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Limiteur de couple qui patine sur une vis d’alimentation de cimenterie : bourrage, couple de démarrage ou mauvais réglage ?
Une vis d’alimentation sous un silo à ciment déclenche son limiteur de couple, quelqu’un réarme, et avant la fin du poste elle patine de nouveau. Depuis la salle de contrôle, trois problèmes très différents se ressemblent : une vraie surcharge mécanique, un couple de démarrage que le réglage n’a jamais pris en compte, ou un limiteur mal réglé ou déréglé. Augmenter le réglage sur un mauvais diagnostic ne fait que déplacer la casse vers le réducteur, l’arbre de vis ou une soudure de spire.
Cinq causes qui font patiner un limiteur de couple
Le patinage est un symptôme, pas un diagnostic. Sur une vis d’alimentation de ciment, la cause entre presque toujours dans l’un de ces cinq groupes :
- Bourrage de matière : le ciment se tasse à l’arrêt, reprend de l’humidité ou amène des mottes et des corps étrangers depuis l’amont.
- Spire coincée : une spire tordue ou usée frotte sur l’auge, des dépôts réduisent le jeu ou un palier intermédiaire bloque la vis.
- Résistance des paliers : les paliers d’extrémité ou intermédiaires manquent de graisse ou prennent de la poussière, et le couple de marche augmente peu à peu.
- Couple de démarrage : la vis a été arrêtée pleine et doit arracher de la matière tassée à chaque démarrage.
- Réglage ou état du limiteur : la consigne était basse dès la mise en service, a été modifiée en maintenance ou a baissé parce que les surfaces de friction sont usées ou polluées.
Les trois premiers sont de vraies charges : le limiteur fait exactement son travail. Le couple de démarrage est réel lui aussi, mais bref, et se traite en général en changeant la façon d’arrêter et de démarrer plutôt que la consigne. Seul le dernier groupe relève d’un défaut du dispositif de protection.
Lire le déclenchement : courant, moment et état de la matière
Récupérez la tendance du courant moteur et le journal des arrêts et démarrages sur la période qui précède chaque patinage. Lisez le courant comme une tendance, pas comme une valeur exacte de couple : à faible charge, une grande partie est du courant magnétisant, donc la forme de la courbe en dit plus que le chiffre.
| Comportement | Courant avant le patinage | Constat sur site | Cause probable |
|---|---|---|---|
| En marche, après une montée régulière | Nettement au-dessus du niveau normal | Matière tassée ou humide, mottes à l’entrée | Bourrage de matière |
| À chaque démarrage, normal ensuite | Seul le pic de démarrage est élevé | Vis arrêtée pleine, matière tassée | Couple de démarrage |
| Toujours à la même position angulaire | Pics réguliers à chaque tour | Traces de frottement sur spire ou auge, arbre faussé | Spire coincée |
| De plus en plus fréquent | Courant de base plus haut qu’avant | Paliers chauds ou bruyants, points de graissage secs | Résistance des paliers |
| Aléatoire, courant normal | Aucune montée avant le patinage | Rien d’anormal dans la vis | Réglage ou état du limiteur |
Regardez ensuite la matière elle-même. Un ciment fraîchement aéré peut s’écouler presque comme un liquide, alors que le même produit resté longtemps dans le cône du silo se tasse en une masse dense ; si la vis ne patine qu’après de longs arrêts, le problème vient plutôt de la matière que du limiteur. Avec un démarreur progressif ou un variateur, vérifiez aussi la rampe et la limite de couple de l’entraînement, car une rampe trop courte transforme chaque démarrage en choc.
Contrôler selon le type de mécanisme, pas par habitude
Sur un limiteur à friction, des rondelles Belleville serrent des garnitures de friction entre moyeu et flasque, et le couple de glissement dépend de l’effort des ressorts et du coefficient de frottement. Contrôlez l’épaisseur et le glaçage des garnitures, la graisse venue d’un palier voisin et la poussière de ciment tassée entre les faces, puis comparez la longueur des ressorts ou la position de l’écrou de réglage avec les repères et vérifiez le freinage de l’écrou. Des patinages répétés chauffent et glacent les garnitures, le frottement baisse, et une seule surcharge peut entraîner une série de déclenchements intempestifs.
Un limiteur à billes ou à rouleaux ne patine pas en continu : il se désaccouple quand les éléments roulants quittent leurs logements. Vérifiez l’usure des logements et des billes et les arêtes arrondies, qui abaissent le couple de déclenchement, assurez-vous que la poussière n’empêche pas un réarmement propre et testez le capteur de déclenchement. Sur un modèle à goupille de cisaillement, des ruptures répétées sous charge normale indiquent plutôt une fatigue due au couple alterné ou des alésages de goupille usés qu’une seule grosse surcharge.
Un nettoyage ou un réglage sans risque sur un type peut en endommager un autre ; suivez donc la procédure du fabricant pour l’appareil réellement installé. Notre comparatif des types de limiteurs de couple et notre guide de montage et de maintenance détaillent chaque conception.
Vérifier le réglage par rapport à la vis, pas au moteur
Un bon réglage se situe au-dessus du couple le plus élevé dont la vis a besoin en service normal, démarrage en charge compris, et en dessous du couple le plus bas qui endommage la pièce la plus faible de la chaîne cinématique. Cette pièce n’est généralement pas le moteur, mais l’arbre de vis, un assemblage boulonné entre tronçons, la sortie du réducteur ou une soudure de spire. Si ces deux limites se chevauchent, aucun réglage ne conviendra et la solution doit venir du procédé.
Le couple de marche se calcule à partir de la puissance moteur, de la vitesse et du rapport de réduction, ramené à l’arbre qui porte le limiteur ; côté petite vitesse, le couple est bien plus élevé que sur l’arbre moteur. Le couple admissible vient des données des fabricants du réducteur et de la vis ; le besoin au démarrage s’estime à partir du couple estimé par le variateur (s’il est disponible), de la rampe d’accélération et de la tendance de courant déjà relevée.
Réglez la valeur selon la procédure du fabricant d’origine et ses repères, puis notez-la, au lieu de serrer l’écrou jusqu’à ce que ça ne patine plus. Si le démarrage est en cause, videz la vis avant les arrêts programmés, allongez la rampe de démarrage progressif ou gardez la vanne d’entrée fermée au démarrage. Pour la partie sélection, voir limiteurs de couple pour la protection des convoyeurs contre les surcharges.
Contrôles avant redémarrage et données pour une demande de prix
Ne redémarrez pas sur un simple réarmement. Vérifiez d’abord :
- La cause est trouvée et supprimée : bourrage dégagé, corps étranger retiré, spire réparée.
- Entraînement consigné, la vis tourne librement sur un tour complet.
- Paliers graissés et silencieux, aucune graisse sur le limiteur.
- Le réglage correspond à la valeur notée, les freins d’écrou sont en place, les garnitures ou pièces à billes usées sont remplacées.
- Le capteur de patinage ou de déclenchement arrête bien le moteur.
- Démarrez vis vide ou vanne d’entrée fermée et surveillez le courant pendant la première marche.
Si le limiteur doit être remplacé ou redimensionné, préparez les données suivantes. Avant de dimensionner un limiteur de couple, nous vérifions le couple, la vitesse, le diamètre d’arbre, la rainure de clavette, le facteur de service, le désalignement et l’environnement de travail ; pour un patinage répété, il nous faut aussi :
- Modèle existant ou données de plaque, photos du montage et des pièces usées
- Mode de protection (patinage avec réarmement automatique, désaccouplement, goupille de cisaillement) et type de capteur
- Couple de réglage actuel, puissance et vitesse du moteur, rapport de réduction et position de montage
- Diamètres d’arbre, rainures de clavette et encombrement disponible
- Historique des défauts : heures de patinage, tendances de courant, journal des arrêts et démarrages, état de la matière
- Couple admissible du réducteur et de la vis, s’il est connu
FAQ
Peut-on simplement augmenter un peu le réglage ?
Seulement après avoir vérifié que le réglage actuel est inférieur au besoin réel de la vis et que la nouvelle valeur protège toujours le réducteur et la vis. Si le patinage vient d’un bourrage ou de paliers qui forcent, un réglage plus haut transforme un déclenchement gênant en arbre cassé.
Pourquoi la vis ne patine-t-elle qu’après un long arrêt ?
À l’arrêt, le ciment se tasse et se désaère dans la vis et à l’entrée, si bien que le couple de décollage au démarrage suivant dépasse nettement le couple de marche. Vider la vis avant les arrêts programmés, ou démarrer vanne d’entrée fermée, est en général plus efficace que de changer le réglage.
Le limiteur patine mais le courant moteur paraît normal : qu’est-ce que cela signifie ?
Si le courant ne monte pas avant le patinage, la charge sur la vis n’a probablement pas augmenté ; contrôlez alors le limiteur lui-même : consigne, surfaces de friction usées ou polluées, logements de billes usés, écrou de réglage desserré. Vérifiez aussi la période d’échantillonnage de la tendance, car une tendance lente peut manquer un pic bref causé par un corps étranger.
Si votre vis d’alimentation continue de déclencher et que vous souhaitez un second avis sur le réglage ou un limiteur de remplacement, envoyez-nous les données ci-dessus. Nous usinons alésages et rainures de clavette selon vos arbres et pouvons fabriquer un remplacement sur plan ou à partir de photos et de cotes relevées sur l’ancienne pièce ; les modèles standard partent en général sous 15 à 25 jours, avec certificat matière et rapport de contrôle dimensionnel joints à la livraison sur demande. Envoyez-nous votre plan
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.