Moteur de skip pour centrale à béton

Dans les centrales à béton compactes et mobiles, l'organe qui monte le sable et le gravier pesés jusqu'au sommet du malaxeur est souvent un skip qui va et vient sur des rails inclinés. La benne est tirée par un câble d'acier enroulé sur le tambour d'un treuil, bascule en haut pour se vider puis redescend. Cette page traite uniquement du moteur triphasé qui fait tourner ce tambour par l'intermédiaire d'un réducteur ; pour les autres points motorisés de la centrale, revenez à la page moteurs électriques pour centrales à béton.

La part du moteur dans le treuil de skip : seulement tourner le tambour

Dans un système de skip, le moteur électrique fait tourner l'arbre d'entrée du réducteur, et le réducteur fait tourner le tambour du câble. En tournant, le tambour enroule le câble et la benne chargée monte le long du rail. En haut, les roues de la benne entrent dans la courbe de fin de rail, la benne bascule vers l'avant et les granulats tombent dans la goulotte du malaxeur. Le moteur tourne ensuite en sens inverse et la benne vide redescend sous son propre poids, retenue par le câble.

Les tâches que le moteur n'assure pas sont particulièrement importantes sur cette machine. Le frein qui maintient la benne à n'importe quel point et l'empêche de chuter en cas de coupure ; les fins de course qui évitent le dépassement en haut ou en bas ; le détecteur de mou de câble ; et la goupille ou le verrou de sécurité qui immobilise mécaniquement la benne pendant l'entretien constituent le dispositif de sécurité de la centrale. Ils sont évalués séparément du choix du moteur, sous la responsabilité du fabricant de la machine et selon la réglementation applicable. On ne peut pas dire qu'un moteur standard assure à lui seul le maintien de charge ou la sécurité de levage.

Frein et maintien de charge traités à part du moteur

Sur les treuils de skip, le frein est généralement disposé de deux façons : un frein électromagnétique fixé à l'arrière du moteur, ou un frein à disque ou à mâchoires séparé agissant sur l'accouplement entre moteur et réducteur. Le choix du type, le couple de freinage et l'ordre d'ouverture et de fermeture relèvent de la conception du fabricant de la centrale. Si l'ancien moteur était lui-même freiné, cela se voit sur sa plaque et sa carcasse ; si un moteur frein est nécessaire, précisez-le à la commande.

Si le frein est une pièce séparée côté accouplement, on vérifie lors du remplacement comment le disque de frein et l'accouplement se monteront sur le nouvel arbre ; c'est pourquoi le diamètre et la longueur d'arbre comptent doublement sur cette machine. Après le changement de moteur, le réglage du frein, les fins de course et l'état du câble doivent être contrôlés par une personne habilitée.

De quelles données tirer les informations moteur ?

Les données qui fixent la puissance moteur d'un treuil de skip sont la quantité de granulats dans la benne, le poids propre de la benne et de son chariot, l'inclinaison du rail, la vitesse de montée, le diamètre du tambour et le rapport de réduction. Toutes entrent dans le calcul du fabricant de la centrale et figurent dans son dossier technique. Pour remplacer le moteur d'une centrale existante, la puissance, la vitesse, le courant et la tension de l'ancienne plaque sont le meilleur point de départ ; aucune valeur de kW ne peut être dite « adaptée » à un skip.

La vitesse demande aussi de l'attention. Le rapport du réducteur et le diamètre du tambour lient la vitesse de la benne à celle du moteur. Si l'on monte un moteur 6 pôles à la place d'un 4 pôles, la benne monte plus lentement et le cycle de gâchée s'allonge ; passer en 2 pôles augmente la vitesse du câble et la charge sur le frein. La classe de vitesse doit donc rester celle de l'ancienne plaque.

Le tableau montre un cycle général ; le choix définitif du moteur est confirmé avec les données du fabricant de la centrale, la vitesse nécessaire et les cotes de montage.

Liaison au réducteur du tambour et cotes à vérifier

Deux implantations sont courantes sur les treuils de skip. Dans l'une, un moteur à pattes et un réducteur à pattes reposent sur un châssis commun, avec un accouplement et souvent un disque de frein entre eux. Dans l'autre, le moteur est bridé directement sur le réducteur et le frein se trouve à l'arrière du moteur ou en sortie de réducteur. La première information est le numéro de carcasse IEC ; on compare ensuite avec l'ancien moteur la forme de montage (par exemple B3, B5, B35), le diamètre et la longueur d'arbre, la clavette, l'entraxe des trous de pattes et les cotes de bride.

Les moteurs HEM sont proposés à pattes, à bride, à pattes et bride et en positions verticales selon la taille de carcasse ; voir la question sur les formes de montage pour les options et le tableau des tailles de carcasse pour comparer les cotes. Les valeurs électriques sont aussi mises côte à côte : puissance, vitesse, tension, courant et couplage. Les généralités sur les entraînements de levage figurent sur la page moteur pour pont roulant et levage, et la liaison au réducteur sur la page moteurs électriques pour réducteurs.

Poussière, pluie et froid sur une centrale à l'air libre

Le treuil de skip se trouve en général sous la plateforme du malaxeur ou au pied du rail, souvent en extérieur. À chaque vidage, la benne soulève un peu de poussière de granulats ; les grains de sable se déposent sur le capot de ventilateur et les ailettes du moteur. L'indice de protection IP55 vaut contre la poussière et les projections de pluie ; un auvent au-dessus du moteur et le nettoyage de la boue sur le capot de ventilateur préservent tout de même le refroidissement.

Les valeurs du catalogue s'appliquent à une température ambiante de −15 à +40 degrés Celsius et à une altitude jusqu'à 1000 m. Sur les chantiers qui descendent sous cette limite en hiver ou dans les centrales en altitude, il faut le signaler à la commande. Sur les centrales mobiles, le moteur est souvent déplacé et remonté ; après chaque installation, les boulons de pattes et l'alignement de l'accouplement doivent être vérifiés. La résistance anticondensation et la sonde PTC de bobinage sont des options de commande.

Démarrages fréquents, sens de descente et variateur de fréquence

Le moteur de skip démarre au moins deux fois par gâchée : vers le haut benne pleine et vers le bas benne vide. Dans une centrale qui produit beaucoup de gâchées par heure, le bobinage chauffe et refroidit sans cesse. Le réglage du relais de protection moteur et la sonde PTC doivent être étudiés pour ces démarrages fréquents.

En descente, la benne entraîne le moteur ; celui-ci peut alors se comporter comme une génératrice. En alimentation directe sur le réseau, ce n'est généralement pas un problème, mais sur les skips équipés d'un variateur de fréquence, une résistance de freinage ou une solution équivalente est prévue côté variateur pour l'énergie renvoyée en descente. Le variateur peut offrir une accélération douce au démarrage et une approche lente en haut ; la séquence d'ouverture et de fermeture du frein doit cependant être établie par le fabricant de la machine en lien avec la logique du variateur. La marche prolongée à basse vitesse, le ventilateur séparé et les filtres de câble sont expliqués sur la page des moteurs électriques compatibles variateur.

Informations à transmettre pour remplacer le moteur du skip

Quand le moteur du skip s'arrête, la centrale ne reçoit plus de granulats ; il est donc important d'envoyer des informations complètes dès le premier message. Vous pouvez partager par WhatsApp la plaque de l'ancien moteur et des photos montrant le frein et l'accouplement, en suivant les étapes de la page envoyer la plaque du moteur ; les numéros sont sur la page contact.

• Informations machine : type de centrale (fixe/mobile), volume de la benne et fabricant de la centrale
• Puissance (kW), vitesse (tr/min), courant et tension de l'ancienne plaque
• Forme de montage : à pattes, à bride ou à pattes et bride ; diamètre et longueur d'arbre
• Disposition du frein : sur le moteur ou sur l'accouplement ; si un moteur frein est nécessaire, le préciser clairement
• Mode de démarrage : direct ou variateur de fréquence
• Nombre approximatif de gâchées par heure et conditions ambiantes
• Demande de sonde PTC ou de résistance anticondensation, et quantité

Groupes de moteurs à examiner dans la boutique

Les treuils de skip travaillant dehors, dans la poussière et sous charges de choc, on privilégie généralement les moteurs électriques à carcasse en fonte ; sur les petites centrales mobiles, les modèles à carcasse aluminium peuvent aussi être comparés. Si l'entrée du réducteur est de la classe 1500 tr/min, on peut examiner à titre d'exemple le 160M-4 fonte de 11 kW (1465 tr/min), le 180L-4 fonte de 22 kW (1470 tr/min) et le 200L-4 fonte de 30 kW (1475 tr/min) ; si le réducteur a été calculé pour la classe 1000 tr/min, le 180L-6 fonte de 15 kW (978 tr/min) est un modèle à regarder. Ces modèles sont des exemples ; leur adéquation à votre treuil de skip et le besoin de frein sont vérifiés à part. Toutes les puissances sont sur la page acheter des moteurs électriques.

Questions fréquentes

Le moteur du skip peut-il maintenir la benne en l'air ?

Ce n'est pas le moteur qui maintient la benne, mais le dispositif de frein et de sécurité du treuil. Ce dispositif est contrôlé séparément selon la conception du fabricant de la centrale et la réglementation applicable ; si un moteur frein est nécessaire, il faut le préciser à la commande.

Pourquoi la benne donne-t-elle des à-coups en vidant en haut ?

Cela vient en général du réglage de la fin de course haut, de la courbe du rail ou de la tension du câble. Ces points mécaniques sont à vérifier avant de changer le moteur.

L'ancien moteur était un 6 pôles ; puis-je monter un 4 pôles ?

Avec le même réducteur, la benne monte plus vite, et le câble comme le frein sont davantage sollicités. La classe de vitesse doit rester celle de l'ancienne plaque, et tout changement se discute avec le fabricant de la centrale.

Peut-on piloter un treuil de skip avec un variateur ?

Oui ; la résistance de freinage pour l'énergie renvoyée en descente et la séquence d'ouverture du frein sont prévues côté variateur. En cas de marche prolongée à basse vitesse, indiquez-le à la commande.

Le détecteur de mou de câble influe-t-il sur le choix du moteur ?

Il n'influe pas sur la puissance du moteur, mais fait partie de la sécurité du skip. Après le changement de moteur, une personne habilitée doit vérifier le fonctionnement de ce détecteur et des fins de course.