Les installations de concassage-criblage travaillent sous chocs continus, abrasion et charge fluctuante en réduisant progressivement la roche dure sortie de la carrière à la taille d'un granulat. La véritable force d'entraînement de cette ligne, ce sont les moteurs électriques de forte puissance qui font tourner les concasseurs à mâchoires et giratoires, les concasseurs à percussion, les cribles vibrants et les convoyeurs à bande. Dans une installation de concassage, le choix du moteur ne relève pas seulement de la valeur de puissance ; il concerne le couple de démarrage, le comportement en échauffement, l'indice de protection et l'équilibre vitesse-couple. DRG Motor accompagne le fonctionnement ininterrompu des installations en fournissant des modèles de forte puissance adaptés à ces sites exigeants.

Nature de la charge sur la ligne de concassage

Les concasseurs exigent un couple de démarrage élevé lorsqu'ils sont mis en service avec la trémie et les mâchoires pleines. L'alimentation en matériau étant irrégulière, la charge sur le moteur n'est pas constante ; les chocs soudains et les surcharges momentanées font partie de la nature de la ligne. C'est pourquoi les moteurs de concassage sont choisis pour résister aux contraintes instantanées et porter de lourdes charges sans échauffement. Sur les concasseurs à mâchoires, l'inertie du volant est grande, comme celle du rotor sur les concasseurs à percussion ; le moteur doit pouvoir accélérer ces masses au démarrage. Un moteur sous-dimensionné est mis à rude épreuve au démarrage, la température du bobinage s'élève et l'isolation se fatigue avec le temps.

Carter en fonte et résistance mécanique

Sur un site de concassage, les vibrations et les chocs mécaniques sont continus. Les moteurs à carter en fonte amortissent mieux ces vibrations que ceux à carter en aluminium et montrent une grande résistance aux chocs. La masse du carter préserve la durée de vie des roulements et du bobinage en étouffant la résonance. Les modèles à carter en fonte fournis par DRG sont retenus pour l'environnement exigeant des carrières et des installations de concassage ; avec leur fixation à pattes (B3), ils se montent solidement sur le châssis et le socle.

Protection IP55 contre la poussière et l'humidité

La poussière de pierre est l'élément le plus destructeur d'une installation de concassage. La poussière minérale fine obstrue les ailettes de refroidissement d'un moteur non protégé, s'infiltre dans le jeu des roulements et pénètre dans le bobinage en augmentant le risque de court-circuit. L'indice de protection IP55 limite fortement l'entrée de poussière et protège contre les projections d'eau venant de toutes les directions ; c'est indispensable pour les unités de criblage avec lavage et le travail en plein air. Le nettoyage périodique de la couche de poussière sur le carter est déterminant pour préserver le refroidissement.

Isolation de classe F et température

En été, sur les sites de carrière à ciel ouvert, la température ambiante s'élève et l'échauffement propre du moteur s'y ajoute. L'isolation de classe F résiste à une température de bobinage allant jusqu'à 155 °C ; en pratique, lorsqu'elle est exploitée avec une élévation de température de classe B, elle laisse une large marge de sécurité. Cette marge retarde le vieillissement précoce du bobinage lors des journées chaudes et sous charge lourde. En service intensif, surveiller la température par thermistance PTC ou par relais de protection thermique évite les défauts de bobinage imprévus.

La logique de la vitesse réduite et du couple élevé

Sur les entraînements de concasseurs et de cribles, on préfère généralement des moteurs à 6 pôles donnant 1000 tr/min. Une vitesse réduite signifie un couple plus élevé à puissance égale ; cela assure un fonctionnement plus stable face au glissement (slip) et à la chute de vitesse sous charge par chocs. Dans les installations de grande capacité, des moteurs à 4 pôles de 1500 tr/min sont associés à un réducteur pour obtenir la vitesse de sortie réduite et le couple élevé souhaités. Si l'entraînement est de type poulie-courroie, le diamètre de poulie, et s'il s'agit d'un réducteur, le rapport de réduction, sont calculés selon la vitesse du moteur.

  • 2 pôles / 3000 tr/min : rarement sur la ligne de concassage, plutôt sur les pompes et ventilateurs auxiliaires.
  • 4 pôles / 1500 tr/min : sur les concasseurs giratoires avec réducteur et les bandes de grande capacité.
  • 6 pôles / 1000 tr/min : sur les cribles vibrants et les concasseurs à entraînement direct.

Plage de forte puissance et régime S1

Les lignes de concassage fonctionnent sans arrêt toute la journée ; les moteurs sont donc dimensionnés selon le régime de service continu S1. La série de forte puissance fournie par DRG va jusqu'à 355 kW et est choisie pour un réseau 400 V / 50 Hz. Du concasseur à mâchoires primaire aux concasseurs giratoires secondaires et tertiaires, puis jusqu'aux bandes de criblage, de lavage et de stockage, il existe un moteur de puissance adaptée à chaque étage. Dans le choix de la puissance, on tient compte à la fois de la charge nominale et du couple instantané au démarrage.

Répartition de puissance entre étages et équilibre de la ligne

Une installation de concassage-criblage ne fonctionne pas avec un seul moteur mais avec de nombreux entraînements liés entre eux. Le concasseur à mâchoires primaire est généralement l'unité affichant la valeur de kW la plus élevée de la ligne, car c'est à cet endroit que la roche la plus grosse et la plus dure est brisée. Le concasseur giratoire secondaire et le concasseur à percussion tertiaire demandent moins de puissance à mesure que le matériau s'affine, mais leur vitesse et leur précision augmentent. Les cribles vibrants absorbent relativement peu de kW mais exigent une grande stabilité de vitesse ; la puissance des convoyeurs à bande est quant à elle déterminée par la distance de transport, la pente et le débit. Lorsque l'équilibre de puissance de ces étages est correctement établi, il n'y a ni bouchon dans le flux de matériau ni débordement des stocks intermédiaires. DRG aide à établir un plan de motorisation qui évalue la ligne dans son ensemble, afin d'éviter qu'un étage soit surdimensionné et un autre insuffisant.

Quelle méthode de démarrage utilise la ligne de concassage

Lors du démarrage direct de concasseurs de grande masse, le courant de démarrage appelé peut mettre le réseau à rude épreuve. Les démarreurs progressifs (soft starter) réduisent le courant de démarrage et le choc mécanique, et prolongent la durée de vie des courroies et des roulements. Là où la vitesse du crible ou le débit de la bande doit être réglé, les variateurs de fréquence (VFD) entrent en jeu ; dans ce cas, il est recommandé que l'isolation du bobinage soit adaptée à la forme d'onde du variateur et, si nécessaire, d'utiliser un ventilateur de refroidissement forcé. Le bon variateur réduit à la fois la consommation d'énergie et l'usure mécanique.

Maintenance, moteur de rechange et coût d'arrêt

Dans une installation de concassage, chaque arrêt est une perte de production directe. C'est pourquoi la maintenance prédictive est importante : surveiller la vibration et la température des roulements, respecter les périodicités de graissage, nettoyer régulièrement la couche de poussière et contrôler les raccordements de la boîte à bornes permet de détecter les pannes au plus tôt. Disposer d'un moteur de rechange sur les étages critiques remet la ligne en marche en quelques heures en cas de panne. Pour les étages les plus sollicités sur le terrain, un stock de moteurs de rechange est comme une assurance pour une exploitation planifiée.

Choisissons ensemble le moteur adapté à votre installation

Le choix du bon moteur exige d'évaluer conjointement le type de concasseur, la capacité, le mode d'entraînement et les conditions du site. DRG Motor vous aide à déterminer le modèle de forte puissance le mieux adapté à la puissance et à la vitesse de votre concasseur, à son type de fixation (généralement B3 à pattes) et à votre besoin de protection ; avec son stock de moteurs de rechange, il remet rapidement votre ligne sur pied lors de pannes imprévues. Lorsque vous transmettez votre besoin étage par étage, il est possible d'établir un plan de motorisation cohérent pour l'ensemble de votre installation. Pour une gamme de produits plus large, vous pouvez faire votre évaluation via DRG Motor.