyen et la variation. La moyenne doit se situer dans la plage spécifiée ; la variation doit être cohérente avec le faux-rond mesuré.
Tenter d'aligner une couronne dentée dont les boulons de joint de segment sont desserrés ou des erreurs de pas au niveau des faces de joint est inutile : la position de l'engrenage change à chaque fois que le joint passe à travers le maillage, rendant un alignement stable impossible.
Solution : Inspectez et corrigez toujours l'état des joints de segment comme première étape de toute campagne d'alignement, avant que toute autre mesure ne soit prise.
Serrer les boulons de maintien du boîtier de roulement de pignon au couple maximum avant de vérifier le modèle de contact final est une erreur courante qui fait perdre du temps. Le fait de serrer les boulons peut déplacer la position du boîtier de 0,2 à 0,5 mm, modifiant ainsi le jeu et potentiellement le modèle de contact.
Solution : Serrez les boulons (à la main plus un quart de tour) pour toutes les mesures intermédiaires. Seul le couple conforme aux spécifications finales est confirmé après que le modèle de contact et le jeu sont tous deux corrects. Revérifiez ensuite le jeu une dernière fois après le serrage.
Tous les problèmes d’alignement de la couronne dentée ne peuvent pas être résolus en ajustant la position du pignon. Utilisez ce cadre de décision pour déterminer la bonne marche à suivre :
Condition |
Action recommandée |
Jeu hors plage, modèle de contact bon |
Ajuster uniquement la position radiale du pignon |
Modèle de contact chargé sur les bords, jeu correct |
Régler uniquement le parallélisme axial du pignon |
Voile radial > 3,0 mm TIR |
Rechercher et corriger la cause première avant l'alignement |
Faux-rond axial > 2,0 mm TIR |
Inspecter les plaques à ressort et la bride de coque ; corriger avant l'alignement |
Épaisseur de dent usée > 30 % de l'originale |
Planifiez le remplacement des engrenages : l'alignement ne restaurera pas la solidité des dents. |
Fissures à la racine de la dent détectées par l'inspection MT |
Remplacement immédiat – ne continuez pas à fonctionner |
Les piqûres couvrent > 30 % de la surface de la dent |
Évaluer la durée de vie restante ; plan de remplacement dans les 6 à 12 mois |
Erreur de pas de joint de segment > 0,5 mm |
Corriger le joint avant l'alignement - contacter le fabricant de l'engrenage |
Un alignement correct ne peut pas être obtenu dans la plage de réglage du pignon |
Enquêter sur le tassement des fondations de l'usine ; peut nécessiter une intervention de génie civil |
Une couronne dentée ne peut être correctement alignée que si elle a été fabriquée correctement. Les erreurs dimensionnelles dans l’engrenage – faux-rond, erreur d’espacement des dents, erreur de profil – créent des problèmes d’alignement qu’aucun réglage du pignon ne peut complètement corriger.
Yile Machinery fabrique Engrenages à couronne segmentée robustes pour broyeurs à boulets, broyeurs SAG et fours rotatifs répondant aux normes de qualité suivantes qui soutiennent directement un alignement correct sur le terrain :
Faux-rond de l'engrenage fini : ≤ 0,5 mm TIR (mesuré sur notre tour vertical de précision avant expédition)
Faux-rond axial de l'engrenage fini : ≤ 0,5 mm TIR
Erreur de pas de joint de segment : ≤ 0,1 mm (contrôlée par un usinage de précision des faces de joint en tant qu'ensemble assorti)
Erreur d'espacement des dents : selon DIN 3962, classe de précision 9 ou supérieure
Matériau : Acier moulé allié ZG42CrMo, dégazé sous vide (VD), avec certification complète des propriétés chimiques et mécaniques
CND : contrôle 100% ultrasons (UT) + magnétoscopie (MT) sur toutes les zones radiculaires et zones de jointures des segments
Chaque couronne dentée est livrée avec un rapport d'inspection dimensionnelle complet, comprenant des mesures de faux-rond, des données d'espacement des dents et des mesures de pas de joint de segment, afin que votre équipe d'alignement sache exactement à quoi s'attendre avant l'arrivée de la couronne dentée sur site.
Pour couronnes dentées segmentées nécessitant une installation sur site sans démontage du broyeur , nous fabriquons des ensembles de segments assortis avec des faces de joint usinées avec précision et fournissons des instructions d'installation complètes.
Nous fabriquons également le arbres de pignon assortis pour les entraînements de broyeurs à boulets et de fours — la fourniture d'engrenages et de pignons sous la forme d'un ensemble assorti et vérifié élimine la source la plus courante de difficulté d'alignement : l'incompatibilité géométrique entre l'engrenage et le pignon de différents fabricants.
Le jeu correct dépend du module d'engrenage. La directive générale de l'industrie est de 0,03 à 0,05 × module (normal). Par exemple, une couronne dentée Module 36 doit avoir un jeu de 1,08 à 1,80 mm. Vérifiez toujours par rapport au dessin d'engrenage spécifique - certains fabricants spécifient des valeurs différentes. Mesurez à 4 positions autour de la circonférence et utilisez la moyenne ; la variation autour de la circonférence reflète le voile de l'engrenage, ce qui est normal et attendu.
Au minimum, mesurez le jeu tous les trimestres et après tout événement de maintenance susceptible d'affecter l'alignement (travaux de fondation, remplacement des roulements, réparation du boîtier du broyeur). Si le broyeur présente des vibrations ou un bruit croissants, mesurez immédiatement. Le jeu augmente à mesure que les dents s’usent – une augmentation progressive avec le temps est normale ; un changement soudain et important indique un problème.
Ce motif de contact « sablier » ou « centre uniquement » indique que l'arbre du pignon fléchit sous la charge, provoquant le contact des dents uniquement au milieu de la face. Il s'agit d'un problème structurel : l'arbre du pignon est sous-dimensionné pour la charge appliquée ou la portée du roulement est trop large. Les ajustements d’alignement ne peuvent pas corriger cela. Contactez le fabricant de l'équipement ou un spécialiste des équipements pour une évaluation.
Des températures de roulement inégales dans un entraînement à double pignon indiquent presque toujours une répartition inégale de la charge : un pignon supporte plus de 50 % du couple d'entraînement total. Ceci est dû à une différence d’entraxe (jeu) entre les deux pignons. Mesurez le jeu sur les deux pignons - celui qui fonctionne le plus chaud aura généralement moins de jeu (plus proche de l'engrenage). Ajustez légèrement le pignon le plus chaud vers l’extérieur (augmentez son jeu de 0,3 à 0,5 mm) et surveillez les températures.
Une campagne d'alignement complète (y compris la pré-inspection, la mesure du faux-rond, la mesure du jeu, l'analyse des modèles de contact, les ajustements et la vérification du rodage) prend généralement 3 à 5 jours pour une fraiseuse à un pignon et 5 à 8 jours pour une fraiseuse à double pignon. Cela suppose qu’aucun travail correctif majeur (correction des joints de segments, réparation des fondations) n’est requis. Planifiez en conséquence lors de la planification des arrêts de maintenance planifiés.
Les procédures de mesure décrites dans ce guide peuvent être effectuées par une équipe de maintenance compétente disposant des instruments appropriés. Cependant, l'interprétation de modèles de contact complexes, le diagnostic des causes profondes d'un faux-rond excessif et la gestion du partage de charge à double pignon nécessitent de l'expérience. Pour l'alignement initial de l'installation ou après le remplacement d'un engrenage, nous vous recommandons de faire appel à un spécialiste pour au moins les phases de mesure et d'interprétation, votre équipe effectuant les ajustements physiques sous la direction.
Fournissez : la marque et le modèle de l'usine, le diamètre extérieur de la couronne dentée, le nombre de dents, le module, la largeur de la face, le nombre de segments, la qualité du matériau (si connu) et si vous avez besoin d'un pignon adapté. Si des dessins sont disponibles, veuillez les inclure. Dans le cas contraire, nous pouvons travailler à partir de dimensions clés. Contact sales@yilemachinery.com — nous répondons à toutes les demandes techniques dans les 24 heures.
Que vous ayez besoin d'une couronne dentée de remplacement fabriquée selon vos dessins, d'un ensemble engrenage et pignon assorti ou d'une assistance technique pour un problème d'alignement difficile, l'équipe d'ingénierie de Yile Machinery est prête à vous aider.
E-mail: jasmine@yileindustry.com
Soumettez votre demande de prix : www.yilemachinery.com/contactus.html
Toutes les demandes techniques répondues dans les 24 heures. Pour les situations de panne urgentes, marquez votre message « URGENT » pour une réponse le jour même.
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