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6 facteurs affectant la durée de vie des concasseurs à percussion, lisez et enregistrez !

# Facteurs affectant la durée de vie des concasseurs à impact : Guide de maintenance

Les concasseurs à impact sont largement utilisés dans les domaines de la minière, de la construction, de la réalisation de routes, etc., grâce à leurs avantages tels que le rapport de concassage important, la bonne forme du produit fini et l’adaptabilité aux matériaux à dureté moyenne et faible (comme le calcaire et les blocs de béton). Leur durée de vie est directement liée à l’efficacité de production et aux coûts de fonctionnement : un concasseur à impact bien entretenu peut fonctionner de manière stable pendant 5 à 8 ans, tandis qu’un équipement mal entretenu peut nécessiter des réparations majeures en 1 à 2 ans. La pratique montre que la durée de vie de l’équipement n’est pas seulement déterminée par sa qualité, mais davantage affectée par les habitudes d’utilisation, les méthodes de maintenance et autres facteurs. Cet article résume 6 facteurs clés qui affectent la durée de vie des concasseurs à impact, afin d’aider les utilisateurs à prolonger scientifiquement la durée de vie de l’équipement.

I. Caractéristiques des matériaux : Influence de la dureté, de la taille des particules et des impuretés

Les concasseurs à impact sont initialement conçus pour traiter des matériaux à dureté moyenne et faible (résistance à la compression ≤ 200 MPa). Un fonctionnement à long terme au-delà de la plage d’application accélérera l’usure de l’équipement :

• Dureté des matériaux : Lors du concassage de roches dures telles que le granit et le basalte (résistance à la compression > 200 MPa), le taux d’usure des plaques d’impact et des marteaux est 3 à 5 fois plus élevé que lors du traitement du calcaire. Par exemple, la durée de vie des marteaux peut atteindre 800 à 1000 heures lors du traitement du calcaire, mais peut être réduite à 200 à 300 heures lors du traitement du granit. Un usage à long terme causera des dommages par fatigue aux composants clés tels que l’arbre principal et le bâti.
• Taille des particules d’alimentation : Lorsque la taille des particules d’alimentation dépasse la valeur spécifiée de l’équipement (par exemple, la taille maximale de particules d’alimentation spécifiée pour le concasseur à impact PF-1315 est ≤ 350 mm), cela causera un « blocage des matériaux », augmentant instantanément la charge du moteur et la force d’impact dans la chambre de concassage, ce qui peut entraîner la surchauffe du roulement et la déformation du bâti. Un cas montre que l’alimentation fréquente de pierres de plus de 400 mm a réduit la durée de vie des roulements d’un concasseur à impact PF-1214 de 12 mois à 3 mois.
• Teneur en impuretés : Les blocs métalliques (boulons, barres d’acier) et les particules dures (sable de quartz) dans les matériaux frapperont directement les marteaux et les plaques d’impact, causant des fissures locales ou des écaillages aux bords ; une teneur en boue excessive (> 5 %) fera adhérer les matériaux à la chambre de concassage, augmentant la résistance de fonctionnement de l’équipement et aggravant indirectement l’usure des composants.

II. Matériau et précision d’installation des marteaux et des plaques d’impact

Les marteaux sont les « pièces d’usure clés » des concasseurs à impact, et leur matériau et leur qualité d’installation déterminent directement l’efficacité de concassage et la durée de vie de l’équipement :

• Sélection du matériau : Les marteaux en acier au manganèse ordinaire (ZGMn13) conviennent au traitement de roches molles telles que le calcaire, tandis que pour les matériaux à dureté moyenne comme les galets et les blocs de béton, il faut utiliser de l’acier au manganèse ultra-haute (ZGMn18) ou des matériaux composites à base d’alliage (comme le fonte à haute teneur en chrome + acier au carbone), dont la résistance à l’usure peut être améliorée de 2 à 3 fois. Un cas de carrière a montré qu’après avoir remplacé les marteaux en acier au manganèse par des marteaux composites à base d’alliage, la durée de vie a été prolongée de 300 heures à 800 heures.
• Précision d’installation : Les boulons de connexion desserrés entre les marteaux et le rotor causeront un débattement radial des marteaux lors de la rotation à haute vitesse (généralement 1000 à 1500 tr/min), frappant les plaques d’impact et les carrosseries de la machine, provoquant une vibration sévère de l’équipement et, à long terme, le desserrement des supports de roulement et la flexion de l’arbre principal. Lors de l’installation, la différence de poids des marteaux doit être ≤ 5 g, et la force de serrage initiale des boulons doit répondre aux spécifications (généralement 800 à 1000 N·m).
• Jeu des plaques d’impact : Des jeux excessivement grands (> 5 mm au-dessus de la valeur spécifiée) entraîneront un concassage insuffisant des matériaux et augmenteront la charge de concassage secondaire ; des jeux excessivement petits intensifieront la friction entre les marteaux et les plaques d’impact. Il faut ajuster régulièrement selon la taille des particules des matériaux (il est recommandé de vérifier une fois par équipe) pour garantir que le jeu se situe dans une plage raisonnable de 20 à 50 mm.

III. Qualité de maintenance du système de lubrification

Les pièces mobiles telles que les roulements du rotor et l’arbre principal des concasseurs à impact nécessitent une lubrification continue pour réduire la friction. Une défaillance de lubrification est l’une des raisons principales de la dégradation prématurée de l’équipement :

• Sélection de l’huile lubrifiante : Il faut choisir une huile lubrifiante avec une viscosité appropriée selon la température ambiante, comme de l’huile hydraulique anti-usure 46# en été et 32# en hiver ; il est interdit de mélanger des huiles lubrifiantes de marques ou de types différents, afin d’éviter des réactions chimiques réduisant les performances de lubrification.
• Cycle et quantité de lubrification : Les supports de roulement doivent être remplis de graisse toutes les 8 heures (la quantité de chaque remplissage est de 1/3 à 1/2 du volume de la cavité du roulement). Une quantité excessive causera la surchauffe du roulement, tandis qu’une quantité insuffisante ne permettra pas de former un film d’huile efficace. Une enquête montre qu’environ 40 % des dégradations des roulements des concasseurs à impact sont causées par un remplissage incorrect de graisse.
• Propreté du circuit d’huile : Si de la poussière et des débris métalliques se mélangent au circuit d’huile lubrifiante, ils deviendront des « abrasifs » et aggraveront l’usure des roulements. Il faut nettoyer régulièrement le réservoir d’huile et remplacer l’élément de filtrage (tous les 3 mois) pour garantir que la propreté de l’huile atteigne le niveau NAS 8 ou plus.

IV. Stabilité du fonctionnement sous charge

Un fonctionnement à long terme des concasseurs à impact en conditions de surcharge ou de fluctuation de charge causera des dommages par fatigue au moteur et au système de transmission, réduisant la durée de vie de l’équipement :

• Uniformité de l’alimentation : Une quantité d’alimentation fluctuante fera que la chambre de concassage soit « parfois vide, parfois pleine », et la fluctuation du courant du moteur dépassera ± 15 % de la valeur nominale, ce qui causera à long terme la surchauffe et le vieillissement des enroulements du moteur. Il est recommandé d’utiliser un alimenteur vibrant à fréquence variable pour stabiliser la quantité d’alimentation à 80 % à 90 % de la capacité de traitement nominale de l’équipement.
• Interdiction de démarrage à vide et d’arrêt d’urgence : Un démarrage à vide causera la force d’impact inertielle du rotor à endommager le moteur et le coupleur ; un arrêt soudain (notamment sous pleine charge) fera bloquer les matériaux dans la chambre de concassage, et un redémarrage peut causer la surcharge et la destruction du moteur. Il faut suivre la procédure d’opération « démarrage à vide → alimentation uniforme → arrêt de l’alimentation avant l’arrêt ».
• Dispositif de protection contre la surcharge : Le fait de ne pas installer ou de court-circuiter sans autorisation la protection contre la surcharge (telle que les relais de courant, les fusibles hydrauliques) laisse l’équipement sans protection en cas de blocage des matériaux et de surcharge, entraînant la fracture de l’arbre principal et la destruction du moteur. Dans un cas, une usine a court-circuité le dispositif de protection pour augmenter la production, ce qui a finalement causé la fissuration du bâti du fait de l’entrée de blocs de fer dans la chambre de concassage, avec des coûts de maintenance dépassant 100 000 yuans.

V. Installation de l’équipement et conception de la fondation

La précision d’installation et la stabilité de la fondation des concasseurs à impact sont des prérequis pour un fonctionnement stable à long terme. Une installation incorrecte causera des problèmes en chaîne tels que la résonance et le desserrement des composants :

• Résistance de la fondation : La résistance à la compression de la fondation en béton doit être ≥ C30, son épaisseur ≥ 1,5 m, et il faut préincorporer des coussins d’amortissement (tels que des coussins en caoutchouc ou des amortisseurs à ressort). Sinon, la vibration générée par le fonctionnement de l’équipement (amplitude généralement 0,1 à 0,3 mm) sera transmise au sol, causant la fissuration de la fondation et le déplacement de l’équipement.
• Déviation de nivellement : La déviation de nivellement lors de l’installation de l’équipement doit être ≤ 0,1 mm/m ; sinon, le rotor subira un décalage latéral dû à une sollicitation inégale, aggravant l’usure des roulements. Une donnée de test montre que lorsque la déviation de nivellement dépasse 0,5 mm/m, la durée de vie des roulements est réduite de plus de 40 %.
• Connexion avec l’équipement auxiliaire : Un décalage (déviation > 10 mm) dans la connexion entre l’orifice d’alimentation, l’orifice de sortie et le convoyeur fera que les matériaux frappent le côté de l’équipement, causant la déformation de la carrosserie et le desserrement des boulons, affectant indirectement la durée de vie de la machine dans son ensemble.

VI. Maintenance régulière et ponctualité de la gestion des défaillances

La « gestion de la durée de vie » des concasseurs à impact met l’accent sur la prévention. Négliger de petites défaillances entraînera l’aggravation des problèmes :

• Vérification quotidienne : Chaque équipe doit vérifier la quantité d’usure des marteaux (retourner ou remplacer en temps voulu lorsque l’usure dépasse 1/3 de l’épaisseur initiale), le serrage des boulons et la température des roulements (normalement ≤ 70 °C, il faut arrêter pour vérifier lorsque la température dépasse 80 °C) ; vérifier weekly le jeu des plaques d’impact et le serrage des courroies.
• Révision régulière : Des réparations mineures (remplacement des pièces d’usure, nettoyage du système de lubrification) sont nécessaires toutes les 600 à 800 heures de fonctionnement ; des réparations majeures (vérification de la précision de l’arbre principal, remplacement des roulements, correction de l’équilibre du rotor) sont nécessaires toutes les 5000 à 6000 heures de fonctionnement. Une carrière a amélioré le temps de fonctionnement sans défaillance de l’équipement de 1500 heures à 3000 heures en appliquant strictement le plan de révision.
• Gestion des défaillances : Lorsque des problèmes tels que une vibration anormale (amplitude > 0,5 mm), un bruit anormal, une fuite d’huile sont constatés, il faut arrêter immédiatement pour vérifier, et l’« exploitation avec défaut » est interdite. Par exemple, si un bruit anormal des roulements n’est pas géré en temps voulu, cela peut évoluer d’une légère usure à une ablation du col de l’arbre en 24 heures, augmentant les coûts de maintenance de plus de 10 fois.

En résumé, prolonger la durée de vie des concasseurs à impact nécessite un contrôle global selon six dimensions : « adaptation des matériaux, gestion des composants, maintenance de lubrification, spécifications d’opération, fondation d’installation et maintenance régulière ». La pratique a prouvé qu’une opération et une maintenance scientifiques peuvent prolonger la durée de vie de l’équipement de plus de 50 %, tout en réduisant les coûts de maintenance de 30 % à 40 %. Pour les entreprises de production, établir un système de gestion d’équipement peut apporter de meilleurs avantages à long terme que de simplement rechercher un équipement « haut de gamme ». Il est recommandé de sauvegarder cet article comme guide de référence pour la gestion quotidienne des concasseurs à impact.