Le pont roulant de poche La grue à poche est un équipement essentiel du processus de fabrication de l'acier. Elle se compose de quatre parties principales : le pont roulant, le chariot (incluant le dispositif de levage), le mécanisme de translation et l'équipement électrique.

Bien qu'un pont roulant de poche puisse paraître complexe, il est en réalité assemblé de manière méthodique à partir d'un ensemble de composants courants, chacun ayant une fonction spécifique et aucun ne pouvant être omis. D'un point de vue conception, cet article détaille les principaux composants et accessoires utilisés sur un pont roulant de poche et explique leur fonction et leurs points clés de conception, vous permettant ainsi d'acquérir une compréhension globale de sa conception.

Les accessoires énumérés ci-dessous sont des accessoires de fabrication chinoise couramment utilisés sur les ponts roulants de poche de coulée.

1. Moteur de pont roulant pour louche

Les moteurs asynchrones triphasés de la série YZR sont adaptés aux grues, aux équipements métallurgiques et autres équipements similaires. Dotés d'un rotor bobiné, ils présentent une capacité de surcharge élevée et une grande robustesse mécanique ; ils sont utilisés dans les circuits de commande conventionnels, les circuits de régulation de vitesse par tension statorique et autres applications similaires.

Les moteurs asynchrones triphasés des séries YZB, YTSZ, YZP et YZP2, à fréquence variable, sont adaptés aux grues, aux équipements métallurgiques et autres machines similaires. Ils se caractérisent par un rendement élevé, une large plage de variation de vitesse, une bonne précision, un démarrage et un freinage stables, ainsi qu'une capacité de surcharge élevée ; ils sont utilisés dans les circuits de variation de vitesse à fréquence variable.

La classe d'isolation et le degré de protection du moteur sont déterminés par l'environnement de travail ou les exigences contractuelles. Au besoin, des dispositifs supplémentaires tels que des protecteurs thermiques, des résistances chauffantes, des codeurs et des interrupteurs de survitesse peuvent être installés pour répondre aux différentes exigences de service.

2. Réducteur de pont roulant pour louche

On utilise généralement des réducteurs à engrenages cylindriques à développante, parfois associés à d'autres types d'engrenages. Les ponts roulants de poche de coulée utilisent généralement des réducteurs à denture moyennement dure ou dure, sélectionnés en fonction des exigences du contrat.

Les réducteurs peuvent être montés de façon intégrée, sur embase, à trois points ou verticalement. L'arbre de sortie est généralement un arbre à clavette plate, un arbre cannelé ou un arbre à engrenages. Pour les types de liaison entre le tambour et l'arbre de sortie du réducteur, voir la section 4, « Assemblage du tambour ». Lorsque le mécanisme de levage principal comporte deux unités d'entraînement rigidement accouplées, que l'entraînement électrique ne dispose pas de variateur de vitesse ou que les exigences contractuelles l'imposent, le réducteur de levage principal est généralement équipé d'un mécanisme à cliquet.

Un réducteur intégré signifie que le carter inférieur du réducteur est soudé directement au châssis du chariot en une seule pièce, et qu'il sert également d'élément porteur du chariot.

La lubrification du réducteur influe directement sur sa durée de vie ; le niveau d'huile peut être vérifié grâce à un indicateur de niveau. Un orifice de vidange situé au bas du réducteur facilite la vidange de l'huile de lubrification.

3. Freins du pont roulant à louche

Les freins des grues sont généralement des freins normalement fermés. Chaque mécanisme de levage est équipé de deux freins (freins de service), et certains nécessitent également un frein de sécurité sur le tambour ; chaque mécanisme de translation possède un frein.

En fonctionnement normal, le frein de sécurité reste alimenté et ouvert tant que l'alimentation principale de la grue est en marche. En cas de panne d'alimentation de la grue, de rupture d'arbre dans le mécanisme de levage principal ou d'accident de survitesse, le frein de sécurité s'active après le frein de service.

Le frein est un élément essentiel de l'équipement. Son couple de freinage doit être réglé conformément aux spécifications du plan (les mécanismes de translation peuvent être ajustés en fonction de l'utilisation) afin de garantir le fonctionnement sûr et normal de la grue.

Les séries couramment utilisées comprennent les freins à mâchoires électrohydrauliques AC YWZ, YW, YWB, YWZE, YWZA~F, YWK, YWL et YWH ; les freins à disque électrohydrauliques AC YPZ et YP ; les freins à disque électromagnétiques AC DCPZ ; et les freins de sécurité hydrauliques SB et SBD.

Selon les besoins du contrat et du service, le frein peut être équipé d'un déverrouillage manuel, d'une compensation automatique de l'usure, d'un interrupteur de fin de course indiquant la limite d'usure, d'un interrupteur de fin de course de frein ouvert (ou de frein fermé) et d'autres dispositifs.

La figure 2-18 présente le schéma du frein de blocage électrohydraulique à courant alternatif YWZ. La figure 2-19 présente le schéma du frein de blocage électromagnétique à courant alternatif JZ. La figure 2-20 présente le schéma du frein de blocage électromagnétique à courant continu ZWZ. La figure 2-21 présente le schéma du frein à disque électrohydraulique à courant alternatif YPZ. La figure 2-22 présente le schéma du frein à disque électromagnétique à courant alternatif. La figure 2-23 présente le schéma du frein de sécurité à disque hydraulique SBD.

4. Ensemble tambour de pont roulant pour louche

Les ponts roulants pour poches de coulée utilisent généralement des tambours en tôle d'acier. Une plaque de serrage pour fixer le câble est prévue sur le tambour. Le support du tambour intègre généralement le capteur de surcharge, tandis que le limiteur de hauteur de levage est actionné par l'arbre de sortie du tambour. L'erreur d'installation de l'axe du tambour doit être inférieure aux spécifications du plan.

Lorsque le dispositif de manutention de charge atteint la hauteur limite supérieure définie, une rainure vide doit rester sur le tambour ; lorsqu’il descend jusqu’à la position limite inférieure définie, au moins deux tours de câble, en plus des tours utilisés pour fixer le câble, doivent rester sur le tambour.

Le tambour est généralement relié au réducteur par un accouplement à rotule ou à rouleaux ; un disque denté peut également être utilisé selon les exigences contractuelles ou de conception. La figure 4 illustre un exemple d’ensemble de tambour, dans lequel l’arbre de sortie cannelé du réducteur entraîne le tambour via un accouplement à rotule WZL ; l’arbre de sortie denté du réducteur peut entraîner le tambour via un disque denté. L’accouplement à rotule ou à rouleaux du tambour, le disque denté et les roulements sont lubrifiés à la graisse.

Le tambour est entraîné en rotation par l'arbre de sortie du réducteur, et son raccordement s'effectue selon le type d'arbre de sortie. Si le réducteur possède un arbre de sortie à clavette plate, il peut être raccordé au tambour par un disque de liaison à engrenages ou par un accouplement sphérique WZL.

Sur la plupart des ponts roulants de poche de coulée, le mécanisme de levage principal comporte deux points de levage et le mécanisme de levage comporte deux tambours, mais les liaisons tambour-réducteur sont toujours couvertes par les exemples ci-dessus.

5. Ensemble de poulie fixe et égaliseur de câble métallique

Le nombre de poulies de l'ensemble de poulies fixes correspond au rapport d'enroulement du système de levage, et des poulies enroulées sont utilisées. Le système d'enroulement du câble du mécanisme de levage principal utilise une combinaison d'un égaliseur de câble et d'un ensemble de poulies ; le mécanisme de levage auxiliaire utilise généralement un ensemble de poulies fixes, et peut également utiliser une combinaison d'un égaliseur de câble et d'un ensemble de poulies.

Pour un mécanisme de levage utilisant un égaliseur à câble, ce dernier doit être maintenu sensiblement horizontal lors de l'installation ou du remplacement du câble. Si l'égaliseur s'incline sensiblement après le levage d'une charge, il convient de le régler afin d'optimiser son fonctionnement. L'égaliseur ne doit jamais être bloqué par un support durant toute la course de levage (montée et descente).

6. Accouplements pour pont roulant à poche de coulée

Les accouplements des mécanismes de grue sont généralement des accouplements à engrenages ou des accouplements universels. Ces accouplements se caractérisent par un fonctionnement fiable, une capacité de transmission élevée et un grand débattement admissible. La liaison entre l'accouplement et un arbre cylindrique se fait par un ajustement serré claveté.

Un accouplement à engrenages transmet le couple par l'intermédiaire de ses dents internes et externes et compense le déplacement par le jeu entre les dents. Le déplacement angulaire admissible est généralement de 0°30′ pour les dents ordinaires et de 1°30′ pour les dents bombées. Les accouplements à engrenages sont généralement lubrifiés avec de la graisse au lithium.

Un accouplement universel peut être utilisé lorsque le contrat l'exige ou lorsque le déport angulaire est important. Le déport angulaire maximal admissible d'un accouplement universel en croix peut dépasser 10°. Les paliers de l'accouplement sont lubrifiés avec de la graisse au lithium. Les boulons doivent être serrés au couple spécifié conformément aux plans fournis, et leur serrage doit être vérifié régulièrement.

7. Câble métallique pour pont roulant à louche

Les câbles métalliques utilisés pour les ponts roulants de poches de coulée doivent être à âme métallique ou à âme toronnée métallique, conformes à la norme GB/T 8918. On utilise généralement des câbles à contact linéaire, dont le coefficient de sécurité est conforme à la norme GB/T 3811 ou aux exigences contractuelles. Pour les applications soumises à des températures de cuisson élevées, il convient d'utiliser un câble à âme métallique ou à âme toronnée métallique.

Le câble métallique est sélectionné en fonction de son type, de sa résistance, de son diamètre, du matériau de son âme, de l'état de sa surface et de sa qualité.

Le câble métallique doit être lubrifié correctement et régulièrement. Un graisseur de câble peut également être ajouté au besoin.

8. Limiteur de surcharge du pont roulant pour poche de coulée (balance électronique utilisée lorsqu'une grande précision est requise)

Le limiteur de surcharge se compose d'un capteur et d'un boîtier d'instrumentation. L'afficheur est généralement installé dans la cabine de l'opérateur (un écran plus grand peut être ajouté sur demande) afin de prévenir les surcharges. Lors du levage d'une charge, le capteur de déformation convertit la déformation induite par la charge en un signal de tension proportionnel, réalisant ainsi la conversion charge-tension.

Lorsque la charge soulevée atteint 90% de la charge nominale, le limiteur de surcharge émet une alarme intermittente ; lorsque la charge soulevée se situe entre 100% et 110% de la charge nominale, il coupe l’alimentation électrique du système de levage tout en autorisant la descente du mécanisme. L’erreur du système ne dépasse généralement pas ±5% (pleine échelle).

Trois types de capteurs peuvent être sélectionnés : type à palier (2-30), type à poulie fixe (2-31) et type à axe (2-32).

Le capteur de palier est le plus couramment utilisé. Les capteurs de poulie fixe sont généralement utilisés par paires, un à chaque extrémité de l'arbre de la poulie. Le capteur d'axe remplace l'arbre de la poulie et fait également office de capteur.

9. Limiteur de hauteur de levage pour pont roulant à louche

Le limiteur de hauteur de levage est un dispositif de sécurité qui limite la hauteur de levage. Généralement installé à l'extrémité de l'arbre du tambour, il convertit la rotation du tambour en hauteur de levage correspondante et fournit plusieurs jeux de contacts de commande au circuit de commande de levage ; en ajustant la position de ces contacts, la hauteur de levage ou de descente est contrôlée.

La figure représente un limiteur de hauteur de levage QGX. Le schéma supérieur montre l'alésage carré à l'extrémité de l'arbre du tambour, emboîté sur l'arbre de sortie carré du limiteur. Le schéma inférieur est une vue en coupe du limiteur. Pour régler la hauteur de levage ou de descente, retirez le carter 6, tournez l'écrou 4 et ajustez l'angle de décalage entre la came 5 et le capteur de fin de course 3.

10. Interrupteur de fin de course du marteau lourd pour pont roulant à louche

Le dispositif de fin de course du marteau de levage est un dispositif de sécurité qui limite la hauteur de levage maximale de l'appareil de manutention. Son choix dépend des exigences contractuelles ou de conception. Ce dispositif est monté sur le châssis du chariot et l'anneau du marteau de levage est fixé sur le câble de levage. Lorsque l'appareil de manutention atteint sa hauteur maximale et entre en contact avec le marteau, le câble de support de ce dernier se détend, le dispositif de fin de course se déclenche et l'alimentation électrique est coupée.

11. Interrupteur de survitesse du pont roulant à louche

Le dispositif de sécurité anti-survitesse est installé à l'intérieur du moteur de levage ou à un autre endroit afin de limiter la survitesse du moteur et d'assurer un fonctionnement sûr. (Le dispositif de sécurité anti-survitesse est déjà réglé en usine ; ne le modifiez pas.)

12. Ensemble crochet de pont roulant pour louche

Le assemblage de crochet est le dispositif de manutention de charges le plus couramment utilisé sur une grue.

Les ensembles de crochets comprennent des crochets ordinaires et des crochets rotatifs électriques (sélectionnés selon les spécifications du contrat). Selon leur méthode de fabrication, les crochets se divisent en crochets forgés (2-33) et crochets en tôle laminée (2-34) (obtenus par l'empilement de plusieurs plaques d'acier en forme de crochet et leur assemblage par rivetage). Selon la forme de leur ouverture, ils se divisent en crochets simples et doubles, au choix de l'utilisateur. L'ensemble de crochet est équipé d'un dispositif anti-décrochage et ses paliers sont lubrifiés par des graisseurs.

Selon la structure du crochet, le câble métallique présente différentes méthodes d'enroulement ; il doit être enroulé correctement conformément aux schémas fournis.

Le crochet d'un système de crochet ordinaire peut généralement être mis en rotation par simple pression manuelle. Lorsqu'il ne doit pas tourner, un dispositif de verrouillage peut être ajouté.

13. Louche de levage pour pont roulant

Le palonnier de levage d'un pont roulant de poche de coulée se divise en deux formes structurelles — palonniers inséparables et palonniers séparables — avec les trois cas spécifiques suivants :

a) Écarteur inséparable I : le câble de levage principal suspend directement une poutre de levage avec deux crochets laminés, c'est-à-dire que l'écarteur est un crochet de portique fixe ; celui-ci est généralement utilisé sur les ponts roulants de poche des aciéries.

b) Éparpilleur inséparable II : le crochet du mécanisme de levage principal transporte directement le métal en fusion.

c) Écarteur séparable : une poutre de levage avec des crochets laminés (ou forgés) est suspendue au crochet (simple ou double) du mécanisme de levage principal.

14. Palan électrique pour pont roulant à louche

Un palan électrique fixe est parfois utilisé comme mécanisme de levage auxiliaire, auquel cas le palan est généralement installé sur le chariot ; un palan électrique de type chariot électrique fonctionne généralement sur le rail situé sous la poutre principale comme mécanisme de levage auxiliaire.

15. Ensemble de roue de pont roulant pour louche

Les roues sont conçues et fabriquées conformément à la norme JB/T 6392 relative aux roues de grue, et l'on utilise majoritairement des roues forgées ou laminées. La dureté de la bande de roulement finie et de la face intérieure du boudin est de 300 à 380 HB. Pour un diamètre de roue inférieur à 400 mm, la dureté à une profondeur radiale (normale) d'environ 15 mm est d'au moins 260 HB, et pour un diamètre de roue supérieur à 400 mm, la dureté à une profondeur radiale (normale) d'environ 20 mm est d'au moins 260 HB.

Les logements de roulement d'un ensemble de roue utilisent généralement des logements de roulement de type angulaire, des logements de roulement divisés à 45° ou des logements de roulement en forme de U (voir la figure ci-dessous).

Les roulements de l'ensemble de roue sont lubrifiés à la graisse.

16. Dispositif de roue de guidage horizontale pour pont roulant à louche (configuré selon le contrat)

Un ensemble de galets de guidage horizontaux est disposé à chaque extrémité du chariot d'extrémité, d'un côté du pont roulant, afin d'empêcher le déport des rails lors du déplacement du pont roulant. La structure de ces galets de guidage horizontaux est illustrée dans la figure ci-dessous.

Le dispositif de guidage horizontal permet de régler le jeu entre les deux galets de guidage et le rail, afin de compenser l'usure des galets ou d'ajuster leur position relative. L'arbre des galets de guidage est excentré ; il peut être orienté selon un angle précis et, une fois la position souhaitée atteinte, fixé par une plaque de serrage boulonnée. La position horizontale du galet de guidage est réglable de ±5 mm.

Le jeu entre la roue de guidage et le rail est généralement de 2 à 4 mm et peut être ajusté selon les schémas fournis.

17. Tampon de pont roulant pour louche

Le dispositif d'amortissement réduit l'impact lorsque la grue ou le chariot atteint la butée, ou lorsque des grues sur la même portée entrent en collision, assurant ainsi la sécurité de la grue ou du chariot.

Les butoirs de déplacement des grues et des chariots peuvent être à ressort ou hydrauliques, selon les exigences du contrat ; d’autres types de butoirs peuvent également être sélectionnés sur demande. L’angle de décalage d’impact du butoir installé est inférieur à 1°.

18. Cabine de l'opérateur du pont roulant à louche

Le cabine de l'opérateur Il s'agit du poste de travail où l'opérateur contrôle la grue. Il est équipé d'appareils de commande électrique, d'un éclairage, de divers instruments et compteurs, ainsi que d'un extincteur.

Les ponts roulants pour poches de coulée sont généralement équipés d'une cabine de conduite fermée et refroidie par air.

La cabine fermée offre une visibilité panoramique grâce à une fenêtre inférieure à l'avant. La fenêtre et la porte sont dotées de cadres en alliage d'aluminium et de verre de sécurité trempé. La cabine est équipée d'un siège confortable réglable en hauteur et en profondeur, permettant à l'opérateur de surveiller en permanence le fonctionnement de chaque mécanisme et de garantir une utilisation en toute sécurité. Le plancher de la cabine est recouvert d'une moquette isolante en caoutchouc, le câblage intérieur est dissimulé et les connexions entre l'intérieur et l'extérieur passent par un boîtier de raccordement pour faciliter la maintenance.

La cabine fermée et refroidie par air est équipée de la climatisation et utilise une structure sandwich isolante.

19. Salle électrique du pont roulant de la poche de coulée

Dans un pont à poutres larges, le local électrique est généralement aménagé à l'intérieur d'une ou des deux poutres principales. Des portes étanches, munies chacune d'une serrure et d'une poignée, sont installées aux deux extrémités du local. Un passage d'au moins 500 mm est généralement prévu à l'intérieur du local, et le revêtement de sol est recouvert d'un tapis isolant en caoutchouc.

Lorsque la température ambiante est trop élevée pour répondre aux exigences des équipements électriques, un refroidisseur d'air est nécessaire. L'air frais est alors acheminé dans le local électrique par des conduits. Les parois intérieures de ce local sont constituées d'une couche isolante multicouche remplie de matériau isolant afin de réduire l'influence de la chaleur extérieure.

Le local électrique est également équipé de luminaires et d'un extincteur portatif.

20. Local électrique (Configuré selon le contrat ou le plan)

Pour une structure à poutres étroites, les équipements électriques sont généralement installés sur la passerelle. Lorsque les conditions environnementales ne permettent pas un fonctionnement optimal de ces équipements, la grue nécessite un local électrique, également installé sur la passerelle. Si la température ambiante est trop élevée, un refroidisseur d'air est placé à l'extérieur du local électrique et l'air frais y est acheminé par des conduits. Le local électrique est doté d'une isolation multicouche remplie de matériau isolant afin de garantir le bon fonctionnement des équipements électriques. La porte du local électrique est équipée d'une serrure et d'une poignée, et un passage d'au moins 500 mm est généralement prévu à l'intérieur.

Le local électrique est également équipé de luminaires et d'un extincteur portatif.

21. Système de climatisation

La cabine de l'opérateur refroidie par air utilise généralement un climatiseur réversible, et la température de la cabine est maintenue à environ 20–30 °C.

Le local électrique et le bâtiment électrique climatisés utilisent des refroidisseurs d'air spécifiques aux grues, avec des gaines de soufflage. La température intérieure y est généralement maintenue entre 35 et 40 °C, ou selon les exigences contractuelles. Un système d'évaporation des condensats, un déshumidificateur automatique et d'autres équipements peuvent également être installés sur demande.

22. Équipement de protection contre l'incendie

Des extincteurs portatifs sont disponibles dans la cabine de l'opérateur et dans le local électrique. Chaque extincteur est muni d'un support de rangement et fixé à un emplacement approprié dans le local.

À travers cette brève analyse et explication des ponts roulants de poches de coulée métallurgiques, cet article a présenté la forme et la fonction de chaque composant majeur d'un pont roulant de poche de coulée, aidant ainsi les lecteurs à acquérir une compréhension de base pour une conception standardisée et à éviter des erreurs et des problèmes inutiles dans les travaux de conception futurs.