Moteur pour concasseur à percussion secondaire

Le concasseur à percussion secondaire est la machine de deuxième étage qui reçoit la pierre de l'étage primaire et la transforme en gravillon cubique en la projetant, avec les battoirs d'un rotor à axe horizontal, contre des écrans de choc. Par rapport à un percuteur primaire, son ouverture d'alimentation est plus étroite, son rotor généralement plus léger et sa vitesse périphérique plus élevée ; l'écart entre écrans et rotor, avec la vitesse du rotor, fixe la granulométrie. La vue d'ensemble de l'installation se trouve sur la page moteurs électriques pour concasseurs et installations de concassage ; ici, il n'est question que du moteur triphasé qui entraîne le rotor de ce concasseur.

Battoirs, écrans et rotor : d'où vient la charge ?

Deux à quatre battoirs fixés sur le pourtour du rotor frappent à grande vitesse la pierre qui tombe dans la chambre. Avec l'énergie reçue du battoir, la pierre est projetée contre le premier puis le deuxième écran de choc, s'y fragmente et retombe devant le rotor. Plus l'écart entre écran et rotor est faible, plus le produit est fin et plus le moteur dépense d'énergie.

Du point de vue du moteur, la situation est la suivante : à chaque coup, le rotor perd un peu de vitesse et le moteur compense cette perte sans interruption. La charge varie en permanence avec le débit d'alimentation, la dureté et l'humidité de la pierre. Si le concasseur travaille en circuit fermé avec un crible, le refus qui revient du crible s'ajoute à l'alimentation ; quand le crible se colmate, le retour augmente et le courant moteur le montre aussitôt.

Vitesse du rotor, rapport de poulies et forme du grain

Sur un percuteur secondaire, la vitesse du rotor est un réglage d'exploitation. Plus elle est élevée, plus la fragmentation augmente, plus la part de fines grandit et plus le grain est cubique ; en contrepartie, les battoirs s'usent plus vite. Les exploitants trouvent cet équilibre en changeant de poulies ou avec un variateur de fréquence.

Avec un réglage par poulie, le moteur est le plus souvent choisi dans la classe 1500 tr/min, donc à 4 pôles, et le diamètre de la poulie du rotor est calculé pour la vitesse visée. À mesure que les battoirs s'usent, la vitesse en bout baisse ; certaines installations compensent en passant avec le temps à une poulie de rotor plus petite. Lors d'un tel changement, la vitesse de courroie et le couple moteur doivent être recalculés, sans dépasser la vitesse maximale du rotor donnée par le constructeur.

Avec un variateur, la courbe granulométrique se règle sans arrêter la machine. Nos séries conviennent à l'utilisation avec un variateur de fréquence. Si le rotor doit tourner longtemps nettement sous la vitesse nominale avec un couple plein demandé au moteur, le ventilateur propre du moteur peut ne pas suffire et une ventilation forcée est envisagée. Si le câble entre armoire et moteur est long, un filtre dv/dt ou sinus peut être placé en sortie de variateur. Il suffit d'indiquer ces deux points à la commande ; le détail figure sur la page moteurs électriques compatibles variateur.

Démarrage d'un rotor lourd et arrêt en roue libre

La masse et le diamètre du rotor étant importants, le moteur absorbe un courant élevé pendant longtemps avant d'atteindre la vitesse nominale. Cette durée peut approcher la limite d'échauffement rotor bloqué. C'est pourquoi le moment d'inertie du rotor et le temps de démarrage prévu par le constructeur du concasseur font partie des informations dont nous avons besoin pour choisir le moteur.

Le démarrage direct donne la montée en vitesse la plus courte, mais c'est aussi lui qui sollicite le plus brutalement le réseau et les courroies. En étoile-triangle, le couple de démarrage tombe à environ un tiers ; si le passage en triangle intervient avant que le rotor lourd ait suffisamment accéléré, une deuxième pointe de courant apparaît. Le démarreur progressif limite le courant mais réduit aussi le couple, ce qui allonge l'accélération. Le variateur permet un démarrage à couple élevé et faible courant. Le choix se fait d'après la puissance du transformateur, la longueur de câble et l'inertie du rotor.

À la coupure, le rotor continue longtemps à tourner librement. Redémarrer avant l'arrêt complet provoque un patinage des courroies et un échauffement supplémentaire du bobinage ; une temporisation de redémarrage dans la commande l'évite. L'alimentation ne doit s'ouvrir qu'une fois le moteur à pleine vitesse et doit être la première coupée à l'arrêt.

Imbroyables, effacement des écrans et surcharge

Lorsqu'un imbroyable, dent de godet ou taillant de foration, entre dans la chambre, les écrans de choc s'effacent sur ressorts ou vérins et le laissent passer. Pour le moteur, c'est un à-coup de couple bref mais violent. Le léger glissement possible des courroies trapézoïdales l'amortit ; dans un montage accouplé en direct, le choc arrive intact sur l'arbre et les roulements.

Un relais de surveillance du courant ou la fonction de surcharge du variateur signale le moment de réduire l'alimentation avant que le bobinage ne chauffe. Une régulation qui ajuste la vitesse de l'alimentateur selon le courant du moteur de concasseur maintient le moteur près de sa charge nominale sans la dépasser. Sur nos modèles en fonte de 75 kW et plus, le facteur de service est de 1,15 ; cette marge sert aux pointes courtes, pas à une suralimentation continue.

Glissières, ligne de courroies et poussière

Le moteur est généralement placé à côté du concasseur sur des glissières ou un socle basculant servant à tendre les courroies ; la forme à pattes B3 est donc la plus répandue. Selon la hauteur d'axe, les formes B5, B14, B34, B35 et verticales V1, V3, V5, V6, V15 sont aussi proposées ; les cotes de bride et d'arbre sont confirmées à la commande. Avec des poulies lourdes, le roulement côté entraînement supporte une charge radiale permanente. Monter la poulie en appui sur l'épaulement de l'arbre, remplacer les courroies par jeu complet et contrôler les boulons des glissières influent directement sur la durée de vie du roulement.

Le deuxième étage produit beaucoup de poussière fine. Nos moteurs sont livrés en IP55 avec isolation classe F ; malgré cela, la poussière collée aux ailettes réduit l'évacuation de chaleur. Le capot de ventilateur et les ailettes doivent figurer au plan de maintenance et, si possible, le moteur doit être éloigné de la sortie poussiéreuse du concasseur. Une sonde PTC ou PT100 pour surveiller le bobinage et une résistance anticondensation pour les longs arrêts peuvent être ajoutées à la commande.

Exemples de moteurs

Les moteurs du tableau sont des exemples ; le choix définitif dépend de la charge de la machine, de la vitesse requise, du montage et des conditions d'exploitation. À titre indicatif : le modèle 280M-4 fournit 578,4 Nm de couple nominal à 1486 tr/min et le 315L1-4, 1027 Nm à 1488 tr/min.

Informations à transmettre pour un devis

La marque et le type du concasseur, la puissance (kW) et la vitesse (tr/min) nécessaires, la tension du réseau, la forme de montage, la transmission (courroie ou accouplement), le mode de démarrage, l'utilisation éventuelle d'un variateur et la quantité accélèrent le devis. Envoyer une photo de la plaque signalétique du moteur à remplacer répond à elle seule à la plupart des questions.

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Questions fréquentes

Comment l'augmentation de la vitesse du rotor modifie-t-elle le produit d'un percuteur secondaire ?

Quand le rotor accélère, la part de fines augmente et la forme du grain s'améliore ; en contrepartie, l'usure des battoirs et la puissance demandée au moteur augmentent aussi. Toute hausse doit rester dans la limite du constructeur du rotor, et la puissance moteur doit être vérifiée pour la nouvelle vitesse.

Pourquoi le relais thermique peut-il déclencher au démarrage ?

La cause la plus fréquente est un démarrage trop long : rotor lourd, couple réduit en étoile-triangle ou matériau resté dans la chambre. Le rotor doit démarrer à vide et la classe de déclenchement du relais doit correspondre au temps de démarrage réel.

Le moteur d'un concasseur primaire peut-il servir sur un concasseur secondaire ?

Si la puissance, la vitesse et les cotes de montage concordent, le même modèle peut être utilisé. Ce qui décide, ce sont la vitesse du rotor, le rapport de poulies et les conditions de démarrage ; les valeurs de plaque doivent être comparées aux données du constructeur du concasseur.

Que vérifier si les vibrations du moteur augmentent après le remplacement des battoirs ?

D'abord, que les battoirs proviennent du même jeu et ont le même poids. Ensuite, la tension des courroies, le faux-rond de la poulie et les boulons des glissières. Si les vibrations persistent, l'équilibrage du rotor doit être traité côté concasseur.