Câbles métalliques pour ponts roulants : types courants et exigences de sécurité

Lors des opérations de levage, le câble d'alimentation du pont roulant est essentiel à la sécurité. Il influe directement sur la sécurité du levage, la stabilité de l'équipement et la sécurité du personnel. Un mauvais choix, un entretien insuffisant ou une utilisation non conforme aux normes de sécurité peuvent facilement entraîner des accidents graves tels que la rupture du câble et la chute de charges.

Les câbles métalliques utilisés sur les grues doivent être conformes à la norme GB/T 20118 ; lorsque des exigences plus élevées s’appliquent, on utilise des câbles conformes à la norme GB/T 8918. On utilise généralement des câbles de contact direct, et leur coefficient de sécurité doit être conforme à la norme GB/T 3811 ou aux dispositions contractuelles.

Le choix du câble dépend de son modèle, de sa résistance, de son diamètre, du matériau de son âme, de l'état de surface et de sa nuance. Le câble doit être lubrifié régulièrement et correctement ; un graisseur peut être ajouté au besoin.

Objectif et construction du câble métallique du pont roulant

Le câble métallique est largement utilisé dans les mécanismes de levage, de relevage et de traction des machines de levage, et est également utilisé dans les opérations d'élingage, d'arrimage et de tension.

Selon les exigences d'utilisation, les câbles métalliques sont divisés en trois catégories selon leur ténacité (nombre de cycles de flexion admissibles) : les câbles de qualité spéciale sont utilisés pour les ascenseurs de passagers, les câbles de catégorie I pour les grues et les câbles de catégorie II pour les opérations d'élingage, de tension et de traction.

Pour prévenir la corrosion, la surface du câble est galvanisée. Selon leur résistance à la corrosion, les câbles galvanisés sont classés en trois catégories : A, B et C, la catégorie A offrant la meilleure résistance.

Un câble métallique est constitué de fils d'acier enroulés autour d'une âme. La résistance à la traction des câbles de pont roulant est généralement de 1 570 à 1 960 N/mm². Actuellement, afin de réduire la taille et la résistance des tambours et des poulies des palans électriques, on privilégie des câbles plus résistants et de plus petit diamètre. Ainsi, la résistance à la traction des câbles utilisés sur les palans électriques étrangers dépasse généralement 2 000 N/mm², ce qui permet de les rendre nettement plus légers et plus compacts.

L'âme soutient, stabilise et lubrifie le câble métallique, tout en augmentant sa flexibilité. On distingue les âmes en acier (fils d'acier ou câble métallique fin), les âmes organiques (chanvre ou fibres) et les âmes en amiante ; les câbles à âme en acier sont utilisés pour les hautes températures ou les enroulements multicouches.

Classification des câbles métalliques des ponts roulants

1. Classification selon le nombre d'opérations de torsion

Il existe des cordes à simple toron et des cordes à double toron.

• Câble monobrin : Il est fabriqué directement à partir de fils d’acier torsadés en une seule opération, sans étape préalable de toronnage. Très rigide et peu flexible, il est difficile à plier et est principalement utilisé pour la mise en tension, les haubans ou les applications porteuses ne nécessitant pas de flexions fréquentes.
• Câble à double toron : les fils d’acier sont d’abord torsadés en torons, puis ces torons sont torsadés en un câble, en deux étapes. Il présente une bonne flexibilité et se plie facilement, ce qui le rend idéal pour le passage sur des poulies et des tambours ; c’est le câble le plus couramment utilisé dans les grues.

2. Classification par direction profane

Il existe des cordes à torsades longues, des cordes à torsades régulières et des cordes à torsades alternées, comme le montre la figure 1. Parmi elles, les cordes à torsades régulières ne sont pas sujettes à la torsion ou au desserrage et sont couramment utilisées.

3. Classification par type de ponctuation

Sens d'enroulement des torons : toron gauche s, toron droit z, les fils extérieurs étant disposés le long de l'axe du toron ; sens d'enroulement du câble : toron gauche S, toron droit Z, les torons extérieurs étant disposés le long de l'axe du câble.

Dans la désignation des câbles métalliques, la première lettre indique le sens de câblage des torons et la seconde, le sens de câblage du câble ; ainsi, les torons de petit diamètre sont d'abord torsadés selon le sens S ou Z, et le câble de grand diamètre final est torsadé selon le sens S ou Z. Selon le sens et le type de câblage, on distingue quatre types de câbles métalliques : torsadés à gauche (SZ), torsadés à droite (ZS), torsadés à droite (ZZ) et torsadés à gauche (SS).

• Câble métallique à torsades régulières (sZ, zS) : ne se desserre pas et ne se tord pas, et est couramment utilisé dans les machines de levage ; cependant, il a un mauvais contact et une courte durée de vie.
• Câble en fil d'acier à pas de Lang (zZ, sS) : possède un bon contact, une faible usure, une surface lisse, une bonne flexibilité et une longue durée de vie ; cependant, il tourne tout seul et est sujet au desserrage.
• Câble métallique à torsades alternées (aZ, aS) : présente d'excellentes performances (mais le processus est complexe et il est rarement utilisé).

4. Classification selon l'état des contacts des fils

Il existe trois types de câbles : les câbles à contact ponctuel, les câbles à contact linéaire et les câbles à contact frontal, comme illustré dans la figure suivante. Parmi eux, les câbles à contact linéaire sont largement utilisés sur les grues en raison de leur faible contrainte de contact entre les fils, de leur bonne résistance à l’usure et de leur longue durée de vie.

Selon leur structure en section transversale, les câbles de contact sont classés en trois catégories : à âme pleine grossière (type X – Seale), à âme pleine grossière et fine (type W – Warrington) et à âme pleine dense (type T – Filler). La figure a représente le câble à âme pleine grossière, la figure b le câble à âme pleine grossière et la figure c le câble à âme pleine dense. Parmi ces câbles, le câble à âme pleine grossière et fine (b), également appelé câble Warrington de type W, est utilisé dans les palans électriques en raison de son facteur de remplissage élevé, de sa grande flexibilité et de sa forte capacité de charge.

Le mécanisme de levage d'une grue devrait de préférence adopter un câble métallique à double toron, à contact linéaire, de type grossier-fin (W) à toron régulier.

5. Câbles en acier non standard

Pour améliorer la résistance à la traction du câble et réduire au maximum son diamètre, on utilise actuellement à l'étranger des câbles non standard spécifiques. Par exemple, les palans électriques de type AS de la société allemande STAHL utilisent majoritairement le câble Warrington-Seale à torons ronds 6×35+7 (âme en fibre), non standard d'origine allemande, comme illustré dans la figure ci-dessous.

6. Cordes à faible rotation et cordes non rotatives

Lorsque le rapport de remorquage du palan est de 1/1, c'est-à-dire avec un crochet à chute unique, une corde à faible rotation doit être sélectionnée, telle que la corde 18×7 (âme en fibre) illustrée à la figure (1) ; lorsque la capacité de levage est importante ou que la hauteur de levage est élevée (H ≥ 40 m), une corde non rotative doit être adoptée, telle que la corde 36×7 (âme en acier) illustrée à la figure (2).

Exigences techniques de sécurité pour l'utilisation des câbles de pont roulant

• Avant utilisation, le câble métallique doit être vérifié pour détecter tout dommage ; avant la mise en service, vérifier l'absence de fils cassés, de déformation, de corrosion et d'aplatissement.
• Le câble métallique ne doit présenter aucun défaut tel que des coudes prononcés, des boucles, des fils cassés ou un aplatissement.
• Lorsqu'une boucle est formée à l'extrémité du câble, il convient d'utiliser au moins trois serre-câbles ; si la méthode d'épissure est utilisée, la longueur épissée ne doit pas être inférieure à 15 fois le diamètre du câble, mais ne doit pas être inférieure à 300 mm.
• Il est strictement interdit de raccorder le câble métallique par nœud, et le câble métallique utilisé sur un treuil ne doit comporter aucune épissure.
• Si des suintements d'huile sont constatés sur le câble métallique pendant son utilisation (sauf s'il s'agit d'un câble métallique neuf), cela indique que le câble métallique s'est fortement déformé ; les travaux doivent être immédiatement arrêtés et le câble vérifié et manipulé.
• Le câble métallique doit être maintenu propre en permanence et généralement huilé une fois par an, en utilisant de l'huile pour câble métallique ou de l'huile pour cylindre (la température de l'huile ne doit pas dépasser 80 °C).
• Le câble métallique sur le tambour de pont roulant doit conserver au moins 3 bobines de sécurité.

Exigences d'inspection et d'entretien des câbles métalliques des ponts roulants

• Effectuez une inspection visuelle avant chaque utilisation.
• Effectuez une inspection détaillée et consignez-la chaque semaine.
• Effectuez un entretien et une lubrification complets une fois par mois.
• Mettre en place un registre d'utilisation des câbles métalliques pour suivre leur durée de vie.

Cindy

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