Convoyeurs à vis: usure, roulements et maintenance est une référence pratique sur la manière dont une vis hélicoïdale tournante (vis sans fin) déplace des matériaux en vrac dans une goulotte ou un tube, où elle s'use, et comment maintenir en service les spires, les roulements, les joints et l'entraînement.
Un convoyeur à vis paraît simple, mais sa fiabilité dépend d'un petit nombre de composants qui se dégradent de façon prévisible une fois que l'on sait quoi surveiller.
Un convoyeur à vis se compose d'une hélice hélicoïdale soudée à un tube ou un arbre central, tournant à l'intérieur d'une goulotte en U ou d'un tube fermé. Lorsque la vis tourne, les spires poussent le matériau le long de l'axe vers la sortie.
Les convoyeurs longs sont construits à partir de plusieurs sections de vis reliées par des arbres de liaison, avec des paliers de suspension intermédiaires supportant les jonctions.
L'entraînement est normalement monté à l'extrémité de décharge afin que la vis travaille en traction plutôt qu'en compression, ce qui réduit la tendance du tube à flamber ou à se déformer.
Le taux de remplissage de la goulotte se définit comme la fraction de la section transversale occupée par le matériau.
Les taux de remplissage standards selon la pratique de la CEMA (Conveyor Equipment Manufacturers Association) sont de 15, 30 et 45 %; le choix dépend de l'abrasivité, de la tendance à s'agglomérer ou de la fluidité du matériau.
Fonctionner au-dessus du taux de remplissage prévu est une cause fréquente de surcharge, d'endommagement des paliers de suspension et d'usure prématurée.
Les matériaux abrasifs tels que le sable, les cendres, le ciment, les enveloppes de grain et les minerais attaquent deux surfaces: le bord extérieur de l'hélice et le fond de la goulotte du côté du transport. L'usure est rarement uniforme.
Elle se concentre là où le matériau est le plus traîné, de sorte que le diamètre extérieur de l'hélice diminue et que le fond de la goulotte s'amincit. Les deux modifient le jeu de fonctionnement, ce qui réduit le débit et laisse le matériau recirculer au lieu d'avancer.
Les paliers de suspension sont situés à l'intérieur de la goulotte à chaque joint de liaison et sont la partie la plus sensible en maintenance du convoyeur. Ils fonctionnent dans le flux de matériau, donc ils sont exposés à de la poussière, de l'humidité et des abrasifs qu'aucun roulement extérieur ne tolérerait.
Le matériau du palier est choisi en fonction du produit convoyé: fonte ou bronze dur pour usage général, bronze imprégné d'huile ou surfaces durcies pour les abrasifs, et types non métalliques tels que UHMW ou nylon lorsque la contamination du produit doit être évitée.
Parce qu'ils fonctionnent immergés dans le matériau, les paliers de suspension nécessitent un intervalle défini de lubrification et d'inspection. Lorsque de la graisse est utilisée, purgez suffisamment pour évacuer la graisse contaminée à travers le joint.
Pour des conseils sur le choix et la planification de cela, voir notre aperçu des régimes de lubrification . Un palier de suspension grippé use rapidement l'arbre de liaison, puis cisaille les boulons de liaison, donc la détection précoce est importante.
Les deux roulements d'extrémité, aux extrémités d'entraînement et à l'extrémité de queue, sont montés à l'extérieur de la goulotte et sont plus faciles à entretenir. La vis génère une charge de poussée axiale, donc un palier de poussée est situé à l'extrémité de décharge pour la reprendre et maintenir la vis en tension.
Les joints d'arbre, typiquement des presse-étoupes ou des joints à lèvre, se trouvent là où l'arbre traverse les plaques d'extrémité de la goulotte. Des joints qui fuient laissent s'échapper du produit et laissent entrer des contaminations et de l'humidité dans le roulement d'extrémité, ce qui est une cause fréquente de défaillance du roulement d'extrémité.
Inspectez les joints pour détecter des fuites et des traces de poussière, et gardez la plaque d'extrémité de la goulotte propre afin que le joint ne soit pas bourré de produit.
| Mode de défaillance | Cause probable | Vérification |
|---|---|---|
| Débit réduit | Usure du bord de l'hélice et du fond de goulotte augmentant le jeu | Mesurer le diamètre extérieur de l'hélice et l'épaisseur du fond de goulotte par rapport aux dimensions d'origine |
| Grippage du palier de suspension | Lubrification manquée, entrée d'abrasifs, mauvais matériau de palier | Température et bruit aux paliers de suspension ; inspecter l'arbre de liaison pour empreintes/marques |
| Boulons de liaison cisailés | Palier grippé ou blocage augmentant le couple au niveau de la jonction | Vérification du couple ; inspecter l'état des boulons et l'ajustement de l'arbre de liaison |
| Fuite de joint / défaillance du roulement d'extrémité | Presse-étoupe ou joint à lèvre usé ; accumulation de produit à la plaque d'extrémité | Rechercher des traces de produit et de l'humidité au niveau des roulements d'extrémité |
| Surcharge / déclenchement du moteur | Taux de remplissage de la goulotte supérieur à la conception ; accumulation de matériau ou étranglement | Vérifier le niveau de remplissage par rapport aux 15/30/45 % de conception ; vérifier l'entrée et la sortie pour obstruction |
| Blocage / accumulation de matériau | Produit collant ou humide, corps étranger, suralimentation | Inspecter la goulotte et les spires pour encrassement ; confirmer le contrôle du débit d'alimentation |
Surcharge et blocages partagent le même signal d'alerte: une augmentation soudaine du couple d'entraînement ou du courant moteur. Montez une goupille d'arrachement, un limiteur de couple ou un moniteur de courant afin qu'un blocage arrête l'entraînement avant qu'il ne cisaille les liaisons ou ne plie la vis.
Les matériaux collants et hygroscopiques s'accumulent sur les spires et le fond de goulotte et réduisent la section libre; un nettoyage à l'eau ou le passage à une vis à rubans ou à spires découpées peut être nécessaire. Ne dégagez jamais un blocage à la main tant que l'entraînement n'est pas consigné (verrouillé).
Le motoréducteur, sa liaison à la vis et l'alignement de l'arbre d'entraînement complètent un circuit de maintenance. Vérifiez le niveau d'huile et la température dans le réducteur, écoutez les bruits de roulement, et confirmez que la liaison d'entraînement et toute courroie ou chaîne sont tendues et alignées.
Un mauvais alignement entre le moteur et le réducteur ajoute des vibrations et des charges sur les roulements; les principes sont couverts dans notre guide sur l'alignement des accouplements .
Lorsqu'un convoyeur à vis alimente une élévatrice verticale, coordonnez son inspection avec l' élévateur à godets adjacent afin que les deux soient entretenus lors d'un même arrêt.
Une GMAO transforme ces vérifications ponctuelles en un planning répétable avec historique des mesures d'usure par section de vis. Réservez une démo Fabrico pour voir comment les circuits de paliers de suspension et les tendances d'usure des spires peuvent être suivis en un seul endroit.
Les intervalles dépendent du type de palier et du matériau convoyé. Les paliers fonctionnant dans un produit abrasif ou humide nécessitent souvent une attention hebdomadaire ou par poste, tandis que des unités peu sollicitées peuvent tenir un mois. Fixez l'intervalle à partir des recommandations du fabricant du palier et raccourcissez-le si la graisse ressort contaminée.
Remplacez ou réalisez un rechargement surfacique lorsque la spire a perdu environ 10 à 15 % de sa hauteur radiale ou lorsque le jeu avec la goulotte a augmenté au point de réduire sensiblement le débit. Suivez le diamètre extérieur dans le temps plutôt que de juger à l'œil.
Le cisaillement répété des boulons signale généralement quelque chose qui augmente le couple à cette jonction : un palier de suspension grippé, un blocage, ou un arbre de liaison usé avec un ajustement lâche. Inspectez le palier adjacent et l'arbre avant de simplement remonter de nouveaux boulons.
Le palier de poussée est placé à l'extrémité de décharge afin que le matériau convoyé maintienne la vis en tension. Cela réduit le flambage et permet au palier le plus fortement chargé d'être situé à l'extérieur de la goulotte où il peut être entretenu.
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