Bruit anormal des ponts roulants : 5 causes courantes et solutions de réparation efficaces 

Le bruit anormal des ponts roulants est un problème courant dans les opérations de ponts roulants. Cet article analyse les causes du bruit anormal dans les opérations de ponts roulants, en énumérant cinq facteurs potentiels : le mécanisme de déplacement du pont roulant, les rails du pont roulant, les poutres de roulement du pont roulant, le tassement des fondations et les systèmes électriques. Il fournit également des solutions aux problèmes de bruit répertoriés, dans l'espoir de vous être utile.

Analyse des causes de bruit anormal des ponts roulants

Le bruit anormal décrit dans cet article concerne les ponts roulants dans leur état d'origine, où aucun composant tel que les roues, les mécanismes d'entraînement ou les moteurs n'a été remplacé. Le bruit anormal causé par le remplacement de l'équipement du pont roulant n'entre pas dans le cadre de cet article.

1. Causes du mécanisme de déplacement du pont roulant

(1) Causes des roues de grue

Le bruit anormal des ponts roulants causé par les roues de la grue est courant dans les applications pratiques, et les principales raisons sont les suivantes :

• Désalignement horizontal ou vertical excessif des roues, entraînant un frottement et une collision constants entre les roues et les rails pendant le fonctionnement de la grue.
• Mauvaise lubrification des roulements de roue, ce qui augmente la résistance au fonctionnement, et endommagement des roulements, ce qui provoque un blocage et un bruit anormal.
• Usure excessive du boudin de roue et du rail de roulement de la grue.

(2) Causes de la roue de guidage

Les galets de guidage d'une grue sont des galets à axe vertical qui aident la grue ou le chariot à rester sur la bonne voie. Une installation ou un réglage incorrect des galets de guidage peut provoquer des frottements ou des collisions entre les galets de guidage et les rails de la grue, ce qui peut entraîner un bruit anormal. Comme le montre la figure 1, l'usure des galets de guidage peut être assez importante.

(3) Causes du mécanisme d'entraînement

Le mécanisme d'entraînement de la grue dont il est question dans cet article utilise le mécanisme d'entraînement « trois en un » comme exemple, bien que des systèmes disposés séparément puissent également être mentionnés. Les principales causes de bruit anormal dans le mécanisme d'entraînement sont les suivantes :

• Bruit anormal provenant du réducteur « trois en un », usure des engrenages ou dents cassées.
• Deux ou plusieurs freins non synchronisés, endommagés ou manquants (comme illustré dans la figure 2).
• Tampons tampons usés (comme indiqué sur la figure 3).

(4) Causes de la poutre principale de la grue

Les principales raisons du bruit anormal dans le mécanisme de déplacement de la grue causé par la poutre principale de la grue comprennent :

• Flexion horizontale excessive de la poutre principale de la grue, entraînant un désalignement diagonal.
• Modifications importantes de la cambrure de la poutre principale, provoquant des variations de l'empattement de la grue.

2. Causes des rails de grue

Après une utilisation prolongée de la grue, en particulier à pleine charge, la contrainte exercée sur les rails augmente, ce qui peut entraîner un bruit anormal pendant le fonctionnement de la grue. Si l'entretien est insuffisant, les problèmes peuvent devenir plus prononcés. Les principales causes de bruit anormal liées aux rails sont les suivantes :

• Serrage ou desserrage insuffisant des écrous de serrage du rail (voir Figure 4), provoquant une déformation du rail au niveau des zones desserrées et entraînant un bruit anormal lors du mouvement de la grue.
• Espaces excessifs entre le rail et la poutre de la grue, plaques de calage manquantes ou mal placées.
• Désalignement vertical des joints de rails reliés par des éclisses dépassant la tolérance admissible, qui n'ont pas été rectifiées ou réglées, provoquant un bruit anormal lors du passage de la grue.
• Désalignement horizontal des joints de rail reliés par des éclisses, entraînant un bruit anormal ; assemblages d'éclisses avec des écarts excessifs (voir Figure 5).
• Lissé insuffisant des joints de rails soudés, entraînant des fissures ou un détachement des joints.
• Colliers de serrage manquants, provoquant un bruit anormal.
• Déviation excessive de l'alignement horizontal ou vertical du rail sur toute sa longueur.
• Portée du rail dépassant l'écart autorisé.
• Différence de hauteur excessive entre les sommets de deux rails parallèles.
• Décalage longitudinal incorrect ou insuffisant des positions des joints de rail entre les deux rails parallèles.
• Usure sévère sur les flancs du rail.

3. Causes des poutres de roulement de grue

• Déflexion excessive vers le bas de la poutre de piste en acier ou flexion latérale de la poutre.
• Joints desserrés dans la poutre de la piste.
• Boulons desserrés ou manquants reliant la poutre de la piste.
• Différence de hauteur excessive entre les poutres adjacentes (voir Figure 6).
• Fissuration ou rupture de la couche de coulis de béton ou de la couche de nivellement entre la poutre en béton de la grue et les rails.

4. Causes du tassement des fondations

Le tassement des fondations désigne la compression des couches de sol sous une contrainte supplémentaire, entraînant un affaissement de la surface. Un tassement excessif, en particulier un tassement irrégulier, peut provoquer l'inclinaison, la fissuration et la mise hors service des bâtiments. Le tassement des fondations est un problème général lié à l'ensemble de la structure de l'usine. Il peut aller de quelques mètres de tassement local à petite échelle à des dizaines de mètres de tassement global à grande échelle.

Un tassement local peut provoquer l'affaissement de certaines parties de la poutre de la voie de roulement, ce qui entraîne des écarts entre la poutre enfoncée et le rail de la grue (voir Figure 7). Cet écart entraîne un bruit anormal pendant le fonctionnement de la grue en raison de la contrainte accrue exercée sur le rail. S'il n'est pas correctement réparé et amélioré au fil du temps, il peut entraîner une déformation permanente ou des dommages au rail de la grue dans les zones concernées.

Le tassement général est une forme plus grave de tassement des fondations, qui provoque un affaissement à grande échelle de la poutre de la piste. L'irrégularité du tassement entraîne des variations de hauteur ou une déformation horizontale de la poutre de la piste, qui à leur tour provoquent une déformation verticale ou horizontale correspondante des rails de la grue. Pendant le fonctionnement de la grue, le bruit anormal devient plus prononcé, ce qui rend le fonctionnement à grande vitesse difficile, voire impossible.

5. Causes électriques

Bien que la plupart des bruits anormaux des ponts roulants pendant leur fonctionnement soient dus à des problèmes mécaniques, certains facteurs électriques peuvent également y contribuer. Il s'agit notamment de connexions desserrées ou défectueuses dans le câblage du moteur ou des freins, ainsi que de dommages ou d'usure des plaquettes de frein.

Solutions pour les bruits anormaux des ponts roulants

Chaque cause de bruit anormal lors du fonctionnement d'un pont roulant est traitée avec des solutions correspondantes.

1. Solutions de mécanisme de déplacement de grue

(1) Solutions de roues de grue

• Pour les problèmes de désalignement horizontal ou vertical excessif de la roues de grue, le montant de réglage doit d'abord être mesuré. Reportez-vous à GB/T 14405-2011, et effectuez les réglages en fonction des valeurs mesurées. Lors du réglage du désalignement horizontal, placez les cales dans le plan vertical de l'essieu, et pour le désalignement vertical, placez les cales dans le plan horizontal. Après le réglage, effectuez un essai et vérifiez l'écart entre les roues de la grue et le rail.
• En cas de problèmes où une mauvaise lubrification des roulements de roue augmente la résistance au roulement, il convient d'ajouter rapidement de la graisse lubrifiante. Ensuite, effectuez un test pour vérifier la flexibilité des roulements. Si les dommages aux roulements provoquent un blocage ou un bruit anormal, les roulements doivent être remplacés immédiatement pour éviter d'autres problèmes.
• En cas d'usure excessive de la bride de roue et du rail de la grue, recherchez d'abord la cause de l'usure, comme un mauvais alignement excessif de la roue ou une installation incorrecte du rail. L'usure normale de la bride de roue peut être laissée sans traitement, mais si l'usure dépasse 40% de l'épaisseur de conception de la bride, la roue doit être remplacée.

(2) Solutions de roues de guidage

En cas de bruit anormal dû à une installation ou un réglage incorrect des roues de guidage, ajustez l'écart entre la roue de guidage et le rail pour garantir qu'il y ait un écart pendant le fonctionnement de la grue ou un frottement ou une collision minimal. Vérifiez si le bloc de positionnement est adapté et, dans le cas contraire, réajustez-le. Reportez-vous à la norme GB/T 10183.1-2018 pour vérifier la tolérance de parallélisme axial des roues de guidage horizontales dans la direction perpendiculaire et le long des rails de la grue, ainsi que la tolérance de hauteur. Ajustez toutes les zones où les valeurs réelles dépassent la tolérance.

(3) Solutions de mécanisme d'entraînement

• En cas de bruit anormal provenant du réducteur « trois en un », inspectez l’endroit où le bruit se produit. Si les engrenages sont usés ou ont des dents cassées, les engrenages doivent être remplacés.
• Dans les situations où deux ou plusieurs freins ne sont pas synchronisés, vérifiez si les freins fonctionnent correctement. Utilisez une jauge d'épaisseur pour mesurer les écarts de frein et assurez-vous qu'ils répondent aux spécifications requises ; si ce n'est pas le cas, ajustez les écarts en conséquence.
• Si les freins ou les tampons sont endommagés, ils doivent être remplacés et des inspections régulières doivent être effectuées.

(4) Solutions pour poutres principales de grue

Les poutres principales des grues ne se déforment généralement pas facilement. Si une déformation se produit, il est nécessaire de vérifier si la conception est appropriée, si la fabrication répond aux exigences de conception, si le processus de fabrication respecte les normes de construction et si l'installation de la grue est conforme aux normes. Pour des problèmes tels qu'une flexion horizontale excessive de la poutre principale ou des changements importants de cambrure, des méthodes de réparation telles que le renforcement des soudures ou l'utilisation de la chaleur à la flamme sont généralement utilisées. Les réparations nécessitent généralement l'intervention du fabricant ou d'équipes professionnelles. L'inspection de la poutre principale peut être effectuée en référence à la norme GB/T 14405-2011.

2. Solutions de rails de grue

La manipulation des rails de grue doit se concentrer sur une maintenance et un entretien réguliers pour résoudre les problèmes à un stade précoce, évitant ainsi d'endommager l'équipement.

• En cas de problème avec des écrous de serrage de rail insuffisamment serrés ou desserrés, une combinaison d'inspections régulières et d'entretien programmé doit être utilisée pour garantir que les écrous sont correctement serrés.
• En cas d'écart excessif entre le rail et la poutre de roulement, ou si la longueur de l'écart est trop longue, ajustez la poutre de roulement en acier pour rapprocher le bas du rail du haut de la poutre. Si l'écart dépasse 200 mm, utilisez des cales d'une longueur d'au moins 100 mm et d'une largeur de 10 à 20 mm supérieure à la base du rail. Il ne faut pas utiliser plus de trois cales par jeu, et elles doivent être solidement soudées à la poutre en acier. Pour les poutres en béton, utilisez une méthode similaire à celle des poutres en acier. Les cales élastiques ne sont pas recommandées en raison de leur usure fréquente au fil du temps.
• En cas de désalignement vertical ou horizontal excessif au niveau des joints de rails à éclisses, vérifiez l'usure des éclisses. Si une usure excessive est constatée, remplacez les éclisses. Ensuite, ajustez les joints de rail et les rails pour vous assurer que le désalignement vertical et horizontal ne dépasse pas 1 mm et que l'écart au niveau des joints de rail ne dépasse pas 2 mm. Dans les régions où les différences de température sont de 20 °C ou plus, ou lors des installations hivernales, envisagez un écart de joint de 4 à 6 mm. Utilisez une règle en acier et une jauge d'épaisseur pour la mesure.
• Pour les joints de rails soudés qui ne sont pas suffisamment lisses, utilisez une meule pour lisser le dessus et les côtés du joint afin de respecter les normes requises. Pour les problèmes où les joints de rails soudés se fissurent ou se desserrent, un personnel de soudage spécialisé avec des matériaux et des procédés spécifiques doit se charger de la réparation. En raison de la complexité des systèmes de rails de grue, il existe toujours un risque de fissure ou de desserrage après le soudage. Par conséquent, les assemblages par éclisse sont recommandés plutôt que le soudage pour les joints de rails de pont roulant.
• En cas de bruit anormal causé par des colliers de serrage de rail manquants, vérifiez les composants manquants et fixez-les pour assurer le fonctionnement normal de la grue.
• En cas de déviation excessive de la courbure horizontale ou verticale sur toute la longueur du rail, ajustez le rail de manière à ce que la déviation horizontale sur une longueur de 2 mètres ne dépasse pas 1 mm et la déviation verticale ne dépasse pas 2 mm. La mesure peut être effectuée à l'aide d'une méthode de fil d'acier.
• Pour les écarts de portée des rails de grue qui dépassent la tolérance autorisée, ajustez les rails pour garantir que l'écart de portée maximal autorisé ΔS soit le suivant :
  • Lorsque S≤16 m, △S =±5 mm
  • Lorsque S＞16 m, △S =±[5+0,25(S-16)]mm
  • ΔS : écart de portée du rail de grue
  • S : la portée du rail de la grue
  • L'écart maximal ne doit pas dépasser ±15 mm. Pour une mise en œuvre spécifique, reportez-vous à la norme GB/T 10183.1-2018. La portée du rail de grue peut être mesurée à l'aide d'un ruban en acier et d'une balance à ressort.
• En cas de différences de hauteur excessives entre les sommets de deux rails de grue parallèles, ajustez la poutre de roulement et le rail pour vous assurer que la différence de hauteur ne dépasse pas 10 mm. Utilisez un niveau pour prendre plusieurs mesures.
• Pour les joints de rails parallèles qui ne sont pas décalés longitudinalement ou qui présentent des distances de décalage incorrectes, ajustez les rails pour vous assurer que la distance n'est pas inférieure à 600 mm et ne correspond pas à l'empattement des roues avant et arrière de la grue.
• Si l'usure des côtés du rail dépasse 15% de la largeur d'origine du rail, les rails doivent être remplacés.

3. Solutions de poutres de piste

La qualité de la poutre de piste est la base pour garantir la qualité de l'installation des rails. Avant d'installer les rails, il est essentiel de s'assurer que l'écart d'installation de la poutre de piste est conforme aux normes requises. Une inspection détaillée de la poutre de piste doit être effectuée avant l'installation des rails et la ligne de base de la poutre de piste doit être marquée pendant l'inspection. Cela peut être mesuré à l'aide d'un théodolite, tandis que le niveau peut être mesuré avec un instrument de nivellement.

L'acceptation des poutres de piste en acier doit être conforme à la norme GB 50205-2017, tandis que l'acceptation des poutres de piste en béton armé doit être conforme à la norme GB 50204-2015. Actuellement, il n'existe pas de norme spécifique pour les poutres de piste hybrides acier-béton.

• En cas de problèmes tels qu'une déflexion excessive vers le bas ou une flexion latérale de la poutre de piste en acier, il est nécessaire de vérifier si la conception répond aux normes requises et si l'installation est qualifiée. Pour les réparations, des méthodes de chauffage peuvent être utilisées pour corriger la poutre.
• En cas de joints desserrés ou de boulons manquants dans la poutre de piste, des réparations de soudure et un serrage des boulons doivent être effectués. S'il existe une variation de hauteur excessive entre les poutres adjacentes, ajustez la hauteur des poutres de piste voisines pour réduire l'écart de hauteur.
• Si la couche de coulis de béton ou la couche de nivellement entre la poutre en béton de la grue et le rail est endommagée, vérifiez l'épaisseur de la couche de coulage secondaire. Si l'épaisseur est insuffisante, il est recommandé d'utiliser d'autres méthodes. Si l'épaisseur est suffisante, de nouveaux moules doivent être mis en place pour couler le ciment et, une fois le ciment correctement durci, la grue peut reprendre son fonctionnement.

4. Solutions de tassement des fondations

Le tassement des fondations à un stade précoce est un phénomène relativement courant. À mesure que la technologie des fondations continue de progresser, les problèmes de tassement à grande échelle sont devenus moins fréquents, même si des tassements localisés se produisent encore occasionnellement. Les tassements localisés ont tendance à se produire à petite échelle, mais nécessitent toujours une prévention et un traitement.

(1) Prévention : Le tassement peut être surveillé en installant des points de surveillance du tassement. Des méthodes de nivellement de précision sont généralement utilisées pour mesurer le tassement.

(2) Traitement : En cas de tassement localisé des poutres de la piste causé par le tassement des fondations, des réparations professionnelles doivent être effectuées pour éliminer l'affaissement et, par conséquent, résoudre les problèmes de bruit anormal pendant le fonctionnement de la grue. Si le tassement localisé est faible, des plaques de calage peuvent être utilisées entre la poutre de la piste et les rails, mais les plaques de calage doivent être solidement fixées pour éviter qu'elles ne se détachent pendant le fonctionnement de la grue.

5. Solutions aux pannes électriques

En cas de bruit anormal du pont roulant causé par des connexions desserrées ou défectueuses dans le moteur du pont ou le câblage des freins, les bornes de connexion doivent être resserrées immédiatement et des inspections régulières doivent être programmées. Si les plaquettes de frein sont endommagées, elles doivent être remplacées. Si les plaquettes de frein sont usées, vérifiez d'abord le câblage pour vous assurer qu'il fonctionne correctement, puis observez les plaquettes de frein. En cas de panne intermittente, remplacez les plaquettes de frein et, si suffisamment de pièces de rechange sont disponibles, procédez au remplacement pour éviter de futurs problèmes.

Conclusion

Il est essentiel de traiter les bruits anormaux des ponts roulants pour garantir le bon fonctionnement de la grue et prévenir d'autres problèmes mécaniques. En comprenant les causes courantes et en mettant en œuvre les solutions appropriées, les opérateurs peuvent réduire considérablement les temps d'arrêt et les réparations coûteuses.

Référence: Analyse et solutions pour les bruits anormaux dans les opérations de ponts roulants

Cindy

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