Analyse de la défaillance d'un pignon FLSmidth : contrainte hertzienne et effondrement du film de lubrification

 

Défaillance de l'engrenage du pignon FLSmidth : Protocole de rupture et de remplacement induit par les crises d'épilepsie

Fracture dentaire induite par une crise chez un enfant de moins de 18 ans Pignon FLSmidth L'instabilité thermique provient généralement de la rupture catastrophique du film d'huile hydrodynamique, ce qui entraîne des conditions de lubrification limite immédiates. Lors d'un récent incident sur le terrain impliquant un concasseur à cône de grande capacité (450-600 kW), le pignon a atteint une instabilité thermique critique, entraînant une déformation plastique des profils d'engrenage et des pics de température localisés dépassant 250°C. Cette excursion thermique a provoqué un macropitting et une "déchirure du métal" sur les flancs porteurs, ce qui a nécessité un arrêt d'urgence.

1. Cause première : Lubrification des frontières et cinématique des mailles

Inspection après défaillance de la pièce du concasseur à cône a révélé que la géométrie des mailles de l'engrenage était défaillante en raison d'une chute de pression du système de lubrification en dessous de 1,5 bar. Sans l'épaisseur de film d'huile ISO VG 150-320 requise, la mécanique de contact est passée de la séparation du film fluide au contact direct des aspérités. La contrainte de contact hertzienne résultante a dépassé la limite d'élasticité de 1500 MPa de la couche cémentée, provoquant des fissures sous la surface qui se sont propagées en fractures complètes de la dent.

Paramètre opérationnel	Base de référence (train sain)	Valeur de défaillance observée	Implication mécanique
Vitesse de vibration radiale	≤ 4,5 mm/s	> 12,5 mm/s	Excentricité importante et désalignement des mailles de l'engrenage.
Augmentation de la température de l'huile de graissage	ΔT < 15°C	ΔT > 35°C	Chaleur excessive due au frottement des dents.
Jeu de l'engrenage	0,12 - 0,18 mm	Variable / Distordu	Perte de l'intégrité du profil de la développante.

2. Spécification du matériau : 18CrNiMo7-6 Normes de forgeage

Pour garantir l'intégrité structurelle en cas de charges lourdes, le système de remplacement de NewReg Engrenage du pignon adhère à la 18CrNiMo7-6 (DIN 1.6587) en acier allié. Contrairement aux produits de remplacement coulés de qualité inférieure provenant d'entreprises non vérifiées, les produits en acier allié ne sont pas des produits de remplacement. Fournisseurs de pièces FLSmidthCes engrenages subissent un traitement thermique en plusieurs étapes pour obtenir une profondeur de cémentation (CHD) de 1,8 mm - 2,2 mm.

• Dureté de la surface : 58-62 HRC sur les flancs des dents pour une résistance à l'usure abrasive.
• Ténacité du noyau : 30-35 HRC pour absorber les chocs à haute fréquence.
• Finition de la surface : Rectifié à Ra ≤ 0,8 μm pour optimiser la formation du film EHL (Elasto-Hydrodynamic Lubrication).
• Classe de précision : AGMA Class 12 (ISO 1328 Grade 6) pour minimiser les erreurs de transmission dynamique.

3. Installation de précision : Vérification de la forme du contact

Remplacement pièces de rechange pour broyeurs à cône Les pignons doivent être alignés au millimètre près. Pour cet assemblage FLSmidth, le jeu latéral cible a été fixé à 0,12-0,18 mm, vérifié par la méthode du fil de plomb. Les normes techniques de NewReg exigent la couverture suivante avant la mise en service à pleine charge :

• Hauteur effective des dents : ≥ 40% couverture.
• Longueur effective des dents : Couverture ≥ 70%.
• Alignement de l'alésage : Contrôlé au laser pour garantir une déviation < 0,05 mm/m.

4. Gestion stratégique des pièces de rechange

Pour éviter de nouvelles pannes, l'usine a adopté une stratégie proactive. Celle-ci comprend des capteurs de condition d'huile en ligne qui déclenchent des alarmes lorsque les particules d'usure métallique dépassent les niveaux ISO 4406 18/16/13. En s'associant avec des Fournisseurs de pièces FLSmidth Comme NewReg, la mine dispose désormais d'un stock stratégique de sécurité, ce qui a permis de réduire les délais de livraison de 12 semaines à 48 heures.

Avis technique : Si vous détectez un cliquetis métallique soudain ou des niveaux de bruit dépassant 100 dB près de l'arbre de renvoi, un arrêt d'urgence s'impose. Contactez nos ingénieurs d'application pour un audit détaillé de l'alignement des engrenages.