En améliorant l'efficacité industrielle, les ponts roulants jouent un rôle indispensable dans le levage de charges lourdes et la manutention de matériaux. Cependant, un problème clé souvent rencontré pendant l'exploitation est le mordant des rails – une usure excessive des roues de la grue contre le rail de la grue. Cela entraîne non seulement une augmentation des coûts de maintenance du pont roulant, mais pose également des risques opérationnels et de sécurité importants. Comprendre la complexité des morsures de rails, y compris leur occurrence et les dangers potentiels, est crucial pour maintenir l’intégrité et les performances de ces machines vitales.
Risques de morsure des rails de roue de pont roulant
Durée de vie réduite des roues de grue
Généralement fabriquées en acier moulé et soumises à des procédés tels que la trempe, les roues des ponts roulants ont généralement une durée de vie supérieure à 10 ans. Cependant, les morsures des rails réduisent considérablement cette durée de vie, ce qui nuit à la sécurité et à l'efficacité de la production.
Usure des rails de grue
Le mordant des rails, impliquant un contact rigide entre les roues de la grue et les rails de la grue, intensifie l'usure des rails. À mesure que l'usure augmente, la stabilité du chariot-grue et de l'ensemble du système de grue est compromise, ce qui a un impact sur la sécurité. Le remplacement des rails de grue usés nécessite une main d'œuvre, des ressources et des investissements financiers considérables, ce qui entraîne des perturbations majeures dans la sécurité de la production.
Dommages à l'équipement électrique
Le mouvement inégal provoqué par les morsures des rails peut avoir un impact sur les points de contact électrique, entraînant de mauvaises connexions. Des mouvements anormaux fréquents peuvent étirer ou comprimer les câbles électriques, accélérant leur usure et potentiellement provoquer leur rupture. Un rongement prolongé des rails peut également intensifier les vibrations du pont roulant, affectant la stabilité des composants électriques et entraînant des dommages potentiels au fil du temps.
Impact sur la structure des installations
Le bruit et les vibrations dus aux morsures des rails, ainsi que les forces latérales horizontales générées lors du fonctionnement de la grue, peuvent provoquer des déviations latérales des rails de la grue et des vibrations dans l'équipement. Cela peut entraîner le desserrage des boulons fixés sur le rail de la grue. Les vibrations anormales de la grue peuvent également affecter l’intégrité structurelle de l’installation, provoquant des dommages.
Risque de déraillement
Une usure importante des roues ou des rails peut conduire à des situations dans lesquelles les roues de la grue grimpent sur le dessus des rails, provoquant potentiellement un déraillement et de graves incidents de sécurité.
Efficacité opérationnelle réduite et perte financière supplémentaire
Les morsures des rails entraînent un fonctionnement inégal des grues, affectant l'efficacité du travail et augmentant les temps d'arrêt dus à la maintenance. Les morsures fréquentes des rails augmentent les coûts de maintenance, nécessitant des remplacements plus fréquents des pièces endommagées telles que les roues et les rails des grues. Les perturbations opérationnelles dues à des dysfonctionnements des grues peuvent entraîner des retards dans le projet, entraînant des pertes économiques supplémentaires.
Qu'est-ce que la morsure des rails de roue de pont roulant
Le morsure des rails dans les ponts roulants fait référence à un phénomène dans lequel, lors du fonctionnement du chariot principal ou auxiliaire de la grue sur les rails, les boudins de roue du chariot-grue sont censés maintenir un certain écart par rapport aux côtés des rails. Or, pour diverses raisons, si les boudins des roues entrent en contact avec les flancs des rails, cela génère une poussée latérale horizontale. Cela entraîne une usure anormale ou des dommages aux roues de la grue contre les rails, une condition communément appelée morsure des rails dans les grues EOT.
Comment identifier les morsures de rail de roue de pont roulant
Usure des brides de roue de grue
L’observation d’une usure anormale sur les boudins des roues de grue est un indicateur clé de morsure des rails. S'il y a des bavures visibles sur la face intérieure des flasques des roues de la grue, en corrélation directe avec l'usure, c'est un signe évident de rongement des rails. En fonctionnement normal, une telle usure ou bavure ne devrait pas se produire. La présence de bavures sur les boudins de roue a un impact significatif sur l’apparence et indique une usure, ce qui en fait une méthode de détection importante.
Marques de friction sur les rails de grue
Des plans de friction visibles et polis sur les côtés des rails de la grue, des arêtes vives sur les rails de guidage et des taches blanches et brillantes sur la surface supérieure des rails indiquent un morsure des rails. Étant donné qu’il peut être difficile de détecter un rail rongé à un stade précoce, l’examen de l’apparence du côté de la voie ferrée de la grue peut aider à déterminer son apparition. S'il y a des marques de roulement inégales ou anormales sur les côtés du rail, différentes de la trajectoire régulière des roues de la grue, cela indique un morsure du rail. L'inspection de ces marques peut révéler le moment et la gravité du problème, contribuant ainsi à sa résolution.
Déviation dans le freinage et le démarrage
Outre l'inspection visuelle des roues et des rails, l'observation du comportement du pont roulant lors du freinage et du démarrage peut également identifier des problèmes de morsure des rails. Si le pont roulant présente un comportement inhabituel lors du freinage et du démarrage, tel qu'une résistance excessive, une vitesse de démarrage lente ou une distance de freinage prolongée, et que ces problèmes sont fréquemment observés, cela peut indiquer la présence de morsures de rail. Cet écart peut être un signe crucial que la grue rencontre des problèmes avec ses roues ou ses chenilles.
Modifications de l'écart entre les roues et les rails de la grue
En fonctionnement normal, un espace standard spécifique doit être maintenu entre les flasques des roues de la grue et les rails de la grue. Une augmentation ou une diminution notable de cet écart peut suggérer un désalignement ou une irrégularité du rail de la grue ou du camion d'extrémité de la grue. De tels changements irréguliers d'écartement peuvent affecter la stabilité et l'efficacité de la grue, entraînant potentiellement des problèmes de morsure de rail plus graves.
Inclinaison de la grue
Si un pont roulant montre des signes d'inclinaison pendant le fonctionnement, cela est souvent dû à des problèmes tels que des roues mal alignées, des rails de grue inégaux ou des problèmes structurels au sein de la grue elle-même. L'inclinaison affecte non seulement l'efficacité opérationnelle de la grue, mais exacerbe également l'usure des roues et des rails, augmentant ainsi le risque de morsure des rails. Des inspections et un entretien réguliers de la grue sont essentiels pour éviter toute inclinaison et garantir un alignement et une stabilité corrects.
Problèmes de bruit
Le bruit perçant produit lors du mordant des rails est causé par un frottement anormal entre les roues de la grue et les rails de la grue. Ce bruit est non seulement inconfortable, mais constitue également un signe d’avertissement clair d’un rail rongé. Dans les cas graves, la morsure du rail peut même provoquer un mouvement de saut de la grue EOT, appelé « escalade du rail ». Cela peut endommager la structure de la grue et avoir de graves conséquences sur la sécurité et la précision des opérations. Par conséquent, tout bruit inhabituel doit donner lieu à une inspection immédiate et à des mesures correctives.
Analyse des causes conduisant au morsure des rails dans les roues des ponts roulants
Plusieurs facteurs contribuent au mordant des rails dans les ponts roulants, tels que les problèmes de rails de grue, les problèmes de roues de grue, la déformation du cadre du pont, les problèmes de synchronisation dans le système de transmission et les inadéquations entre les roues de grue et les rails de grue.
Problèmes ferroviaires
- Déformation des rails : Un fonctionnement fréquent de la grue peut entraîner une pression intermittente et des contraintes internes alternées sur les rails, provoquant une déformation ou un déplacement. Alors que les ponts roulants sont conçus pour se déplacer en ligne droite, les opérations réelles impliquant un levage porteur et incliné peuvent introduire des contraintes supplémentaires, augmentant ainsi le risque de morsure des rails. Des facteurs tels que l'affaissement géologique peuvent également affecter la fondation des rails de la grue, entraînant une déformation. Les variations dans les styles de gestion et les compétences des opérateurs entre les différentes entreprises peuvent également avoir un impact négatif sur les rails.
- Installation ferroviaire inappropriée : Des erreurs excessives de flexion horizontale ou de rectitude dépassant 2 mm peuvent conduire à un rail mordant à segment fixe.
- Problèmes d'écartement ferroviaire : Un écartement trop large peut amener le côté extérieur du boudin de roue à mordre le rail, tandis qu'un écartement trop étroit peut entraîner le côté intérieur à mordre le rail.
- Différence de hauteur verticale dans les rails : Une différence de hauteur verticale significative entre deux rails dans la même section transversale peut provoquer des morsures de rails sur les rails supérieurs et inférieurs, ce qui peut être dû à l'installation, à l'entretien ou à l'enfoncement des fondations des piliers de l'installation.
- Différence de parallélisme ferroviaire : Si les deux rails ne sont pas parallèles, formant un « huit vers l'extérieur » ou une forme de trompette, cela peut conduire à des morsures de rail.
Problèmes de roue de grue
- Erreurs de fabrication dans les roues : Si les diamètres des deux roues motrices diffèrent, la grue se déplacera à des vitesses différentes de chaque côté sous la même vitesse du moteur, créant un effet de « dessin de cercle » et conduisant à un contact rigide entre le boudin de roue et le rail des deux côtés, provoquant mordant les rails.
- Déviation horizontale excessive des roues : L'écart horizontal lors de l'installation des roues ne doit pas dépasser 1/1000 de la longueur mesurée de la roue, et les directions d'inclinaison d'une paire de roues sur le même axe doivent être opposées pour éviter de mordre les rails.
- Déviation verticale excessive des roues : Si la ligne de face de l'extrémité de la roue forme un angle avec le fil à plomb, provoquant l'inclinaison de la roue, l'écart vertical ne doit pas dépasser 1/400. Ce type de morsure de rail est généralement associé à la roue motrice et non à la roue motrice.
- Distance inégale des roues le long de la diagonale : Des différences de rectitude ou des distances inégales le long de la diagonale de deux roues sur la même voie peuvent également conduire à des morsures de rail.
Déformation du cadre du pont
Un fonctionnement prolongé au-delà de la capacité de charge, des contraintes résiduelles dans la poutre principale de la grue et d'autres facteurs peuvent provoquer une déformation de la poutre principale, des poutres d'extrémité et du châssis de la grue, entraînant des roues asymétriques et des morsures de rails.
Asynchronie du système de transmission
Si deux moteurs du gros wagon ont des vitesses différentes ou si un moteur est endommagé, cela peut provoquer des vitesses linéaires différentes des roues, entraînant une inclinaison de l'ensemble du corps de la grue et des morsures de rails. De plus, de grands écarts dans l'écart de transmission entre les accouplements ou un échec de démarrage simultané des roues peuvent également entraîner des morsures de rail. Des déséquilibres dans les jeux des engrenages, des clavettes d'arbre desserrées ou d'autres problèmes au sein du mécanisme d'entraînement de la grue peuvent encore aggraver ce problème.
Inadéquation entre les roues et les rails de la grue
Une incompatibilité entre les roues de la grue et les rails de la grue peut entraîner des morsures des rails. Si l'écart est trop petit, le boudin de la roue entrera en contact avec le côté du rail, ce qui entraînera le morsure du rail ; un écart trop important peut avoir un effet similaire. Si les quatre roues ne sont pas sur le même plan horizontal, l'une des roues motrices peut rester suspendue ou glisser, provoquant une inclinaison de la grue pendant le fonctionnement. De plus, les débris sur la voie ferrée de la grue peuvent provoquer des vitesses de roue inégales, contribuant ainsi au morsure des rails.
Solutions aux problèmes de morsure des rails des roues des ponts roulants
Alignement des rails
Une fois les nouveaux rails installés, ils doivent subir des ajustements approfondis avant d’être mis en service. Avant de commencer le processus de réglage, assurez-vous que tous les outils nécessaires sont préparés, tels que des rubans à mesurer en acier, des instruments de niveau, des tendeurs et des fils d'acier fins.
- Mesure des écarts d’écartement des rails : Utilisez un ruban à mesurer en acier pour déterminer l'écartement (distance) entre les deux rails. Il est crucial de mesurer avec précision l'écart de gabarit pour déterminer si le parallélisme des rails répond aux exigences opérationnelles du pont roulant. Si l'écart d'écartement des rails est trop important, cela entraîne inévitablement un rongement des rails dans la grue. Ainsi, une mesure précise et efficace des écarts d’écartement des rails, avec des données précises au millimètre près, est essentielle lors des inspections de morsures de rails.
- Vérification de la rectitude et de l'élévation des rails : Ajustez la rectitude horizontale du rail à l'aide de tendeurs et de fils d'acier fins, et utilisez des instruments de niveau pour vérifier si les hauteurs des deux rails sont uniformes. L'inspection et l'ajustement de la rectitude et de l'élévation des rails sont essentiels pour évaluer la qualité de l'installation des rails et leur état opérationnel. S'il existe des erreurs significatives dans la rectitude ou l'élévation du rail, on peut en conclure que le pont roulant est susceptible de subir un rongement du rail pendant son fonctionnement. Par conséquent, la détection des problèmes de rectitude et d’élévation des rails est un moyen important de diagnostiquer les morsures des rails dans les ponts roulants. En examinant et en ajustant ces aspects, les problèmes de morsures des rails peuvent être évités.
- Ajustement des anciens rails : La méthode et les exigences de réglage des anciens rails sont similaires à celles des nouveaux rails, mais il est crucial de procéder à une inspection détaillée au préalable. Cela comprend la vérification de toute fissure ou cassure dans les rails, la garantie que tous les boulons et écrous sont bien fixés et l'inspection de toutes les patins et cales de rail pour déceler tout dommage. Lors de la correction de l'ensemble du rail, utilisez les outils et méthodes appropriés pour mesurer l'écartement, la planéité et la rectitude des deux rails, et enregistrez tout écart.
Une mauvaise installation des rails ou le non-respect des exigences techniques d'installation, entraînant des écarts dans la tolérance de travée des rails et des différences d'élévation entre les rails de même travée, peuvent provoquer des morsures de rail dans la grue. Les normes d'installation des rails stipulent que l'élévation relative de deux rails ne doit pas dépasser 10 mm, que l'erreur de rectitude doit être inférieure à 3 mm, que le déplacement latéral au niveau des joints ne doit pas dépasser 1 mm et que l'erreur de gabarit admissible ne doit pas dépasser 15 mm. Pour résoudre les problèmes ferroviaires, les ajustements devraient principalement se concentrer sur la correction des différences de hauteur tout en ajustant également l’écartement. Des plaques d'acier courantes, choisies en fonction d'erreurs de mesure et garantissant une surface lisse et uniforme, peuvent être utilisées comme cales. Les rails doivent être solidement remplis en dessous pour éviter toute suspension et fixés avec des colliers de serrage boulonnés. Cette méthode est simple, économique et garantit que les rails ajustés répondent aux normes requises en matière de dénivelés.
Inspection des roues du pont roulant
Dans un premier temps, inspectez les roues de la grue pour déceler toute fissure, décollement de la bande de roulement ou indentation. Une usure précoce peut entraîner l’effondrement ou l’aplatissement de la table de roulement. L'usure de l'épaisseur du boudin de roue doit être ≤5% et l'usure de la bande de roulement ≤1,5%, sans piqûres de surface, pour répondre aux normes d'utilisation. Si la différence de diamètre entre deux roues motrices dépasse 0,2 mm de leur diamètre, ou pour les roues motrices, dépasse 0,5 mm, les roues doivent être réusinées pour obtenir des dimensions de base uniformes. La différence de diamètre entre les roues motrices et motrices ne doit pas dépasser 3 mm.
- Mesure des données diagonales des grandes roues de voiture : Sélectionnez une section de voie avec une bonne linéarité, conduisez la grue sur cette voie et utilisez des étriers pour trouver le centre des rainures des roues, en traçant une ligne droite en conséquence. Accrochez un fil à plomb et marquez les points médians sur la piste directement sous le fil à plomb. Faites cela pour les quatre roues afin de trouver les points de mesure des diagonales des roues. Ensuite, éloignez la grue et mesurez la distance entre les milieux des roues diagonales avec un ruban à mesurer en acier. Cette distance est la diagonale de la roue. Des ajustements doivent être effectués en fonction de l'envergure des roues, de la diagonale et des différences de position : l'écart d'envergure et de diagonale pour la grande voiture ne doit pas dépasser +7 mm, et pour la petite voiture ne doit pas dépasser +3 mm, la différence de position ne dépassant pas 2 mm. Si ces valeurs ne répondent pas aux normes, ajustez les entretoises de roulement de roue de chaque côté pour repositionner les roues. Vous pouvez également agrandir les trous de boulons dans les boîtiers de roulements d'extrémité du camion pour ajuster le positionnement.
- Mesure du diamètre de la roue : La mesure du diamètre de la roue est une méthode d'inspection cruciale. Il est important de vérifier les écarts de taille et l'usure du diamètre de la roue. La détermination de l’usure des roues peut révéler une usure anormale des roues. Si l'usure est prononcée aux points communs, cela indique que le pont roulant a subi des morsures de rails pendant son fonctionnement. L'analyse de la position des roues usées et de la section de voie correspondante peut aider à identifier l'emplacement du problème de morsure des rails, fournissant ainsi un soutien solide pour la gestion ultérieure.
Remplacez les roues usées par paires pour éliminer les effets des différences de diamètre sur le fonctionnement et ajustez la précision d'installation de l'ensemble de roues pour réduire les erreurs de fabrication. Lors de l'installation des roues, l'écart horizontal doit être contrôlé dans les limites de △≤ L/1000 (L étant le diamètre mesuré de la roue le long de la ligne de référence parallèle) et l'écart vertical dans les limites de △≤ H/1000 (H étant la hauteur mesurée de la roue dans le Direction verticale).
Inspection et réglage du mécanisme d'entraînement :
- Une inspection approfondie du mécanisme d'entraînement est nécessaire. S'il y a un écart important dans les accouplements ou la boîte de vitesses, des réparations ou des remplacements sont nécessaires.
- Après avoir installé la roue motrice de la grande voiture, l'alignement de l'axe horizontal entre l'accouplement intégré, la boîte de vitesses et le moteur d'entraînement doit être vérifié et ajusté. Pour éviter les changements de vitesse, les blocs de positionnement doivent être solidement soudés à la boîte de vitesses.
- La vitesse des moteurs dans le mécanisme d’entraînement doit être testée et ajustée. Si les vitesses des moteurs des deux côtés restent incohérentes, il est conseillé de les remplacer par des moteurs de même marque et modèle pour plus d'uniformité.
- S'assurer que les freins aux deux extrémités de la grue sont coordonnés et complètement ouverts pendant le fonctionnement, sans aucune résistance de frottement supplémentaire, peut empêcher l'apparition d'un couple de freinage inégal et de morsures de rail ultérieures pendant le freinage.
L'avantage de Nucleon pour prévenir et résoudre les morsures de rails des ponts roulants
En tant qu'expert dans le domaine des grues, je comprends que la sélection d'un fabricant de grue fiable avant l'achat est cruciale pour minimiser l'apparition de problèmes tels que les morsures de rails. Chez Nucleon, nous sommes fiers de notre approche préventive et orientée vers des solutions au problème de morsure des rails dans nos ponts roulants et portiques, en particulier notre grue standard européenne.
Conception innovante de grue conforme aux normes européennes :
Nos grues présentent une conception légère avec un contrôle de vitesse à fréquence variable pour tout le véhicule. Cela permet un contrôle continu de la vitesse de tous les mécanismes de la grue (avec une large plage de vitesse et un rapport de 1:10). Un tel système garantit que le démarrage, le freinage et l'accélération/décélération sont fluides et doux, réduisant considérablement l'impact négatif des charges de choc sur les principaux composants porteurs de la grue. Cette conception réduit efficacement la poussée latérale exercée sur les roues du chariot-grue en raison des charges d'inertie aux moments de démarrage et d'arrêt du chariot-grue, réduisant ainsi considérablement l'incidence des morsures de rail.
Caractéristiques de conception stratégique :
Lors de la conception de nos grues, nous installons des groupes de roues de guidage horizontaux sur un côté de la poutre d'extrémité du chariot-grue. Cela garantit qu'il y a toujours un espace sûr entre les roues du chariot-grue et les voies, empêchant ainsi efficacement les morsures des rails. Ces fonctionnalités peuvent être personnalisées en fonction du budget et ne sont pas obligatoires. Cependant, pour les grues d'une portée supérieure à 40 mètres, un dispositif de correction (mécanique ou électrique) du mécanisme du chariot est indispensable.
Équipe d'installation expérimentée :
Avec plus d'une décennie d'expérience dans l'installation de grues et l'entretien de plus de 1 000 projets de ponts roulants et de portiques, nos ingénieurs ajustent méticuleusement les installations en fonction des conditions sur site, réduisant considérablement le risque de problèmes de morsures de rails.
Support après-vente dédié :
En cas d'incident de morsure de rail, Nucleon dispose d'une équipe après-vente professionnelle prête à vous aider. Nous proposons des conseils à distance ou une résolution sur site par nos ingénieurs après-vente, garantissant une résolution rapide et efficace des problèmes à nos clients.
Chez Nucleon Crane, nous nous engageons à fournir non seulement des grues de haute qualité, mais également des solutions complètes pour relever les défis courants tels que les morsures de rails, garantissant ainsi le bon déroulement et la sécurité des opérations de nos clients.
Conclusion
La maintenance des ponts roulants, en particulier la prévention et la résolution des morsures de rail, implique de prendre en compte une série de facteurs, notamment la déformation des rails de grue, la fabrication des roues de grue, les erreurs d'installation, la déformation du cadre du pont et les problèmes de synchronisation dans le système de transmission. Il est essentiel de mettre l’accent sur les mesures préventives et l’entretien régulier. Une détection précoce et une réparation rapide peuvent réduire considérablement les cas de morsures de rails, garantissant ainsi une production sûre et efficace. Une compréhension complète et une gestion systématique de ces facteurs peuvent minimiser efficacement l'incidence des morsures de rails, garantissant ainsi la sécurité et l'efficacité des opérations de grue.
FAQ
1. À quelle fréquence dois-je inspecter mon pont roulant pour détecter tout problème de morsure de rail ?
Des inspections régulières sont cruciales. Il est recommandé d'inspecter votre grue au moins deux fois par an ou selon les directives du fabricant.
2. Qui doit effectuer les contrôles de maintenance en cas de problèmes de morsure de rail ?
Le personnel de maintenance qualifié ou les techniciens d'entretien des grues doivent effectuer ces vérifications pour garantir l'exactitude et la sécurité.
3. Une formation spécialisée est-elle requise pour les équipes de maintenance chargées de gérer les morsures de rails de roues ?
Oui, les équipes de maintenance doivent être formées au fonctionnement des grues, au diagnostic des problèmes courants tels que les morsures de rails et aux protocoles de sécurité.
Je m'appelle Novia, engagé dans l'exportation de grues depuis 10 ans, au service de clients dans 20 pays. Je dispose d'une réserve de connaissances professionnelles sur la structure et les performances de différents types de grues. Du devis au plan de conception jusqu'à la livraison, je vous fournirai un service personnalisé pour vous fournir la solution de grue la plus rentable et la plus professionnelle. Si vous avez besoin d'acheter une grue, veuillez me contacter pour le dernier service.
