Problèmes courants d’usure de la chaîne des dragues à chaîne à godets pour sable et moyens de réduire les temps d’arrêt

Problèmes courants d’usure de la chaîne d’une drague suceuse à chaîne à godets et moyens de réduire les temps d’arrêt

Dans le cadre des opérations de maintenance après-vente, l’usure de la chaîne est rarement un problème mineur sur une drague suceuse à chaîne à godets. Lorsque la chaîne commence à s’user au-delà des limites normales, la machine ne perd pas simplement un peu d’efficacité. Son fonctionnement devient irrégulier, l’engagement des godets change, les vibrations augmentent et les arrêts deviennent plus fréquents. Dans des conditions de sable abrasif, ce qui semble être un simple retard de maintenance peut rapidement entraîner la rupture d’un maillon, l’endommagement d’un pignon ou un arrêt affectant l’ensemble du programme de dragage.

Sur le terrain, l’approche la plus utile ne consiste pas seulement à remplacer plus rapidement les pièces usées. Il faut comprendre pourquoi la chaîne s’use selon un schéma particulier, puis corriger la cause opérationnelle et mécanique avant que le cycle suivant ne reproduise la même défaillance.

Aspect habituel de l’usure de la chaîne dans les conditions réelles de dragage

Toutes les usures ne sont pas identiques, et leur schéma indique souvent par où commencer l’inspection. L’allongement sur toute la longueur de la chaîne est l’un des symptômes les plus courants. Il est souvent lié à l’usure des axes et des douilles, notamment lorsque la lubrification est insuffisante ou que des particules fines de sable pénètrent constamment dans les articulations. Lorsque l’allongement augmente, le pas de la chaîne ne correspond plus correctement au pignon, ce qui entraîne une seconde phase de détérioration.

Un autre problème courant est l’usure unilatérale des maillons ou des fixations de godets. Cela indique généralement un défaut d’alignement du parcours de la chaîne, une usure inégale des guides ou une déformation des composants de support. Si la chaîne se déplace d’un côté, le simple remplacement de la chaîne ne résoudra pas grand-chose.

Il y a également l’usure par impact. Elle apparaît généralement lorsque des graviers surdimensionnés, des débris mélangés ou une profondeur de creusement instable provoquent des charges de choc répétées. Dans ces cas, la chaîne peut encore sembler acceptable lors d’une inspection statique, mais des fissures autour des sections sollicitées, des points de fixation desserrés ou un bruit anormal sous charge indiquent que le véritable problème est une surcharge plutôt qu’une abrasion ordinaire.

Les principales causes de l’accélération de l’usure

Les matériaux abrasifs constituent la cause la plus évidente. Une drague suceuse à chaîne à godets travaille directement dans le sable, les boues et souvent les graviers mélangés. L’usure ne peut donc pas être éliminée ; elle peut seulement être maîtrisée. En pratique, une usure excessive résulte généralement d’une combinaison des conditions des matériaux et de l’état de la machine.

Une mauvaise lubrification figure toujours parmi les principales causes. Sur les systèmes à chaîne, une défaillance de lubrification n’est pas toujours due à un manque d’entretien. Il arrive que la graisse soit appliquée, mais qu’un lubrifiant inadapté aux conditions humides et abrasives soit utilisé, ou que l’intervalle de lubrification soit trop long par rapport aux conditions réelles du site. Si du sable pénètre dans la zone des axes, il peut agir comme une pâte abrasive. C’est pourquoi une chaîne peut présenter une forte usure interne alors que sa surface extérieure semble seulement modérément usée.

Le défaut d’alignement est une autre cause récurrente. Des rails de guidage usés, une tension inégale, des arbres déformés et l’usure des dents des pignons peuvent tous contraindre la chaîne à fonctionner hors de son axe. Dans ce cas, la charge n’est plus répartie uniformément sur la chaîne. Certains maillons supportent davantage de charge, certains godets creusent plus fortement que d’autres et l’usure s’accélère de manière très irrégulière.

La surcharge est souvent sous-estimée aussi bien par les opérateurs que par les équipes de maintenance. Creuser trop profondément, traverser des couches compactées ou laisser temporairement la ligne de godets se bloquer peut générer des charges de pointe largement supérieures aux conditions normales de fonctionnement. Même si la chaîne résiste à l’événement, sa durée de service peut être considérablement réduite par la suite.

Comment réduire les temps d’arrêt plutôt que simplement réagir aux défaillances

Les meilleures équipes de maintenance surveillent l’évolution des tendances, et pas seulement les dommages en fin de vie. La mesure du pas de la chaîne, le contrôle de l’épaisseur des maillons, l’inspection des fixations de godets et la vérification du profil des dents des pignons doivent être réalisés régulièrement et consignés. Une seule mesure fournit peu d’informations. C’est l’évolution de l’usure au fil de plusieurs inspections qui permet de déterminer si la machine peut continuer à fonctionner en toute sécurité jusqu’à la prochaine fenêtre de maintenance ou si une intervention est nécessaire immédiatement.

Le contrôle de la tension est plus important que ne le reconnaissent de nombreux sites. Si elle est trop faible, la chaîne bat, saute et se charge de manière inégale. Si elle est trop élevée, l’usure des articulations augmente rapidement tandis que les roulements et les arbres subissent des contraintes supplémentaires. Il n’existe pas de réglage universel adapté à tous les travaux de dragage. La tension doit généralement être ajustée en fonction de la charge des godets, de la densité des matériaux et de la profondeur de travail.

Il est également utile d’inspecter le système de chaîne dans son ensemble plutôt que de considérer les pièces de rechange isolément. Si la chaîne, le pignon, les guides et les raccordements des godets s’usent simultanément, le remplacement d’un seul élément peut créer un déséquilibre et provoquer de nouvelles détériorations. Dans de nombreuses situations de réparation, le temps d’arrêt s’allonge parce que l’intervention initiale était trop limitée.

Pour les opérations combinant excavation mécanique et transfert de boues, la configuration de pompage en aval peut également influencer la planification de la maintenance. Lorsque les matériaux dragués comprennent des mélanges très abrasifs d’eau, de sable, de gravier, d’argile et de fragments de roche, certains projets associent la ligne de dragage à une pompe de dragage centrifuge ultra-robuste, dimensionnée en fonction de la distance réelle de transport et des conditions relatives aux solides. Les modèles de la gamme 100WS180 à 1000WSG16000 couvrent des capacités et des hauteurs manométriques très différentes ; l’adaptation du service de la pompe aux conditions du site nécessite donc généralement une étude spécifique au projet plutôt que des suppositions.

Contrôles sur le terrain à effectuer avant qu’un arrêt ne se produise

Une routine d’inspection pratique n’a pas besoin d’être complexe, mais elle doit être rigoureuse. Les contrôles ci-dessous permettent de détecter rapidement de nombreux problèmes de chaîne :

• Mesurer l’allongement de la chaîne sur plusieurs sections, et pas uniquement sur une zone visible.
• Vérifier si l’usure est symétrique des deux côtés des maillons et des godets.
• Inspecter l’engagement du pignon afin de détecter les montées, les sauts ou les zones de contact anormalement polies.
• Rechercher tout desserrage ou toute fissure au niveau des points de fixation des godets.
• Vérifier l’état et l’alignement des guides après tout événement de charge de choc ou tout blocage.
• Contrôler la qualité de la lubrification, et pas seulement sa fréquence.

Si l’un de ces contrôles révèle une évolution plus rapide que la normale, il est généralement préférable de planifier un arrêt de maintenance maîtrisé plutôt que d’attendre un arrêt forcé. Dans le dragage, une défaillance reste rarement localisée très longtemps.

Pourquoi l’historique du support et l’intégration des équipements sont importants

La maîtrise de l’usure de la chaîne s’améliore lorsque les équipes de maintenance peuvent retracer la configuration complète de la machine, et pas uniquement la référence de la pièce endommagée. C’est l’une des raisons pour lesquelles les fabricants intégrés sont généralement utiles dans ce segment. Qingzhou Yongli Mining And Dredging Machinery Co., Ltd., établie en 1997 à Qingzhou, dans la province du Shandong, intervient dans les dragues, les équipements miniers, l’installation et la mise en service, l’exploitation de projets ainsi que les services de mise à disposition de personnel. En pratique, cette couverture est importante, car une drague suceuse à chaîne à godets ne fonctionne pas indépendamment de sa structure d’échelle, de son système d’entraînement, de son dispositif de traitement des boues ou des conditions minérales du site.

Lorsque l’équipement est personnalisé pour certains types de minerais ou environnements de travail, la maintenance après-vente devient également plus spécifique. Un schéma d’usure acceptable sur un champ de sable peut constituer un signal d’alerte sur un autre site contenant des graviers mélangés ou des résidus miniers. Il en va de même lorsque l’installation de dragage comprend des systèmes de pompage auxiliaires pour le lavage des agrégats ou la gestion des résidus. Dans ces cas, une pompe de dragage correctement adaptée et une configuration de transport appropriée peuvent réduire les contraintes secondaires sur l’ensemble de la ligne de traitement, même si elles ne suppriment pas l’usure de la chaîne elle-même.

Un objectif de maintenance plus réaliste

L’objectif n’est pas l’absence totale d’usure. Sur une drague suceuse à chaîne à godets, cela est irréaliste. L’objectif est d’obtenir une usure prévisible, des performances de creusement stables et des intervalles de maintenance pouvant être planifiés plutôt que subis. Lorsque l’usure de la chaîne devient irrégulière, rapide ou difficile à expliquer, c’est généralement le signal qu’il faut cesser de se concentrer uniquement sur le remplacement des pièces et commencer à vérifier simultanément l’alignement, les conditions de charge, les pratiques de lubrification et l’adaptation du système.

Si une machine présente déjà des problèmes répétés au niveau de la chaîne, l’étape suivante la plus logique consiste à examiner les relevés d’usure, à inspecter l’ensemble du parcours de la chaîne et à confirmer si les conditions d’exploitation ont évolué par rapport aux bases de conception initiales. Cela fournit souvent une réponse plus claire que le remplacement d’un autre jeu de maillons en espérant que le temps d’arrêt ne se reproduira pas.