Classification des méthodes de lubrification des chaînes à rouleaux

Classification des méthodes de lubrification des chaînes à rouleaux

Dans les systèmes de transmission industriels,chaînes à rouleauxLes chaînes à rouleaux sont largement utilisées dans les secteurs minier, métallurgique, chimique et agricole grâce à leur structure simple, leur capacité de charge élevée et leur grande polyvalence. Cependant, en fonctionnement, les maillons, les axes et les rouleaux de la chaîne subissent un frottement et une usure importants, et sont également affectés par la poussière, l'humidité et les agents corrosifs, ce qui réduit leur durée de vie et peut même entraîner des pannes. La lubrification, élément clé pour réduire l'usure des chaînes à rouleaux, diminuer la résistance au fonctionnement et prolonger leur durée de vie, influe directement sur la stabilité et la rentabilité du système de transmission. Cet article analysera en détail les méthodes de lubrification courantes des chaînes à rouleaux afin d'aider les lecteurs à faire des choix éclairés en fonction de leurs besoins réels.

I. Lubrification manuelle : une méthode d'entretien de base simple et pratique

La lubrification manuelle est la méthode la plus simple et intuitive pour lubrifier les chaînes à rouleaux. Elle consiste à appliquer manuellement ou à déposer goutte à goutte du lubrifiant sur les surfaces de friction de la chaîne. On utilise généralement des bidons d'huile, des brosses à huile et des pistolets graisseurs, et le lubrifiant est principalement de l'huile ou de la graisse.

D'un point de vue opérationnel, la lubrification manuelle présente des avantages considérables : premièrement, elle nécessite un investissement minimal, éliminant le besoin d'appareils de lubrification spécialisés et ne requiérant que de simples outils à main ; deuxièmement, elle est flexible et pratique, permettant une lubrification ciblée des zones clés en fonction des conditions de fonctionnement et de l'usure de la chaîne à rouleaux ; troisièmement, la lubrification manuelle est irremplaçable pour les petits équipements, les systèmes de transmission fonctionnant par intermittence ou les situations où l'espace est limité et où l'installation de dispositifs de lubrification automatique est difficile.

Cependant, la lubrification manuelle présente également des limitations importantes : premièrement, son efficacité dépend fortement de la responsabilité et du niveau de compétence de l’opérateur. Une application irrégulière, insuffisante ou des points de lubrification oubliés peuvent facilement entraîner une mauvaise lubrification localisée des composants, aggravant ainsi l’usure. Deuxièmement, la fréquence de lubrification est difficile à contrôler avec précision ; une fréquence excessive gaspille le lubrifiant, tandis qu’une application insuffisante ne permet pas de répondre aux besoins de lubrification. Enfin, pour les grands systèmes de transmission fonctionnant à haute vitesse et en continu, la lubrification manuelle est inefficace et présente certains risques pour la sécurité. Par conséquent, la lubrification manuelle est plus adaptée aux petits équipements, aux transmissions à basse vitesse, aux systèmes à chaînes à rouleaux fonctionnant par intermittence ou aux systèmes à cycles de maintenance courts.

II. Lubrification par goutte à goutte : une méthode de lubrification semi-automatique précise et contrôlable

La lubrification par goutte-à-goutte est une méthode semi-automatique qui utilise un dispositif de goutte-à-goutte spécifique pour déposer en continu et uniformément de l'huile lubrifiante sur les surfaces de friction des axes, des manchons, des rouleaux et des pignons d'une chaîne à rouleaux. Ce dispositif se compose généralement d'un réservoir d'huile, de tuyaux, d'une vanne de goutte-à-goutte et d'un mécanisme de réglage. Le débit et la quantité d'huile peuvent être ajustés avec précision en fonction de paramètres tels que la vitesse de fonctionnement et la charge de la chaîne. En général, une fréquence d'une goutte toutes les 10 à 30 secondes est recommandée.

Les principaux avantages de la lubrification par goutte-à-goutte sont sa grande précision, permettant d'acheminer le lubrifiant directement aux points de friction qui le nécessitent, évitant ainsi le gaspillage et réduisant la pollution environnementale. De plus, le processus de lubrification est relativement stable et indépendant de toute intervention humaine, assurant une lubrification continue et fiable de la chaîne à rouleaux. Enfin, l'observation du schéma d'écoulement permet une évaluation indirecte de l'état de fonctionnement de la chaîne, facilitant la détection précoce des problèmes potentiels.

Cependant, la lubrification par goutte-à-goutte présente aussi des limites : premièrement, elle ne convient pas aux environnements de travail poussiéreux, encombrés de débris ou difficiles, car la poussière et les impuretés peuvent facilement pénétrer dans le dispositif de goutte-à-goutte, provoquant des obstructions dans les conduites d'huile ou contaminant le lubrifiant. Deuxièmement, pour les chaînes à rouleaux à grande vitesse, l'huile de lubrification peut être expulsée par la force centrifuge, entraînant une défaillance de la lubrification. Troisièmement, le dispositif de goutte-à-goutte nécessite un entretien régulier pour assurer un écoulement régulier et des mécanismes de réglage précis. Par conséquent, la lubrification par goutte-à-goutte est plus adaptée aux systèmes d'entraînement par chaîne à rouleaux fonctionnant à des vitesses faibles à moyennes, à des charges moyennes et dans des environnements de travail relativement propres, comme les machines-outils, les machines d'impression et les machines textiles.

III. Lubrification par bain d'huile : une méthode de lubrification par immersion très efficace et stable

La lubrification par bain d'huile consiste à immerger une partie de la chaîne à rouleaux (généralement la chaîne inférieure ou les pignons) dans un réservoir d'huile lubrifiante. Lors du fonctionnement de la chaîne, sa rotation achemine l'huile vers les surfaces de friction, tandis que les projections d'huile la répartissent sur les autres points de lubrification, assurant ainsi une lubrification complète. Pour une lubrification efficace, le niveau d'huile dans le bain doit être rigoureusement contrôlé. En général, la chaîne doit être immergée de 10 à 20 mm. Un niveau trop élevé augmente la résistance au fonctionnement et les pertes de puissance, tandis qu'un niveau trop bas ne garantit pas une lubrification adéquate.

Les principaux avantages de la lubrification par bain d'huile résident dans sa lubrification stable et fiable. Elle assure un apport continu et suffisant de lubrifiant à la chaîne à rouleaux. Simultanément, l'huile de lubrification agit également comme fluide de refroidissement, dissipe la chaleur et assure l'étanchéité, réduisant ainsi efficacement les dommages causés par la chaleur de frottement aux composants et empêchant la pénétration de poussière et d'impuretés. De plus, le système de lubrification présente une structure relativement simple, ne nécessitant aucun dispositif complexe de convoyage et de réglage, ce qui engendre des coûts de maintenance réduits. Enfin, pour les équipements de transmission centralisés à chaînes multiples, la lubrification par bain d'huile permet une lubrification simultanée, optimisant ainsi l'efficacité de la lubrification.

Cependant, la lubrification par bain d'huile présente certaines limitations : premièrement, elle ne convient qu'aux chaînes à rouleaux horizontales ou quasi horizontales. Pour les chaînes présentant des angles d'inclinaison importants ou une installation verticale, un niveau d'huile stable ne peut être garanti. Deuxièmement, la vitesse de rotation de la chaîne ne doit pas être trop élevée, généralement inférieure à 10 m/s, sous peine de provoquer de violentes projections d'huile, générant une grande quantité de mousse, ce qui nuit à la lubrification et augmente les pertes de puissance. Troisièmement, le bain d'huile nécessite un certain espace, ce qui le rend inadapté aux équipements compacts. Par conséquent, la lubrification par bain d'huile est couramment utilisée dans les systèmes de chaînes à rouleaux horizontales fonctionnant à basse ou moyenne vitesse, tels que les réducteurs de vitesse, les convoyeurs et les machines agricoles.

IV. Lubrification par pulvérisation d'huile : une méthode de lubrification très efficace adaptée aux opérations à grande vitesse et à usage intensif

La lubrification par pulvérisation d'huile utilise une pompe à huile pour pressuriser l'huile lubrifiante, qui est ensuite pulvérisée directement sur les surfaces de friction de la chaîne à rouleaux sous forme de jet d'huile à haute pression à travers des buses. Il s'agit d'une méthode de lubrification hautement automatisée. Un système de pulvérisation d'huile comprend généralement un réservoir d'huile, une pompe à huile, un filtre, un régulateur de pression, des buses et des conduites d'huile. La position des buses peut être ajustée avec précision en fonction de la structure de la chaîne à rouleaux afin de garantir une lubrification optimale des points critiques tels que les axes, les manchons et les rouleaux.

Le principal avantage de la lubrification par pulvérisation d'huile réside dans son efficacité élevée. Le jet d'huile à haute pression achemine rapidement le lubrifiant sur les surfaces de friction, formant un film d'huile uniforme et stable, tout en assurant un refroidissement forcé des couples de frottement et en évacuant efficacement la chaleur générée. Cette technique est ainsi particulièrement adaptée aux systèmes de transmission par chaîne à rouleaux fonctionnant à grande vitesse (supérieure à 10 m/s), sous forte charge et en continu. De plus, le dosage du lubrifiant est très précis. La quantité d'huile injectée peut être ajustée avec précision grâce à une vanne de régulation de pression, en fonction de paramètres tels que la charge et la vitesse de fonctionnement de la chaîne, évitant ainsi tout gaspillage. Enfin, la lubrification par pulvérisation d'huile exerce une pression sur les surfaces de friction, empêchant efficacement la pénétration de poussière, d'humidité et autres impuretés et protégeant les composants de la chaîne contre la corrosion.

Cependant, le coût d'investissement initial d'un système de lubrification par pulvérisation d'huile est relativement élevé et nécessite une conception et une installation professionnelles. De plus, la maintenance du système est plus complexe ; des composants tels que la pompe à huile, les buses et les filtres requièrent une inspection et un nettoyage réguliers afin d'éviter tout colmatage ou dommage. Par ailleurs, pour les petits équipements ou les systèmes de transmission faiblement chargés, les avantages de la lubrification par pulvérisation d'huile sont limités, voire peuvent engendrer une augmentation du coût des équipements. C'est pourquoi la lubrification par pulvérisation d'huile est principalement utilisée dans les transmissions à chaînes à rouleaux à grande vitesse et à forte charge, présentant des exigences de lubrification extrêmement élevées, comme les grandes machines minières, les équipements métallurgiques, les machines à papier et les convoyeurs à grande vitesse.

V. Lubrification par brouillard d'huile : une méthode de microlubrification précise et économe en énergie

La lubrification par brouillard d'huile utilise de l'air comprimé pour atomiser l'huile lubrifiante en fines particules. Ces particules sont ensuite acheminées par des canalisations jusqu'aux surfaces de friction de la chaîne à rouleaux. Elles se condensent en un film d'huile liquide sur ces surfaces, assurant ainsi la lubrification. Un système de lubrification par brouillard d'huile se compose d'un générateur de brouillard d'huile, d'un atomiseur, d'une canalisation d'acheminement, de buses de pulvérisation et de dispositifs de contrôle. La concentration et le débit du brouillard d'huile peuvent être ajustés en fonction des besoins de lubrification de la chaîne à rouleaux.

Les principales caractéristiques de la lubrification par brouillard d'huile sont les suivantes : une consommation de lubrifiant extrêmement faible (méthode de micro-lubrification), minimisant la consommation et le gaspillage de lubrifiant et réduisant les coûts de lubrification ; une bonne fluidité et pénétration, permettant au brouillard d'huile d'atteindre profondément les minuscules interstices et les paires de friction de la chaîne à rouleaux pour une lubrification complète et uniforme ; et un refroidissement et un nettoyage pendant la lubrification, évacuant une partie de la chaleur de friction et expulsant les débris pour maintenir les surfaces de friction propres.

Les limitations de la lubrification par brouillard d'huile sont principalement les suivantes : premièrement, elle nécessite de l'air comprimé comme source d'énergie, ce qui augmente les investissements en équipements auxiliaires ; deuxièmement, si les particules du brouillard d'huile ne sont pas correctement contrôlées, elles peuvent facilement se diffuser dans l'air, polluant ainsi l'environnement de travail et nécessitant des dispositifs de récupération appropriés ; troisièmement, elle est inadaptée aux environnements poussiéreux et à forte humidité, car l'humidité et la poussière affectent la stabilité et l'efficacité de la lubrification par brouillard d'huile ; et quatrièmement, pour les chaînes à rouleaux soumises à des charges excessives, le film d'huile formé par le brouillard d'huile peut ne pas résister à la pression, entraînant une défaillance de la lubrification. Par conséquent, la lubrification par brouillard d'huile est plus adaptée aux systèmes d'entraînement par chaîne à rouleaux fonctionnant à des vitesses moyennes à élevées, sous des charges légères à moyennes, et dans des environnements de travail relativement propres, comme dans les machines-outils de précision, les équipements électroniques et les petits convoyeurs. VI. Considérations essentielles pour le choix d'une méthode de lubrification

Chaque méthode de lubrification présente ses propres cas d'utilisation, avantages et inconvénients. Lors du choix d'une méthode de lubrification pour les chaînes à rouleaux, il convient de ne pas suivre aveuglément les tendances, mais de prendre en compte de manière approfondie les facteurs clés suivants :

Paramètres de fonctionnement de la chaîne : La vitesse de fonctionnement est un indicateur clé. À basse vitesse, la lubrification manuelle ou par goutte à goutte est recommandée, tandis qu’à haute vitesse, une lubrification par pulvérisation ou par brouillard d’huile est nécessaire. La charge doit également être prise en compte ; pour les transmissions à forte charge, la lubrification par pulvérisation ou par bain d’huile est préférable, tandis que pour les charges légères, la lubrification par brouillard d’huile ou par goutte à goutte peut être choisie.

- Méthode d'installation et espace : En cas d'installation horizontale avec un espace suffisant, la lubrification par bain d'huile est le choix privilégié ; pour les installations verticales ou inclinées et les scénarios avec un espace limité, la lubrification par goutte à goutte, par pulvérisation ou par brouillard d'huile est plus appropriée.

- Conditions de travail : Les environnements propres permettent le choix de différentes méthodes de lubrification ; dans les environnements poussiéreux, riches en débris, humides ou corrosifs, la lubrification par pulvérisation doit être privilégiée, en utilisant un film d'huile à haute pression pour isoler les impuretés et éviter les problèmes de contamination causés par la lubrification manuelle ou par égouttement.

- Efficacité économique et exigences de maintenance : Pour les petits équipements et les scénarios de fonctionnement intermittents, la lubrification manuelle ou par goutte-à-goutte est moins coûteuse ; pour les grands équipements et les systèmes à fonctionnement continu, bien que l'investissement initial dans la lubrification par pulvérisation soit élevé, un fonctionnement stable à long terme peut réduire les coûts de maintenance et les risques de panne, ce qui la rend plus économique.