Moteur de concasseur à percussion secondaire : choix du moteur

Le concasseur à percussion secondaire est la machine de deuxième étage qui reçoit la roche de 200–500 mm au plus issue du concasseur primaire, la projette avec un rotor à axe horizontal contre des écrans de choc et la transforme en granulat cubique. Le moteur électrique entraîne ce rotor par courroies trapézoïdales et fournit toute l’énergie de concassage. Sur les modèles du marché, la puissance d’un moteur unique se situe à peu près entre 110 et 355 kW [1][2][3]. Il s’agit le plus souvent d’un moteur asynchrone triphasé à pattes, à 4 ou 6 pôles ; la vitesse du rotor est fixée par le rapport des poulies.

Cette page explique en quoi le percuteur utilisé au concassage secondaire diffère du type primaire, quelles données fixent la puissance du moteur et quels moteurs DRG correspondent à cette machine. Les modèles adaptés et leurs prix actuels figurent parmi les 120 modèles de notre boutique en ligne. Pour les autres machines d’une installation de concassage-criblage, voir Moteurs pour installations de concassage.

Qu’est-ce qu’un concasseur à percussion secondaire et où se place-t-il ?

La première machine de la ligne réduit les gros blocs venant de la carrière. Le concasseur à percussion secondaire reprend ce matériau pré-concassé, le brise une seconde fois et lui donne une forme anguleuse et cubique. Il contient un rotor lourd à quatre battoirs [2]. En tournant, les battoirs frappent la roche et la projettent vers les écrans de choc situés au-dessus du rotor. La roche se fend selon ses propres plans de faiblesse. L’écart entre écran et rotor fixe la granulométrie. Un catalogue de constructeur indique que cette machine peut produire du 0–80 mm en un seul passage et rend souvent un troisième concasseur inutile [2].

Le principe de percussion convient aux roches tendres à mi-dures, peu abrasives. Dans une roche riche en quartz et très abrasive, les battoirs s’usent vite ; on préfère alors en général un concasseur à cône au stade secondaire.

Où l’utilise-t-on ?

• Production de granulats pour béton et enrobés dans les carrières de calcaire et de dolomie, derrière un concasseur à mâchoires.
• Petites installations à un seul concasseur produisant directement des coupures 0–5, 5–12 et 12–22 mm.
• Recyclage du béton de démolition et des fraisats d’enrobé ; le rotor ouvert tolère mieux les morceaux d’armature [2].

Différence avec le percuteur primaire : alimentation, vitesse du rotor et puissance

Même principe, charges différentes : le percuteur primaire avale la roche de carrière, le secondaire affine une alimentation régulée et plus petite avec un rotor plus rapide. Cette différence se retrouve directement dans le choix du moteur.

Les plages se rejoignent en haut, car 355 kW est le plafond qu’un constructeur donne pour un entraînement à moteur unique [1]. La vraie différence tient au caractère de la charge. Le secondaire reçoit un flux régulier depuis un alimentateur, sans impact de gros bloc, mais son rotor tourne plus vite. Le Concasseur à cône travaille par compression au même stade et convient aux roches abrasives ; le Concasseur tertiaire produit du fin à partir d’une alimentation de 150 mm au plus ; le Concasseur à axe vertical (VSI) vise la production de sable.

Comment le moteur entraîne le rotor : courroies, poulies et vitesse

L’entraînement standard des percuteurs secondaires se fait par courroies trapézoïdales [2]. Le moteur repose sur une glissière séparée à côté du concasseur ; sa poulie est reliée par courroies à la grande poulie de l’arbre du rotor. La souplesse des courroies amortit en partie les chocs et permet de modifier la vitesse du rotor en changeant simplement une poulie [2].

La vitesse du rotor découle de la vitesse périphérique visée : n = v·60 / (π·D). Un rotor de 1 300 mm à 42 m/s tourne à environ 617 tr/min. Avec un moteur 4 pôles à 1490 tr/min, le rapport de poulies vaut environ 2,41 ; avec un moteur 6 pôles à 990 tr/min, environ 1,60. Plus le rapport est faible, plus la poulie du rotor est petite ; c’est pourquoi certaines machines utilisent un moteur 6 pôles. Vous pouvez vérifier vos diamètres avec le calculateur poulie-courroie.

La courroie multiplie aussi le couple du même rapport. Un moteur de 200 kW fournit environ 1 282 Nm à 1490 tr/min ; sur l’arbre du rotor à 617 tr/min, ce couple monte à environ 3 095 Nm. Augmenter la vitesse du rotor affine le produit mais accroît l’usure et l’énergie par tonne [2] ; après tout changement de poulie, il faut surveiller de nouveau le courant du moteur.

En plus du moteur principal, un groupe hydraulique règle les écrans de choc et ouvre le bâti ; sa pompe tourne avec son propre petit moteur [2]. Un constructeur demande une alimentation du groupe hydraulique distincte de celle du moteur principal [1]. La puissance de ce moteur figure à part dans la fiche du concasseur et ne s’ajoute pas à celle du moteur principal.

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Quelle puissance en kW pour le moteur d’un percuteur secondaire ?

A) Puissance moteur relevée sur les modèles du marché

Dans ce groupe de machines, on observe des moteurs uniques d’environ 110–355 kW selon le modèle et la capacité du constructeur [1][2][3]. Sur les plus grands modèles, la valeur atteint 630 kW ; il s’agit du total de deux moteurs, à ne pas lire comme le moteur unique d’une machine [1]. La capacité commande la puissance : un constructeur garde un rotor de 1 100 mm de diamètre et l’élargit de 1 100 à 1 500 mm, ce qui porte la capacité de 60–100 t/h à 200–250 t/h et la puissance de 160 à 250 kW [3]. Les tonnages des catalogues valent pour une masse volumique apparente de 1,6 t/m³ ; humidité, argile et concassabilité de la roche réduisent la capacité réelle [2].

B) Moteurs ayant un équivalent dans la gamme DRG

Tous les moteurs uniques de la plage 110–355 kW trouvent un équivalent dans la gamme fonte DRG en 1000 et 1500 tr/min. Sur les grands modèles à double entraînement, deux moteurs DRG peuvent convenir si chacun ne dépasse pas 355 kW ; la valeur par moteur se lit sur le plan du constructeur du concasseur. Les machines qui demandent plus de 355 kW sur un seul moteur ou qui exigent un moteur 750 tr/min sont hors de la gamme DRG.

Quelles données faut-il pour choisir le moteur ?

Pour demander un moteur de percuteur secondaire, transmettez ensemble :

• Le modèle du concasseur, le diamètre × largeur du rotor et la puissance installée de la plaque.
• Les diamètres de la poulie moteur et de la poulie rotor, la vitesse de rotor ou la vitesse périphérique visée.
• La plaque de l’ancien moteur : kW, tr/min, carcasse CEI, tension ; diamètre et longueur de l’arbre (le moyeu de poulie s’y ajuste).
• L’entraxe des trous de la glissière et le système de tension des courroies.
• La plus grosse pierre sortant du primaire ; si elle dépasse l’alimentation admise, des pointes de courant apparaissent.
• Le matériau : calcaire, dolomie ou béton recyclé contenant des pièces d’acier.
• Le tableau existant : démarreur progressif, étoile-triangle ou variateur ; puissance du transformateur.
• L’environnement : site ouvert, poussière et pluie ; moteur à l’ombre ou au soleil.

Démarrage : le rotor démarre à vide

Un percuteur démarre à vide ; l’alimentateur s’ouvre une fois le rotor à pleine vitesse. Un constructeur précise que les séquences de démarrage et d’arrêt sont intégrées à l’automatisme du concasseur [1]. Même sans charge, le rotor lourd met longtemps à accélérer. En démarrage direct, le DRG-315L2-4 fournit 2,0 fois le couple nominal et absorbe 7,1 fois le courant nominal. En étoile-triangle, le couple de démarrage tombe au tiers, soit environ 0,67 Tn ; avec un rotor lourd, l’accélération s’allonge. La méthode de démarrage se choisit avec le constructeur du concasseur selon le réseau et l’inertie du rotor. Voir l’outil démarrage étoile-triangle et notre article sur le courant de démarrage.

Vitesse et montage

Un rotor de 1 300 mm à 40–48 m/s tourne à environ 590–705 tr/min, alors que le moteur tourne à 990 ou 1490 tr/min ; les poulies comblent l’écart. Le moteur est le plus souvent fixé à pattes (B3) sur la glissière. Le type de montage exact et les cotes de la glissière proviennent du plan du constructeur du concasseur. Si l’on change le nombre de pôles (par exemple de 6 à 4), la poulie moteur doit être recalculée ; sinon la vitesse du rotor et la puissance absorbée changent.

Exemple : lire la puissance dans un tableau de sélection et choisir un moteur DRG

Une carrière de calcaire veut 200 tonnes de granulat par heure à partir d’un 0–250 mm sortant d’un concasseur à mâchoires. Dans le tableau d’un constructeur, la ligne 150–250 t/h affiche 200 kW installés et la ligne 250–350 t/h affiche 250–315 kW [2]. L’objectif se situe au milieu de la première ligne et la roche est sèche : on retient la ligne 200 kW. Avec un matériau argileux et humide, le même tonnage demanderait la ligne supérieure, car les valeurs du tableau visent une roche sèche et propre.

Rotor de 1 300 mm, vitesse périphérique visée 42 m/s : le rotor tourne à environ 617 tr/min et, avec un moteur 4 pôles, le rapport de poulies vaut environ 2,41. Le DRG-315L2-4 convient : 200 kW, 1490 tr/min, carcasse 315L, 334 A sous 400 V. Le courant de démarrage avoisine 7,1 × 334 ≈ 2 370 A ; câble, appareillage et transformateur se choisissent en conséquence. Si la glissière accepte une carcasse plus grande, le 6 pôles DRG-355M2-6 (200 kW, 990 tr/min, 355M, 346 A) donne la même vitesse de rotor avec un rapport de poulies plus faible.

DRG Motor est fabricant, fournisseur et vendeur de moteurs électriques. Notre gamme couvre 0,25–11 kW en carcasse aluminium et 0,55–355 kW en fonte ; 1000, 1500 et 3000 tr/min ; triphasé, 230/400 V ou 400/690 V ; montage B3, B5, B14 et B35 (sur indication à la commande). Les moteurs de la plage des percuteurs secondaires sont bobinés en 400/690 V.

Les moteurs DRG MOTOR sont garantis 2 ans à compter de la date de livraison contre les défauts de matériau et de fabrication (certificat de garantie). Cadre général du besoin en couple au concassage : pourquoi le concassage exige un couple élevé.

Moteurs DRG pour concasseurs à percussion secondaires

• DRG-315M-4 – 132 kW – 1488 tr/min – 315M fonte
• DRG-315L1-4 – 160 kW – 1488 tr/min – 315L fonte
• DRG-315L2-4 – 200 kW – 1490 tr/min – 315L fonte
• DRG-355M-4 – 250 kW – 1490 tr/min – 355M fonte
• DRG-355L-4 – 315 kW – 1490 tr/min – 355L fonte
• DRG-355M2-6 – 200 kW – 990 tr/min – 355M fonte

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Moteur de percuteur secondaire : questions fréquentes

Quelle puissance pour le moteur d’un percuteur secondaire ?

On part de la puissance installée indiquée au catalogue du modèle. Sur les modèles à moteur unique du marché, elle se situe vers 110–355 kW et augmente avec la capacité et la largeur du rotor.

Moteur 4 pôles ou 6 pôles sur un percuteur secondaire ?

Les deux se rencontrent. Comme le rotor est entraîné par courroies, le nombre de pôles ne change que le rapport de poulies. Si l’on garde les poulies existantes, il faut garder le même nombre de pôles que l’ancien moteur.

Le moteur d’un concasseur secondaire peut-il démarrer en étoile-triangle ?

C’est possible si le concasseur démarre à vide, mais le couple tombant au tiers en étoile, l’accélération du rotor lourd s’allonge. La méthode se choisit avec la recommandation du constructeur et la puissance du réseau.

Combien d’ampères absorbe un moteur de concasseur de 200 kW ?

Le DRG-315L2-4 absorbe 334 A sous 400 V et 352 A sous 380 V. En démarrage direct, on observe environ 7,1 fois ce courant.

Envoyez-nous la plaque du concasseur, les dimensions du rotor, les diamètres de poulies et la plaque de l’ancien moteur ; nous confirmerons avec vous le modèle DRG adapté. Téléphone +90 (542) 666 11 11, e-mail [email protected], page contact. Pour tous les modèles et les prix actuels : Acheter un moteur électrique en ligne.

Sources

1. Metso – Nordberg NP Series HSI crushers (broşür) – plage de puissance par modèle, dimension d’alimentation, diamètre du rotor, masse de la ligne d’arbre ; 355 kW maximum en entraînement simple, 630 kW en double ; alimentation séparée du groupe hydraulique.
2. MEKA – MSI Series Secondary Impact Crusher (katalog) – MSI 1210/1312/1315 : dimensions du rotor, alimentation maxi 250–350 mm, 100–350 t/h, 132–315 kW ; entraînement par courroies trapézoïdales, groupe hydraulique motorisé.
3. Constmach – Secondary Impact Crushers (CSI serisi) – CSI-1210/1212/1215 : rotor de 1 100 mm de diamètre, largeur 1 100–1 500 mm, 60–250 t/h, 160/200/250 kW.
4. MEKA – What Is a Tertiary Impact Crusher? (teknik yazı, Tablo 3) – vitesse périphérique du rotor selon le type : primaire 31–37 m/s, secondaire 40–48 m/s.