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Accouplements à broches dentées des translations de grues portuaires : changer les broches ou l’accouplement complet ?
Sur les portiques à conteneurs sur rails et les portiques de quai (STS), les mécanismes de translation démarrent, s’arrêtent et inversent leur sens tout au long du poste, et leurs accouplements à broches dentées s’usent généralement par séries entières. Quand les premiers entraînements commencent à cogner, il faut décider, entraînement par entraînement, si des broches en nylon neuves suffisent ou s’il faut remplacer tout l’accouplement, puis acheter pour l’ensemble du parc sans stocker des pièces dont personne n’a besoin. Voici comment juger et consigner l’usure, et comment planifier le remplacement et les achats par lots.
Ce que la translation fait subir aux broches, à la couronne extérieure et aux bagues de retenue
Un accouplement à broches dentées transmet le couple par des broches en nylon logées dans des gorges correspondantes des deux moyeux et de la couronne extérieure (manchon), des bagues de retenue aux deux extrémités maintenant les broches en place. Sur une translation, chaque démarrage, chaque arrêt au frein et chaque changement de sens charge les broches d’abord sur un flanc puis sur l’autre, si bien que les broches s’amincissent et que les gorges perdent peu à peu leur forme ronde.
Démarrer contre le vent ou sur un rail dur fait passer un couple de décollement élevé dans l’entraînement, et le freinage ajoute un couple de pointe dans l’autre sens. La mise en travers aggrave les choses : quand un pied prend du retard et que la commande corrige, les entraînements d’un côté portent un moment plus que leur part, si bien que les accouplements d’une même grue s’usent souvent à des rythmes différents.
L’air salin fait rouiller les gorges des moyeux et de la couronne et corrode les vis des bagues de retenue jusqu’à ce qu’elles se desserrent et que les broches commencent à sortir. Le nylon absorbe aussi l’humidité et change légèrement de dimensions, raison de plus pour juger les broches à la mesure plutôt qu’à l’aspect.
Mesurer et consigner l’usure
Donnez à chaque accouplement une identité, par exemple numéro de grue, pied et position de l’entraînement. Mesurez ensuite à chaque fois les mêmes grandeurs, afin de pouvoir comparer les relevés sur tout le parc et dans le temps :
- Jeu de rotation : bloquez le côté réducteur, tournez le côté moteur à la main dans les deux sens et mesurez le déplacement au niveau de la couronne extérieure au comparateur ou avec des repères tracés.
- Diamètre des broches dans la zone chargée par rapport à une partie non usée de la même broche, ainsi que méplats, fissures, fusion ou gonflement, sur plusieurs broches par accouplement.
- Usure des gorges des moyeux et de la couronne : insérez une broche neuve, contrôlez le jeu à la jauge d’épaisseur et cherchez des épaulements ou des gorges ovalisées.
- Bagues de retenue et vis : vis desserrées, manquantes ou corrodées, bagues déformées, broches qui dépassent de la face.
- Corrosion des moyeux, de la couronne et des rainures de clavette, et serrage de chaque moyeu sur son arbre.
Photographiez chaque accouplement avec une échelle dans l’image et tenez un tableau par grue, en prenant comme référence un accouplement neuf de même taille mesuré au montage. Des chocs au démarrage ou au freinage sont une bonne raison de regarder de plus près, mais lisez-les avec ces mesures et non isolément.
Les broches seules ou l’accouplement complet ?
Des broches neuves seules suffisent quand les gorges sont encore rondes et lisses, qu’une broche neuve s’y ajuste sans jeu, que les bagues de retenue sont saines et que les deux moyeux sont bien serrés sur leurs arbres. Un changement de broches remet alors l’accouplement en état à faible coût pendant un arrêt court.
Remplacez l’accouplement, ou au moins les moyeux et la couronne ensemble, quand les gorges sont épaulées ou ovalisées et que les broches neuves y flottent, quand la couronne est fissurée, quand un moyeu s’est desserré ou que sa rainure de clavette est abîmée, ou quand la corrosion a attaqué les gorges. Des ruptures de broches répétées peu après un changement de broches vont dans le même sens.
Le mélange de pièces anciennes et neuves est à l’origine de la plupart des ennuis. Des broches neuves dans des gorges usées portent sur une ligne au lieu d’une surface et s’usent vite, quelques broches neuves parmi des anciennes prennent l’essentiel de la charge, une couronne neuve sur des moyeux usés ne répartit pas la charge uniformément, et des broches de provenances différentes peuvent différer en matière et en raideur ; changez donc les broches par jeu complet d’une seule provenance.
Planifier les rechanges pour de nombreux entraînements de roues
Une grue compte plusieurs entraînements de translation et un terminal plusieurs grues : classez donc les accouplements mesurés par état et planifiez autour des fenêtres de maintenance. Un classement praticable :
| Classe | État | Action |
|---|---|---|
| A | Gorges rondes, broches dans votre limite | Nouvelle mesure au prochain arrêt programmé |
| B | Broches usées, gorges encore bonnes | Jeu complet de broches au prochain arrêt, accouplement sous surveillance |
| C | Gorges épaulées ou ovalisées, fissures ou moyeu desserré | Accouplement complet au prochain arrêt |
Changez les accouplements par pied ou par coin, afin que les entraînements qui travaillent ensemble soient dans le même état, car un entraînement avec plus de jeu s’engage plus tard au démarrage et laisse les autres prendre le premier couple. Échelonnez les grues pour qu’une seule à la fois soit hors service, et gardez des jeux complets de broches pour tout le parc ainsi que quelques accouplements complets alésés à vos arbres pour les entraînements de classe C.
Exemple de situation typique : un terminal mesure tous les accouplements de translation de ses portiques à conteneurs sur rails et en trouve la plupart en classe A ou B, et quelques-uns en classe C. Les accouplements de classe C sont commandés en premier pour les prochains arrêts programmés, les jeux de broches de la classe B suivent dans un deuxième lot, et les entraînements de classe A sont simplement remesurés à l’inspection suivante.
Ce qu’il faut envoyer avec la demande
Les accouplements de grues livrées à des périodes différentes n’ont pas toujours la même taille ni le même alésage : donnez-nous donc les données entraînement par entraînement. Une demande complète comprend :
- Des photos des moyeux, de la couronne, des broches et des bagues de retenue, avec tous les marquages.
- Les dimensions relevées : diamètre extérieur et largeur de la couronne, nombre, diamètre et longueur des broches, alésages et rainures de clavette côté moteur et côté réducteur, longueurs des moyeux et écart entre bouts d’arbre.
- Les plaques signalétiques du moteur et du réducteur, avec puissance, vitesse et rapport.
- Les quantités par classe d’état, le nombre de grues, ainsi que les lots et dates de livraison souhaités.
Des plans perdus ne posent pas de problème : des photos et des dimensions relevées nous suffisent pour fabriquer des accouplements de remplacement. Pour l’air salin, indiquez-nous le traitement de surface souhaité ; il peut être convenu à la commande.
FAQ
Puis-je utiliser des broches d’un autre fournisseur dans mes accouplements existants ?
Seulement si le diamètre, la longueur et la matière correspondent et que les broches s’ajustent sans jeu dans les gorges. Même dans ce cas, changez tout le jeu d’un coup plutôt que de mélanger broches neuves et anciennes.
Comment fixer une limite de remplacement si le manuel n’en donne pas ?
Prenez comme référence les relevés d’un accouplement neuf de même taille et suivez l’évolution de chaque entraînement entre les inspections. Fixez une limite pour le parc d’après la vitesse à laquelle le jeu augmente, et restez prudent pour les entraînements qui freinent fort.
Pour quel couple faut-il dimensionner le remplacement ?
Partez du couple nominal du moteur et d’un facteur de service tenant compte des démarrages fréquents, des inversions et du freinage, puis vérifiez le couple de pointe au freinage et le couple de décollement au démarrage contre le vent. Si l’accouplement d’origine s’est usé normalement, garder la même taille LZ convient généralement ; s’il a lâché tôt, revoyez la taille au lieu de la recopier.
Mesurez et classez les accouplements de translation lors de votre prochaine tournée d’inspection, puis envoyez-nous le tableau avec photos et plaques signalétiques. Nous fabriquons l’accouplement à broches dentées de la série LZ, de LZ1 à LZ23, avec des alésages de 12 mm à 850 mm, en acier C45 ou en 42CrMo4, avec les jeux de broches correspondants ; les tailles standard partent en 10 jours au plus tôt et une refabrication d’après une ancienne pièce prend au moins 20 jours, les moyeux non standard sont confirmés après examen du plan, et un certificat matière ainsi qu’un rapport de contrôle dimensionnel peuvent être fournis. Envoyez-nous votre plan ou les données relevées, et nous confirmerons la taille et les quantités par lot pour chaque entraînement.
Besoin d’une validation technique pour le choix ou le remplacement ?
Envoyez la puissance, la vitesse, les diamètres d’arbre, la rainure de clavette, les dimensions de montage, les plans ou des photos de l’ancienne pièce. Nous vérifions d’abord les conditions de service avant de confirmer le modèle et le devis.