Défaillance des roues de frein des ponts roulants : causes et traitement des défauts de surface circulaires

En tant qu'équipement clé dans la production industrielle, la sécurité et la fiabilité des ponts roulants affectent directement l'efficacité de la production et la sécurité de fonctionnement.

La roue de frein du pont roulant est un élément important du pont roulant. Elle subit des frottements et des pressions de haute intensité pendant le processus de freinage, elle est donc sujette à divers défauts, qui affectent le fonctionnement normal et la durée de vie du pont roulant.

Avec l'utilisation généralisée des ponts roulants dans divers environnements difficiles, la fréquence des défaillances des roues de frein a progressivement augmenté, en particulier l'apparition de défauts circulaires, ce qui a posé de sérieux défis au fonctionnement sûr des équipements. Cependant, la plupart des recherches existantes se concentrent sur les défauts courants des ponts roulants. En tant qu'équipement clé dans la production industrielle, la sécurité et la fiabilité des ponts roulants affectent directement l'efficacité de la production et la sécurité de fonctionnement.

La roue de frein du pont roulant est un élément important des roues de frein du pont roulant, comme les fissures de surface et l'usure, alors que relativement peu de recherches ont été menées sur les défauts circulaires à la surface des roues de frein du pont roulant et leurs causes. Cet article analysera les défauts circulaires des roues de frein des ponts roulants, explorera les causes spécifiques et proposera des mesures de traitement efficaces et des stratégies de prévention.

Grâce à une discussion complète sur le processus de moulage, le processus de traitement thermique et l'environnement d'exploitation, il fournit des conseils pratiques sur la fiabilité des roues de frein du pont roulant.

Défauts principaux et analyse des roues de frein des ponts roulants

Influence des facteurs environnementaux sur les ponts roulants

Premièrement, les ponts roulants fonctionnent généralement dans des environnements avec plus de poussière et d'impuretés métalliques. Les impuretés peuvent facilement pénétrer à l'intérieur de la machine, augmentant ainsi l'usure des pièces. À long terme, le taux de défaillance augmentera, les performances de sécurité d'utilisation diminueront et la durée de vie sera considérablement réduite.

Deuxièmement, l'influence de la taille et de la nature de la charge de travail de la grue sur la grue, en fonctionnement normal, lorsque la charge sur les pièces est supérieure à la charge de conception moyenne, intensifiera l'usure des carreaux de frein et roues de frein pour pont roulant. Les opérations à long terme avec des charges élevées affecteront la durée de vie de la grue. La pratique a montré que les charges stables s'usent moins, subissent moins de pannes et durent plus longtemps.

Défauts dans les roues de frein des ponts roulants

Les roues de frein des ponts roulants sont constituées de plusieurs pièces moulées. Les défauts qui se produisent lors du processus de moulage se reflètent inévitablement sur la roue de frein, ce qui se manifeste principalement dans les aspects suivants :

• Elle se manifeste à l'extérieur de la pièce forgée, sous forme de surfaces extérieures rugueuses, de creux, de plis, de défauts de remplissage, de plis, de fissures, etc.
• Certains apparaîtront en interne, tels que des relâchements, des fissures, des cristaux grossiers, des lignes capillaires, des taches blanches, une ségrégation, des inclusions, une décarbonisation de surface, des cristaux dendritiques, des anneaux de cristaux grossiers, des restes de retrait, une pénétration de métaux non ferreux, un film d'oxyde, des troubles de la ligne de courant, etc.
• Certains se reflètent dans la microstructure, comme la précipitation de la deuxième phase.
• Certains se reflètent dans les performances des pièces forgées, telles que la résistance à température ambiante ou la plasticité non qualifiée, la ténacité, les propriétés de fatigue, etc., la résistance instantanée, la résistance à long terme, la plasticité à long terme, la résistance au fluage et d'autres propriétés à haute température ou les propriétés de fatigue à chaud et à froid ne répondent pas aux exigences d'utilisation. Qu'il s'agisse des problèmes de qualité de surface des pièces forgées de roues de grue ou des défauts de performance internes, ils s'influencent généralement les uns les autres, sont souvent étroitement liés, s'accompagnent et forment un cercle vicieux.

Découverte de défauts sur les galets de frein d'un pont roulant

En raison de leur utilisation fréquente et des grandes fluctuations de charge, les ponts roulants subissent souvent des cycles de démarrage et de freinage dans leurs différents mécanismes. Dans une période donnée, lorsque des opérations de freinage doivent être effectuées, leurs performances de freinage ne sont souvent pas idéales. Dans le même temps, de nombreux grutiers manquent de compétences professionnelles et qualifiées.

Pendant le fonctionnement, la grue est souvent inclinée en oblique et la charge soulevée n'est pas au point d'aplomb du point de levage ; avant que le point de levage de la grue ne soit en place, le véhicule doit être inversé pour atteindre l'objectif de freinage sur place. De plus, pendant le fonctionnement de la grue, il y a des frottements fréquents entre la plaque de frein et la roue de frein, et la plaque de frein est usée dans une certaine mesure, ce qui fait que les roues de frein du pont roulant présentent des défauts circulaires profonds qui piègent les scories.

Lorsqu'un marteau pointu est utilisé pour frapper la fosse des roues de frein du pont roulant, le bruit du concassage du sable peut être entendu, ce qui montre que le matériau des roues de frein du pont roulant est cassé et dur, et qu'il y a une tendance à la présence de scories dans les défauts circulaires noirs sur la surface.

Lors de l'inspection régulière du pont roulant, il a été constaté que les composants du système de levage et de fonctionnement émettaient des bruits anormaux pendant le fonctionnement, et l'inspection minutieuse a révélé la présence de défauts circulaires sur la surface de la roue de frein du pont roulant. Les parois intérieures de ces défauts sont rugueuses et brun foncé. Le diamètre des défauts est respectivement de 7 mm et 3 mm, et la profondeur est de 12 mm et 5 mm, comme indiqué sur la figure.

Causes des défauts des roues de frein des ponts roulants

• Lors du processus de coulée des roues de frein de pont roulant, le dégazage de l'acier liquide est insuffisant, la désoxygénation de l'acier liquide est insuffisante pendant le processus de fusion et l'acier liquide contient trop de gaz, comme le montre la figure. Par conséquent, le degré de retrait local causé par la « surfusion » est souvent trop important, ce qui fait que la roue de frein elle-même est coulée de manière inégale et forme des bulles d'air.
• Il y a des résidus dans la cavité du moule et l'évacuation de la cavité n'est pas régulière pendant la perfusion ; des particules de sable ou d'autres débris tombent dans le moule pendant le processus de perfusion, de sorte que les pièces en acier moulé ne sont pas entièrement remplies. En raison de la présence de vides à l'intérieur de l'objet, lors du rétrécissement, la couche d'épiderme a encore une certaine dureté en raison de l'effet de refroidissement de la température naturelle, mais elle formera une dépression à la surface en raison de l'effet de rétrécissement interne.
• Lors du processus de coulée, le gaz est coincé entre le flux de métal et la paroi de la cavité et ne peut pas être complètement évacué, ce qui forme des bulles d'air dans les parties correspondantes de la roue de frein. Si ces bulles d'air s'accumulent en grande quantité dans la cavité, elles apparaîtront sur les bords et les parties superficielles de l'acier coulé.

Après l'analyse ci-dessus, on peut constater que le matériau, le procédé de moulage et les facteurs du procédé d'utilisation entraîneront des contraintes de traction et de compression importantes dans la zone de concentration des contraintes sur la surface de contact de la tuile de frein et des roues de frein du pont roulant. Ces contraintes dépassent la limite de résistance élastique des pièces moulées, associées à un fonctionnement incorrect et à des frottements fréquents, ce qui expose des défauts circulaires profonds piégeant les scories.

Mesures de traitement

Contrôler la qualité des galets de frein du pont roulant

Pour améliorer la durée de vie et les performances des roues de frein de grue, il est nécessaire de contrôler la qualité et les performances du processus de fabrication et de renforcer le contrôle de la qualité dans la technologie de production. Dans le processus de fabrication des roues de frein de pont roulant, son processus et sa technologie de production doivent suivre strictement le processus de coulée → normalisation → usinage → trempe à fréquence intermédiaire et revenu → rectification.

Parmi eux, la température de normalisation doit être contrôlée à environ 830 ℃, ce qui peut être réalisé dans un four à résistance de type chariot de 100 kW, et le temps d'isolation doit être contrôlé dans un délai d'une heure ; la température de revenu doit être contrôlée à environ 350 ℃, ce qui peut être réalisé dans un four à résistance de type puits de 95 kW, et le temps de revenu doit être contrôlé dans un délai d'une heure.

Lors du traitement thermique des roues de frein de pont roulant, la dureté de la surface du matériau traité thermiquement doit être contrôlée à 3545HR et la profondeur de la couche durcie doit être contrôlée à 23 mm. Cela peut améliorer la dureté et la résistance à l'usure des roues de frein de pont roulant, ainsi que la limite d'élasticité et les propriétés mécaniques globales de l'acier, améliorant ainsi les propriétés matérielles ou chimiques de l'acier.

Régler l'écart entre les roues de frein du pont roulant et la tuile de frein

L'écart entre la plaque de frein de la grue et les roues de frein du pont roulant détermine dans une certaine mesure les performances de freinage de la roue de frein. Lorsque l'écart entre la roue de frein et la plaque de frein est faible, un frottement important se formera entre les deux pendant le fonctionnement fréquent de la roue de frein de la grue. Lorsque le matériau à la surface de la plaque de frein est écrasé par frottement, les boulons utilisés pour fixer la plaque de frein frotteront directement contre la roue de frein du pont roulant.

Les dommages causés par ce frottement sur la roue de frein sont extrêmement graves, c'est pourquoi le grutier doit vérifier rigoureusement l'écart entre la roue de frein de la grue et la plaque de frein. Une fois qu'il s'avère que l'écart entre les deux est trop petit, il doit être immédiatement ajusté à la norme appropriée pour assurer un fonctionnement normal.

Renforcer l'inspection

La roue de frein est l'une des pièces les plus exposées au processus de travail de la grue. Par conséquent, l'opérateur doit inspecter régulièrement la roue de frein pendant l'utilisation normale de la grue. Le contenu de l'inspection comprend principalement les aspects suivants :

• Effectuez une mesure détaillée de l'écart entre la roue de frein et la tuile de frein pour vous assurer que l'écart entre la roue de frein et la tuile de frein est maintenu dans une plage scientifique et raisonnable pendant le processus de travail.
• Lors du fonctionnement de la grue, vérifiez si le bruit de la roue de frein pendant le fonctionnement est normal.
• Inspectez et entretenez régulièrement les roues de frein, évaluez scientifiquement et prédisez raisonnablement l'usure et vérifiez la surface des roues de frein pour détecter les défauts qui affectent la sécurité.
• Vérifiez le ressort de compression du disque de frein. Si l'élasticité du ressort est insuffisante, il doit être remplacé immédiatement.

Contrôle technique de sécurité

Lors de l'inspection des roues de frein du pont roulant, les étapes suivantes doivent être suivies :

• Pour chaque quart de travail, il convient de le vérifier soigneusement une fois.
• L'inspecteur peut utiliser un ruban à mesurer pour mesurer la quantité de jeu des deux côtés de la roue de frein, et il doit répondre aux exigences des normes nationales.
• Vous pouvez utiliser un pied à coulisse pour mesurer l'épaisseur de la jante de la roue de frein. Il est nécessaire que le diamètre de la jante de la roue de frein avant usure soit une valeur entière, pour calculer rapidement et avec précision l'épaisseur d'origine de la jante de la roue de frein, puis calculer l'épaisseur de l'usure.
• Assurez-vous que la surface de friction de la roue de frein est propre. Si de l'huile ou d'autres saletés sont détectées, elles doivent être nettoyées immédiatement.

Lors de l'inspection des ponts roulants, les précautions suivantes doivent être strictement respectées.

• Au cours du processus d'inspection, les inspecteurs doivent inspecter strictement les composants un par un conformément aux dispositions du TSG 51-2023 « Spécifications techniques de sécurité des équipements spéciaux ».
• Lors du processus d'inspection des ponts roulants, les défauts constatés et les principales dimensions géométriques doivent être enregistrés ou photographiés en détail afin de pouvoir être comparés de manière ciblée lors des inspections futures.
• Lors de l'inspection des pièces et des divers tests de performance, écoutez attentivement pour voir s'il y a un bruit anormal pendant le fonctionnement de la grue ; regardez de plus près pour voir s'il y a des déformations, de l'usure, des piqûres et d'autres défauts évidents dans les pièces mobiles ; mesurez soigneusement les données et faites un enregistrement.
• Assurez-vous que les problèmes détectés pendant le processus d'inspection et de test sont signalés à temps à l'unité utilisateur et fournissez des explications détaillées, des avis de rectification et des suggestions.

Résumé

Le défaut circulaire de la roue de frein du pont roulant est un problème important qui affecte le fonctionnement sûr et la durée de vie de l'équipement. À travers l'analyse des causes des défauts de la roue de frein et la discussion des mesures de traitement, l'article propose les trois plans d'amélioration ciblés suivants :

• Amélioration du processus de coulée : la roue de frein doit contrôler strictement le processus de dégazage et de désoxygénation de l'acier liquide pendant le processus de coulée, réduire la génération de bulles d'air et de scories et éviter la formation de défauts de surface circulaires à partir de la source.
• Optimisation du traitement thermique : Grâce à un processus de traitement thermique raisonnable, la dureté et la résistance à l'usure du matériau de la roue de frein sont améliorées, ses performances dans des environnements à fortes contraintes et à haute température sont améliorées et sa durée de vie est prolongée.
• Spécifications d'exploitation et d'entretien : renforcer l'inspection et l'entretien quotidiens de la roue de frein, en particulier le réglage de l'écart entre la roue de frein et la tuile de frein, réduire l'usure inutile et la concentration de contraintes et assurer le fonctionnement sûr de la grue.

Cindy

WhatsApp : +86-19137386654

E-mail: cindywang@hndfcrane.com

Je suis Cindy, j'ai 10 ans d'expérience professionnelle dans le secteur des grues et j'ai accumulé une richesse de connaissances professionnelles. J'ai choisi des grues satisfaisantes pour plus de 500 clients. Si vous avez des besoins ou des questions concernant les grues, n'hésitez pas à me contacter, j'utiliserai mon expertise et mon expérience pratique pour vous aider à résoudre le problème !