Moteur de concasseur à cylindres : choix pour un ou deux cylindres

Le concasseur à cylindres broie la roche en la comprimant entre deux cylindres qui tournent l'un vers l'autre, ou entre un cylindre denté unique et une plaque de concassage fixe ; sur les modèles à deux cylindres, chaque cylindre est entraîné par son propre moteur électrique. C'est pourquoi la puissance moteur d'un concasseur à cylindres s'exprime « par cylindre » : les modèles du marché affichent environ 5,5 kW à 250 kW par cylindre, et le total d'une machine à deux cylindres est le double [5][3]. On le choisit pour le charbon, l'argile, la marne et le calcaire tendre lorsque le produit doit contenir peu de fines.

Pour les autres groupes de moteurs, voir Moteurs pour installations de concassage ; pour les prix des moteurs adaptés, voir Acheter un moteur électrique en ligne.

Qu'est-ce qu'un concasseur à cylindres, pour quels matériaux et quels stades ?

Dans un concasseur à deux cylindres, ceux-ci tournent en sens inverse ; la roche est entraînée entre eux et écrasée en franchissant l'écartement. Un cylindre tourne sur paliers fixes, l'autre est mobile pour régler l'écartement et compenser l'usure ; un constructeur indique que ce réglage peut être mécanique, hydraulique ou électromécanique et qu'une protection contre les surcharges est toujours intégrée [3]. La surface est lisse, profilée ou dentée ; dentée, elle saisit l'argile collante.

Le même constructeur décrit le concasseur à deux cylindres pour le concassage primaire comme secondaire, avec une alimentation jusqu'à environ 1 500 mm, un produit de 15–300 mm et un rapport de réduction jusqu'à 1:5 [3]. Des modèles plus petits à cylindres lisses travaillent en concassage fin : la gamme d'un autre constructeur annonce un grain cible jusqu'à 2 mm et un rapport de 10:1 [1]. Utilisations typiques :

• Préparation du charbon et du lignite : centrales et lignes de combustible en cimenterie,
• Concassage d'argile et de marne en briqueterie, tuilerie et céramique,
• Matériaux mi-durs et fragiles comme le calcaire, le coke, l'aggloméré et le calcin [3].

Quelle différence entre concasseur à un cylindre et à deux cylindres ?

Dans un concasseur à un cylindre, un cylindre denté tourne face à une plaque de concassage courbe (enclume) ; la matière est fendue et cisaillée entre les dents et la plaque. Dans un concasseur à deux cylindres, le concassage se fait entre deux surfaces mobiles. Côté moteur, la différence est la suivante : sur une machine à deux cylindres, chaque cylindre a en général son propre moteur ; sur une machine à un cylindre, celui-ci est entraîné soit par un moteur, soit par un moteur à chaque extrémité.

Par rapport aux concasseurs à mâchoires, giratoires, à marteaux et à percussion, le concasseur à cylindres produit peu de fines grâce à la basse vitesse des cylindres et au contrôle de l'écartement.

Comment le moteur entraîne-t-il les cylindres ? Courroies, réducteur et volant

Les cylindres tournent lentement. Un constructeur de concasseurs à un cylindre indique 15–60 tr/min [4], alors que le moteur tourne à 1000 ou 1500 tr/min. Un étage de réduction est donc toujours présent entre moteur et cylindre. Trois dispositions données par les constructeurs :

• Moteur + accouplement + engrenages + courroies : dans une gamme à deux cylindres, chaque cylindre est entraîné en contre-rotation par son propre moteur, accouplement et engrenages via des courroies [3].
• Moteur + accouplement élastique + réducteur + chaîne : dans une gamme à un cylindre et double entraînement, un groupe d'entraînement est placé à chaque extrémité ; l'accouplement élastique absorbe chocs et désalignements [4].
• Courroies + grand volant + pignon-roue : sur un autre modèle à un cylindre, l'inertie du volant soutient le moteur pendant le concassage des gros blocs, si bien qu'une puissance moteur assez faible suffit [6].

Avec réducteur, le moteur fournit vitesse élevée et couple faible, l'arbre du cylindre reçoit vitesse faible et couple élevé ; la relation générale est expliquée dans notre article sur le rôle du réducteur dans un moteur électrique. Sur une machine à deux moteurs non liés mécaniquement, chacun porte sa propre charge ; si un cylindre se bloque, seul son moteur est en surcharge. Chaque moteur doit donc avoir sa propre protection thermique, et l'armoire doit être verrouillée pour arrêter l'un si l'autre s'arrête. Un constructeur livre son moteur compatible variateur [1].

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Quelle puissance pour un moteur de concasseur à cylindres ? Par moteur et au total

A) Puissance moteur relevée sur les concasseurs à cylindres du marché

Dans ce groupe de machines, on observe environ 5,5–250 kW par cylindre selon le modèle et la capacité du constructeur [5][3] ; sur une machine à deux moteurs, le total est le double, soit environ 11–500 kW. Sur une même machine, la puissance varie avec la granulométrie demandée : dans le tableau d'un constructeur, le type 06-08 traite 170 t/h à P90 = 50 mm, 65 t/h à 10 mm et 10 t/h à 1 mm avec une plage moteur de 11–15 kW [2]. Plus le produit est fin, plus le débit obtenu avec la même puissance baisse ; obtenir le même débit en produit fin exige une machine et un moteur plus gros. Alimentateurs et convoyeurs ne font pas partie de ce tableau.

B) Moteurs correspondants dans la gamme DRG

Toute la plage de 5,5–250 kW par cylindre se situe dans la gamme fonte DRG de 0,55–355 kW ; les options 1000 tr/min (6 pôles) et 1500 tr/min (4 pôles) se choisissent selon le rapport de courroies et de réducteur. Si une valeur de plaque non normalisée comme 37,5 kW apparaît, on étudie la puissance normalisée supérieure (45 kW), à confirmer avec le constructeur. Les très grands concasseurs à cylindres de taille minière au-delà de 355 kW par cylindre et les entraînements exigeant un moteur de 750 tr/min sont hors de la gamme DRG.

Exemple : choisir la puissance par moteur dans un tableau de capacité

Une briqueterie veut concasser un ajout calcaire à 90 tonnes par heure en produit P90 = 10 mm et utilise le tableau du constructeur B [2] :

• Le type 06-10 traite 80 t/h à 10 mm : insuffisant. Le type 06-12 traite 100 t/h à 10 mm : adapté. Sa plage moteur est de 18–30 kW par cylindre.
• Les 90 t/h demandées représentent 90 % des 100 t/h de la machine ; comme elle travaillera près de sa limite, on retient le haut de la plage, soit 30 kW par cylindre. Puissance installée totale : 2 × 30 = 60 kW.
• En 6 pôles, la correspondance est le DRG-225M-6 : 30 kW, 980 tr/min, 56,2 A sous 400 V, couple nominal 292,3 Nm. Les deux moteurs appellent environ 112,4 A au total, mais chacun est protégé par son propre relais thermique.
• Pour une vitesse de cylindre supposée de 60 tr/min, le rapport de réduction global vaut 980 / 60 ≈ 16,3 ; hors pertes, l'arbre du cylindre reçoit environ 292,3 × 16,3 ≈ 4 770 Nm. Calculez le rapport avec vos valeurs dans le calculateur vitesse et couple de sortie du réducteur.
• Avec un rapport de couple de démarrage de 2,0, le moteur fournit environ 584,6 Nm au démarrage. Cette valeur est décisive si une pierre est coincée entre les cylindres ; la machine doit démarrer à vide ou le bourrage être dégagé avant.

Données avant commande, vitesse des cylindres et liaison

Pour demander un moteur de concasseur à cylindres, envoyez ensemble :

• Un ou deux cylindres ; diamètre et largeur des cylindres ; nombre de moteurs.
• Plaque de chaque moteur : kW, vitesse, carcasse, tension, montage. Si les deux moteurs diffèrent, indiquez les deux.
• Chaîne d'entraînement : diamètres de poulies, rapport du réducteur ou pignons de chaîne, présence d'un volant.
• Vitesse et type de surface des cylindres (lisse, profilée, dentée).
• Matériau et humidité : l'argile collante ou le charbon gelé augmentent le couple de démarrage.
• Démarrage et verrouillage : les deux moteurs démarrent-ils ensemble, l'un s'arrête-t-il quand l'autre s'arrête, y a-t-il un variateur.

La vitesse dépend du rapport d'entraînement : si réducteur et poulies sont calculés pour 1000 tr/min, un moteur de 1500 tr/min augmente la vitesse des cylindres d'environ 50 % et modifie produit et capacité. Lors d'un remplacement, on conserve la vitesse de l'ancien moteur. Un entraînement par courroies peut demander un moteur à pattes B3 sur glissière ; un moteur bridé sur réducteur, un B5 ou B35 ; le type exact provient du plan du constructeur. Le bobinage DRG étant en 400/690 V dès 4 kW, ces moteurs démarrent en étoile-triangle sur 400 V ; démarrer les deux moteurs avec un léger décalage plutôt que simultanément réduit le pic de courant sur le réseau.

Moteurs DRG adaptés aux concasseurs à cylindres

DRG Motor est fabricant, fournisseur et vendeur de moteurs électriques. Gamme : fonte 0,55–355 kW, aluminium 0,25–11 kW, triphasé, 1000/1500/3000 tr/min, bobinage 230/400 V ou 400/690 V ; montage B3, B5, B14, B35 précisé dans la note de commande. Sur une machine à deux cylindres, on commande deux moteurs identiques. Modèles d'exemple par cylindre :

Les moteurs DRG MOTOR sont garantis 2 ans à compter de la date de livraison contre les défauts de matière et de fabrication (certificat de garantie). Pour une vue générale des moteurs d'une ligne de concassage, voir notre article moteurs électriques pour installations de concassage de pierre.

Moteurs de cette gamme de puissance :

• DRG-180L-6 – 15 kW – 978 tr/min – 180L fonte
• DRG-200L1-6 – 18,5 kW – 980 tr/min – 200L fonte
• DRG-225M-6 – 30 kW – 980 tr/min – 225M fonte
• DRG-250M-6 – 37 kW – 985 tr/min – 250M fonte
• DRG-280M-6 – 55 kW – 985 tr/min – 280M fonte
• DRG-315M-6 – 90 kW – 988 tr/min – 315M fonte

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Moteur de concasseur à cylindres : questions fréquentes

Un concasseur à deux cylindres a-t-il deux moteurs ?

Sur la plupart des modèles, oui : chaque cylindre tourne avec son moteur et la valeur « 2 × kW » du catalogue est la puissance par cylindre. Sur certains modèles, les deux cylindres sont entraînés par un seul moteur via des engrenages ; vérifiez la plaque.

Quelle vitesse pour un moteur de concasseur à cylindres ?

Les cylindres tournent lentement, par exemple à 15–60 tr/min ; le moteur tourne à 1000 ou 1500 tr/min et courroies, réducteur ou chaîne assurent la différence. Conservez la vitesse de l'ancien moteur.

Le concasseur peut-il fonctionner si un moteur tombe en panne ?

Il ne le doit pas. Le cylindre encore entraîné porte toute la charge et chauffe ; l'armoire doit arrêter l'autre moteur quand l'un s'arrête.

Pourquoi le moteur peine-t-il sur l'argile ?

L'argile humide colle à la surface des cylindres et réduit l'écartement ; le couple résistant augmente. Contrôlez les racleurs et le cylindre mobile, sans relever le réglage du thermique.

Envoyez-nous le catalogue du concasseur, les plaques des deux moteurs et le rapport d'entraînement ; nous confirmerons ensemble le bon modèle DRG. Téléphone +90 (542) 666 11 11, e-mail [email protected], page contact. Modèles en boutique : Acheter un moteur électrique en ligne.

Sources

1. Merz Aufbereitungstechnik – Roller Crusher WBG (föy) – cylindre Ø350–1000 mm, ≤150 t/h, puissance absorbée 7–55 kW ; moteur 400 V 50 Hz IP55, compatible variateur.
2. CPC Crushing Processing – Roll Crusher SR 11 (föy) – types à deux cylindres 06-08 … 08-24 ; t/h pour P90 50/10/1 mm ; 2 × 11–15 … 2 × 45–75 kW par cylindre.
3. AUBEMA – Double Roll Crusher (broşür) – chaque cylindre entraîné séparément par moteur, accouplement, engrenages et courroies, en contre-rotation ; un cylindre mobile ; jusqu’à 2 500 m³/h et 2 × 250 kW.
4. Magaldi – Heavy-duty single roll crusher – un cylindre, double entraînement : 2 × (moteur + accouplement + réducteur + chaîne) ; 15–60 tr/min ; 2 × 7,5–18,5 … 2 × 37,5–55 kW.
5. HXJQ – Roll Crusher 2PG, technical data – série 2PG à deux cylindres ; Ø400×250 mm 3–10 t/h 5,5 × 2 kW … Ø1500×600 mm 30–110 t/h 110 × 2 kW.
6. McLanahan – Single Roll Crushers – concasseur à un cylindre entraîné par courroies, grand volant et couple pignon-roue ; l’inertie du volant permet une puissance moteur assez faible.