Les installations de concassage de pierre sont des investissements d'industrie lourde qui broient progressivement la pierre naturelle et le minerai jusqu'aux dimensions du passant de crible, et qui exigent un couple élevé et un fonctionnement sans interruption. Depuis les concasseurs à mâchoires et à percussion jusqu'aux bandes transporteuses et aux cribles vibrants, chaque unité de l'installation est reliée à un moteur électrique. Ces moteurs travaillent dans un environnement poussiéreux et abrasif, sous une charge variable et à chocs. DRG Motor fournit des solutions de moteurs puissantes et durables, capables de résister à ces conditions difficiles.

La charge subie par le moteur de concasseur

Le volant et la mâchoire mobile d'un concasseur possèdent un moment d'inertie élevé. Au moment de sa mise en service, le moteur doit produire un couple de démarrage élevé pour amener cette grande masse de l'arrêt à la vitesse de service. Pendant le fonctionnement, la taille et la dureté de la pierre arrivant de la trémie d'alimentation changent constamment, de sorte que la charge est à chocs et variable. Lorsqu'un gros bloc tombe sur la mâchoire, le moteur est instantanément surchargé. C'est pourquoi les moteurs de concassage de pierre doivent être choisis avec une capacité de couple élevée, une structure mécanique robuste et une protection thermique efficace.

Le carter et le palier qui assurent une longue durée de vie

Le carter en fonte, avec sa capacité à amortir les vibrations et les chocs produits par le concasseur, est la base de cette application. Les moteurs à carter en tôle ou en aluminium ne conviennent pas à un tel niveau de sollicitation mécanique. Des paliers renforcés assurent une longue durée de service sous de fortes charges radiales et axiales ; la charge radiale supportée par les paliers est particulièrement élevée sur les concasseurs entraînés par poulie-courroie. La durée de vie des paliers est directement liée au choix correct de la graisse et à la régularité de la périodicité de graissage.

Protection contre la poussière et les vibrations

L'environnement d'une carrière est saturé de la poussière fine et abrasive qui est le plus grand ennemi du moteur. L'indice de protection IP55 protège l'intérieur du moteur contre la poussière venant de toutes les directions et contre les projections d'eau à basse pression ; dans les environnements lavés, des indices de protection plus élevés sont également envisagés. L'isolation de classe F permet au bobinage de résister jusqu'à 155 °C, ce qui laisse une marge de sécurité dans la chaleur de l'été et en cas de surcharge. Le nettoyage régulier de la poussière accumulée sur les ailettes de refroidissement et sur le capot de ventilateur est indispensable pour que le moteur continue de fonctionner sans surchauffer.

Choix de la puissance et de la vitesse

Chaque unité de l'installation demande une puissance et une vitesse différentes. Alors que les concasseurs lourds à mâchoires et à percussion ont besoin de valeurs de kW élevées, les entraînements de convoyeurs et de cribles fonctionnent le plus souvent avec des moteurs à vitesse plus faible associés à un réducteur.

  • Concasseur principal : puissance élevée, 4 ou 6 pôles, couple de démarrage élevé
  • Bande transporteuse : avec réducteur, 4/6 pôles, démarrage progressif préféré
  • Crible vibrant : moteur vibrant spécial ou entraînement avec réducteur

DRG Motor couvre le besoin de chaque unité de l'installation à partir d'une source unique, avec des modèles compatibles 400 V / 50 Hz dans la plage 0,55–355 kW.

Méthode de démarrage et effet sur le réseau

Faire tourner le grand volant d'un concasseur exige du moteur un courant initial élevé. Un moteur de concasseur de forte puissance raccordé directement au réseau absorbe, à l'instant de sa mise en service, plusieurs fois le courant de service ; ce pic provoque une chute de tension sur la ligne d'alimentation et applique en même temps une forte sollicitation aux pièces mécaniques telles que la courroie, la poulie et le palier. Dans les carrières, des méthodes de mise en service progressive sont utilisées pour atténuer ce problème : le démarrage étoile-triangle abaisse le courant, le démarreur progressif (soft starter) adoucit le démarrage, et le variateur de fréquence assure une accélération en rampe. Le démarrage progressif facilite en même temps le choix des fusibles et de la section de câble.

Caractéristiques des entraînements de convoyeur et de crible

Les convoyeurs qui transportent le matériau sortant du concasseur exigent un couple continu et régulier ; lors des arrêts et démarrages brusques, la tension de la bande et le glissement du matériau deviennent problématiques. C'est pourquoi les moteurs de convoyeur sont ramenés à une vitesse réduite au moyen d'un réducteur et sont mis en service, si possible, avec un démarrage progressif. Sur les cribles vibrants, on utilise en revanche des moteurs vibrants à masses déséquilibrées ou des entraînements avec réducteur ; dans ces applications, le moteur doit disposer d'un palier et d'un raccordement adaptés à un fonctionnement sous vibration permanente.

Refroidissement et gestion thermique en milieu abrasif

Dans les installations de concassage de pierre, la gestion thermique du moteur est un sujet qui détermine directement sa durée de vie. Le moteur est refroidi par le ventilateur situé au bout de son propre arbre ; mais lorsque la poussière fine de pierre remplit l'espace entre les ailettes de refroidissement et le capot de ventilateur, l'efficacité de ce refroidissement baisse et la température du bobinage s'élève. Chaque dizaine de degrés supplémentaire réduit grossièrement de moitié la durée de vie de l'isolation. C'est pourquoi le nettoyage régulier est, pour les moteurs de carrière, une étape d'entretien modeste sur le papier mais déterminante en pratique. Dans des conditions de forte poussière, des solutions à refroidissement extérieur ou à ventilation forcée peuvent également être envisagées.

Classe de rendement et coût énergétique

Comme les installations de concassage de pierre abritent des moteurs de forte puissance travaillant de longues durées, leur consommation d'énergie totale est élevée. À cette échelle, un écart de quelques points seulement dans la classe de rendement du moteur se transforme en un poste sérieux du coût annuel d'électricité. Sur les moteurs du concasseur principal et des convoyeurs en fonctionnement continu, choisir une classe de rendement IE3 ou supérieure réduit visiblement les charges d'exploitation de l'installation. Les moteurs à haut rendement produisent en même temps moins de chaleur et réduisent ainsi le besoin de refroidissement et la charge du bobinage.

Une production sans interruption grâce à l'entretien

Dans les installations de concassage de pierre, la panne imprévue d'un moteur peut arrêter toute la ligne, ce qui signifie une perte de production directe. Un entretien régulier réduit ce risque : le respect des périodicités de graissage des paliers, le contrôle des raccordements de bornier, la mesure des vibrations et de la température ainsi que le nettoyage des voies de refroidissement encrassées par la poussière donnent l'alerte avant la panne. Disposer d'un moteur de réserve sur les unités critiques raccourcit le délai de remplacement en cas de panne et réduit l'arrêt au minimum. DRG Motor soutient ce besoin de sécurisation en fournissant rapidement sur stock les échelons de puissance et de vitesse les plus courants.

Erreurs de palier et d'alignement

Dans les installations de concassage de pierre, une part importante des pannes de moteur est d'origine mécanique. Sur les concasseurs entraînés par poulie-courroie, un mauvais réglage de la tension de la courroie applique une charge radiale excessive aux paliers et provoque une usure précoce. Une erreur d'alignement entre l'arbre du moteur et l'équipement entraîné augmente en revanche les vibrations et fatigue à la fois le palier et les organes de liaison. Un alignement correct lors du montage, une tension de courroie appropriée et une fixation solide au socle sont la condition préalable pour que le moteur atteigne la durée de vie attendue. La mesure périodique des vibrations est le moyen le plus pratique de détecter ces problèmes mécaniques avant qu'ils ne deviennent des pannes.

Protection contre les surcharges et sécurité du moteur

Dans les installations de concassage de pierre, l'alimentation étant irrégulière, le moteur absorbe de temps à autre une charge supérieure à sa valeur nominale. Dans ce cas, le relais thermique de surcharge surveille en permanence le courant du moteur et ouvre le circuit avant un échauffement dangereux, évitant ainsi que le bobinage ne brûle. Sur les moteurs de concasseur de forte puissance, un limiteur à friction ou une limitation électronique de couple protégeant les organes mécaniques en cas de blocage brusque est également utilisé. Des systèmes de protection correctement réglés protègent à la fois le moteur et des composants coûteux comme la poulie-courroie et le réducteur ; un seul événement de blocage ne se transforme donc pas en panne en chaîne et l'installation fonctionne plus sûrement.

Choisir le bon moteur en carrière

Le rendement d'une installation de concassage de pierre dépend de l'appariement des moteurs avec la bonne puissance, la bonne vitesse et le bon indice de protection. Un moteur mal choisi tombe souvent en panne ou consomme une énergie inutile. Un choix équilibré entre les moteurs de concasseur, de convoyeur et de crible évite également les goulots d'étranglement du flux de matière. DRG Motor, avec son infrastructure d'approvisionnement basée à İzmir, guide le choix des moteurs adaptés aux applications de concasseur, de crible et de convoyeur ; pour déterminer la solution la mieux adaptée au profil de charge de votre installation et obtenir une offre, vous pouvez contacter DRG Motor.