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Étoile qui fond côté tambour de frein sur les ponts roulants d’aciérie : frein qui frotte, faux-rond ou service ?
Quand l’étoile d’un accouplement à mâchoires à tambour de frein fond toujours du côté du tambour et que le tambour lui-même bleuit, l’accouplement est la victime, pas la cause. Sur les ponts de coulée et les ponts roulants de parc d’une aciérie, les translations marchent par à-coups, freinent et inversent leur sens toute la journée, et un frein qui frotte ou un tambour qui tourne avec du faux-rond envoie la chaleur droit dans le moyeu qui porte l’étoile. Voici comment remonter à la cause de la surchauffe du tambour dans un ordre logique avant de monter une nouvelle étoile.
D’où vient la chaleur sur un accouplement à mâchoires à tambour de frein
Sur le type LML de notre accouplement à mâchoires, le tambour de frein fait partie d’un des moyeux, si bien que la jante, le flasque et les mâchoires qui tiennent l’étoile forment un seul chemin thermique. Chaque arrêt transforme le mouvement de translation en chaleur sur la jante, et cette chaleur traverse le moyeu jusqu’aux branches de l’étoile de ce côté, d’où un dommage d’un seul côté. Vérifiez aussi que le tambour est sur le moyeu prévu par le plan d’origine, car un accouplement monté à l’envers change le trajet du couple de freinage et de la chaleur.
L’étoile est prévue pour une température de service de −30 °C à +80 °C, alors qu’un tambour qui a bleui a fonctionné bien plus chaud. Une étoile qui fond à côté du tambour signale donc un problème thermique dans le système de freinage, et une autre dureté d’étoile ne le réglera pas.
Frein qui frotte : la première cause à écarter
Un frein à sabots qui ne se desserre jamais complètement frotte sur le tambour pendant la translation, et en marche par à-coups cela peut le surchauffer en un poste. Les causes typiques sont un jeu des sabots trop faible ou inégal, un pousseur électrohydraulique qui lève lentement ou incomplètement par manque d’huile ou moteur faible, un électroaimant sous-alimenté, des axes de tringlerie grippés ou un ressort trop serré.
Lisez les indices ensemble : une bande polie sur tout le tour du tambour, une garniture plus usée que l’autre, un tambour chaud après une translation avec peu d’arrêts, et un courant moteur en marche régulière plus élevé que sur l’entraînement voisin. Aucun de ces signes ne prouve à lui seul un frottement, mais deux ou trois ensemble l’indiquent généralement.
Vérifiez aussi la séquence du frein. Si le frein s’ouvre tard après le démarrage du moteur, le moteur démarre contre lui et augmente le couple de décollement ; si le frein retombe alors que l’entraînement tourne encore, ou si le freinage électrique ne fonctionne pas et que le frein mécanique assure tous les arrêts, le tambour absorbe une énergie pour laquelle il n’a jamais été dimensionné.
Faux-rond, ajustement du tambour et alignement
Un tambour qui présente du faux-rond touche les sabots une fois par tour même avec un jeu correct, chauffe la jante de façon inégale et use les garnitures par plaques. Placez un comparateur sur la jante et sur la face du tambour, tournez l’arbre lentement à la main et comparez le faux-rond et le voile aux limites du plan du frein ou de la grue.
Le faux-rond vient généralement d’un moyeu de tambour desserré sur l’arbre, d’un ajustement d’alésage ou d’une clavette abîmés, d’un tambour déformé par des surchauffes répétées ou d’une jante usée en sillons. Cherchez du fretting à l’alésage et à la rainure de clavette, et si le tambour est une pièce séparée boulonnée sur le moyeu, contrôlez aussi ses vis et son centrage.
Contrôlez ensuite l’alignement moteur–réducteur au niveau de l’accouplement. Le désalignement fait travailler l’étoile en flexion à chaque tour et la fait chauffer d’elle-même, et cette chaleur s’ajoute à celle du frein sur les mêmes branches, si bien qu’un accouplement qui supporterait l’une ou l’autre seule peut céder avec les deux.
Service, diamètre du tambour et refroidissement
Si le frein et l’alignement sont bons, regardez ce qui a changé dans l’exploitation : plus d’à-coups, plus d’arrêts par heure, des charges plus lourdes, une vitesse de translation plus élevée ou une autre façon de conduire. Un diamètre de tambour choisi pour le service d’origine peut ne pas évacuer la chaleur du nouveau, et la taille de l’accouplement doit être revérifiée par rapport au couple nominal et au couple de pointe au freinage.
Les halles de coulée ajoutent la chaleur de la poche et de l’acier liquide en dessous, et un carter fermé autour du frein et de l’accouplement la retient. Gardez les carters ventilés, enlevez la poussière et la calamine qui isolent le tambour, et vérifiez, avant de remonter la même taille, que le diamètre du tambour, de D0 160 mm à 710 mm sur notre gamme LML, convient toujours au service.
Exemple de situation typique : sur la translation du chariot d’un pont de coulée, l’étoile d’un entraînement fond sans cesse côté tambour alors que l’autre entraînement va bien. Si l’inspection trouve un pousseur lent et une bande polie sur tout le tour du tambour, la réparation du pousseur et le réglage du jeu passent avant tout changement d’accouplement, et la comparaison des températures des tambours des deux entraînements après un poste montre ensuite si la correction a fonctionné.
Ordre de réparation : d’abord le frein, ensuite l’accouplement
Montez la nouvelle étoile en dernier, une fois le frein, le tambour et l’alignement remis en état, sinon elle suivra le même chemin que l’ancienne. L’état du tambour décide si l’accouplement lui-même doit être changé :
| Constat | Action |
|---|---|
| Tambour sans faux-rond, jante lisse, sans fissures, seule l’étoile a fondu | Réparer le frein et l’alignement, monter une étoile neuve |
| Jante sillonnée ou usée, faux-rond venant du tambour lui-même | Réusiner dans la limite admise ou remplacer le moyeu à tambour |
| Faïençage thermique sur la jante, bleuissements répétés, ajustement d’alésage abîmé ou mâchoires usées | Remplacer l’accouplement LML complet |
| Chaleur de service supérieure à ce que le tambour peut évacuer, ou passage de la grue aux freins à disque | Envisager le type LMPK à disque de frein, 355–1000 mm |
Passer au type LMPK à disque de frein est autant une transformation du freinage qu’un changement d’accouplement, car le frein, son support et parfois la commande changent aussi. C’est justifié quand le service a augmenté durablement ; pour un seul frein qui frotte, c’est la mauvaise solution.
FAQ
Une étoile résistante à la chaleur règle-t-elle le problème ?
Pas à elle seule. Nos étoiles sont prévues pour une température de service de −30 °C à +80 °C, et un tambour assez chaud pour en faire fondre une révèle un problème de frein ou de service qu’une autre étoile ne supprimera pas.
Comment vérifier un frottement de frein sans outillage spécial ?
Après une translation avec peu d’arrêts, comparez la température du tambour avec celle de l’autre entraînement à l’aide d’un thermomètre portatif, et vérifiez que le tambour tourne librement à la main frein desserré. Interprétez ce résultat avec l’usure des garnitures et le jeu des sabots, pas comme une preuve à lui seul.
Le tambour doit-il être côté moteur ou côté réducteur ?
Suivez le plan d’origine de la grue. Sur les levages, le tambour est normalement côté réducteur pour que le frein retienne la charge même si l’étoile cède ; sur les translations, on trouve les deux dispositions, et un accouplement monté à l’envers change le trajet du couple de freinage et de la chaleur.
Avant de commander, rassemblez des photos de l’étoile fondue, de la jante du tambour et des deux garnitures, vos relevés de jeu et de faux-rond, ainsi que les plaques signalétiques du moteur, du frein et du réducteur. Nous fabriquons le type LML à tambour de frein de notre accouplement à mâchoires, de LML105-160 à LML400-710, selon la GB/T 5272-2017, avec des alésages de type Y, J ou Z (conicité 1:10) selon la GB/T 3852 et des rainures de clavette selon votre plan, ainsi que des moyeux à tambour de remplacement réalisés d’après votre plan ou l’ancienne pièce, avec trempe par induction de la jante lorsque le plan la prévoit. Les tailles standard partent en 10 jours au plus tôt et une refabrication d’après une ancienne pièce prend au moins 20 jours, et les pièces non standard sont confirmées après examen du plan. Envoyez-nous votre plan ou les données relevées, et nous vérifierons la taille de l’accouplement et du tambour au regard de votre service.
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.