Freins de pont roulant : types, exigences de sécurité et entretien

L'entretien des freins des ponts roulants est essentiel pour garantir la sécurité des opérations de levage et de déplacement. La plupart des mécanismes de pont roulant utilisent des freins normalement fermés. Chaque mécanisme de levage doit comporter au moins un frein, et deux freins peuvent être installés si la conception ou l'utilisateur l'exige. Chaque mécanisme de déplacement est généralement équipé d'un frein.

Le frein est un élément de sécurité essentiel. Son couple de freinage doit être réglé conformément aux spécifications du plan. Pour les mécanismes de translation, le couple peut être ajusté en fonction des conditions réelles d'utilisation afin de garantir la sécurité et la stabilité de la grue.

Types de freins pour ponts roulants

Un frein est un élément indispensable d'une grue. Lors des opérations de levage, il permet de maintenir la charge en position fixe dans les airs, de ralentir un mécanisme en mouvement et, enfin, d'arrêter le mouvement.

Selon leur état de fonctionnement, les freins se divisent en freins normalement fermés et freins normalement ouverts. Les grues utilisent généralement des freins normalement fermés. Un frein normalement fermé reste serré lorsque le mécanisme est à l'arrêt. Lorsque le mécanisme doit fonctionner, le dispositif de déverrouillage des freins sépare les couples de friction, permettant ainsi le mouvement du mécanisme.

Commun freins de pont roulant Les freins à blocs électrohydrauliques à courant alternatif (CA) comprennent les modèles YWZ, YWZE, YWZB, YWL et YWH. Les séries YWL et YWH, dotées de propulseurs en position haute et d'une structure compacte, sont fréquemment utilisées dans les mécanismes de translation. Parmi les autres types courants, on trouve les freins à blocs électromagnétiques CA (MW, JZ, TJ et TZ), les freins à blocs électromagnétiques CC (MWZ et ZWZ) et les freins à disques électrohydrauliques CA (YPZ et YP).

Selon l'application, un frein peut également comprendre un déverrouillage manuel, une compensation automatique de l'usure, des interrupteurs de fin de course d'usure et des interrupteurs de fin de course d'ouverture ou de fermeture du frein.

La figure 2-15 présente le schéma d'un frein de bloc électrohydraulique à courant alternatif YWZ. La figure 2-16 présente un frein de bloc électromagnétique à courant alternatif JZ. La figure 2-17 présente un frein de bloc électromagnétique à courant continu ZWZ. La figure 2-18 présente un frein à disque électrohydraulique à courant alternatif YPZ.

De par leur structure, les freins de grue peuvent être divisés en freins à bloc, freins à bande, freins à disque et autres types.

Les freins à bloc se caractérisent par une construction simple et sont relativement faciles à fabriquer, à installer et à régler. Ils constituent donc le type de frein le plus répandu sur les grues. On distingue plusieurs types de freins à bloc :

• Frein à bloc à course courte : Les freins à bloc à course courte présentent une structure simple, un poids léger et un freinage rapide. Leurs inconvénients sont un impact important, un niveau sonore élevé, une durée de vie courte, un faible couple de freinage et un magnétisme résiduel. Ils ne conviennent pas aux mécanismes de levage.
• Frein à bloc à longue course : Ce type de frein offre une course plus importante, un freinage plus rapide, un magnétisme résiduel réduit et une sécurité accrue. Ses inconvénients sont un impact et un bruit relativement élevés, une durée de vie plus courte, des composants plus complexes, des dimensions et un poids plus importants, ainsi qu’un faible rendement.
• Frein électrohydraulique à bloc : Ce type de frein se compose généralement d’un bâti, d’un électroaimant hydraulique et d’un redresseur au silicium. Il offre un démarrage et un freinage progressifs, un faible niveau sonore, une capacité de commutation fréquente, une longue durée de vie, une compensation automatique de l’usure, une structure compacte et une maintenance aisée.
• Frein à tambour à poussée électrohydraulique : Ce frein assure un démarrage et un freinage en douceur et silencieux. Adapté à une utilisation fréquente, il offre une longue durée de vie, une poussée constante, une conception compacte et une maintenance aisée.

Exigences de sécurité pour les freins des ponts roulants

• Les grues motorisées doivent être équipées de freins sur les mécanismes de levage, de relevage, de rotation et de translation.
• Les freins des mécanismes de levage et de relevage doivent être des freins normalement fermés.
• Pour les mécanismes de levage de métaux chauds, de matières dangereuses inflammables ou de charges dont la défaillance peut entraîner des dommages importants, chaque unité d'entraînement doit être équipée de deux freins. Chaque frein doit pouvoir supporter indépendamment la charge de levage nominale.
• Pour les mécanismes de déplacement à entraînement indépendant, le couple de freinage de chaque frein doit être réglé au même niveau. Cela permet d'éviter le déport du pont et l'usure des rails par les roues de la grue.
• Le coefficient de sécurité des freins installés sur chaque mécanisme doit être conforme aux exigences applicables.
• Sous le couple nominal, la surface de contact entre la garniture d'un frein à bloc et la surface de travail du tambour de frein doit satisfaire aux exigences suivantes :
  • Pour les garnitures de frein moulées, chaque garniture doit être en contact avec au moins 50% de la zone de contact prévue.
  • Pour les garnitures de freins en amiante ordinaires, chaque garniture doit être en contact avec au moins 70% de la surface de contact prévue.
• Le frein doit être correctement réglé, s'ouvrir et se fermer librement, et freiner de manière fluide et fiable. Il convient de le vérifier lors de l'essai de charge de la grue.
• La surface de friction du tambour de frein doit être en contact uniforme. Elle ne doit présenter aucun défaut ni aucune contamination par l'huile susceptible d'affecter les performances de freinage.
• La température du tambour de frein ne doit généralement pas dépasser 120 °C au-dessus de la température ambiante. Lors du contrôle, une surchauffe peut être détectée en vérifiant si la garniture de frein est brûlée ou si une odeur de brûlé se dégage.
• Le tambour de frein doit être correctement installé. Les clavettes et les pièces de fixation ne doivent pas être desserrées.

Entretien et réglage des freins des ponts roulants

Course de freinage

La course de freinage est essentielle au bon fonctionnement et à la sécurité de la grue. Si la course de glissement est trop courte, le freinage peut être trop brutal et provoquer un impact, un balancement de la charge, une déformation du pont et des dommages aux composants. Si la course de glissement est trop longue, le positionnement de la charge devient imprécis et des accidents peuvent survenir.

La distance de glissement du crochet est cruciale pour le mécanisme de levage. Lors d'un arrêt brutal d'un crochet chargé, la force d'inertie peut engendrer des vibrations de la poutre principale et un impact bref et violent sur le câble. Dans les cas les plus graves, cela peut entraîner la rupture du câble. Si la distance de glissement du crochet est trop importante, la grue ne peut fonctionner correctement et le risque d'accident augmente. Un réglage précis du couple de freinage permet d'obtenir une distance de glissement optimale.

Réglage du frein à tambour à poussée électrohydraulique

Pour un frein à mâchoires hydraulique, il convient de régler en premier lieu la course de la tige de poussée. Tout en garantissant le jeu minimal de la mâchoire de frein, la course de la tige de poussée hydraulique doit être réduite au minimum. Desserrez le contre-écrou, faites pivoter la biellette diagonale 6, ajustez la course de la tige de poussée 17 aux spécifications techniques, puis resserrez l'écrou.

Pour régler la longueur du ressort principal, desserrez le contre-écrou, maintenez la tête carrée de la tige de traction 10 avec une clé et tournez l'écrou. La compression ou l'extension du ressort principal 8 modifie le couple de freinage. Resserrer le contre-écrou après le réglage.

Pour régler le jeu entre la garniture de frein et le tambour, commencez par relever la tige de poussée au maximum. Desserrez le contre-écrou du compensateur automatique, puis tournez la vis de réglage jusqu'à obtenir le jeu souhaité.

Entretien des freins

L'entretien des freins doit inclure la lubrification régulière de tous les points d'articulation. En conditions normales, lubrifiez-les une fois par semaine. En environnement à haute température, lubrifiez-les tous les trois jours. Veillez à ce que l'huile de lubrification n'entre pas en contact avec les garnitures de friction ni avec le tambour de frein.

Les saletés situées entre la bande de frein et le tambour de frein doivent être éliminées régulièrement.

L'huile du dispositif de déverrouillage de frein électromagnétique hydraulique doit être remplacée tous les six mois. Si des impuretés mécaniques sont présentes dans l'huile, démontez le dispositif et nettoyez toutes les pièces à l'essence. Ne lavez pas la bobine à l'essence. Avant le remontage, imbibez la bague d'étanchéité d'huile neuve afin d'éviter tout dommage au joint.

Cindy

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