Maintenance de Classificateur en spirale

Contenu relatif à la maintenance

En fonction de son ampleur et de la charge de travail qu'elle implique, la maintenance peut être classée en trois catégories : les réparations mineures, les réparations moyennes et les réparations majeures.

(1) Réparation mineure. Les principales tâches consistent notamment à :

1. Vérifier et resserrer tous les boulons.
2. Vérification de l'état d'usure à différents endroits.
3. Contrôle et remplacement des pièces d'accouplement usées et des courroies trapézoïdales d'entraînement.
4. Nettoyage et inspection de tous les roulements ; remplacement de ceux qui sont endommagés.
5. Remplacement des lames, grandes et petites, présentant une usure importante.
6. Nettoyage du carter du réducteur et remplacement de l'huile de lubrification usée.
7. Vérifier l'état d'étanchéité de l'ensemble de support inférieur ; remédier rapidement à toute anomalie constatée.
8. Inspection, soudure et réparation de la goulotte de retour de sable et de la goulotte de trop-plein ; remplacement de la grille de trop-plein.
9. Inspecter l'ensemble des canalisations et des vannes d'alimentation en eau ; réparer les fuites ou remplacer les vannes.
10. Nettoyage du moteur, vérification de l'isolation et de la mise à la terre ; ajout ou remplacement de l'huile dans les roulements du moteur.
11. Une réparation mineure est effectuée tous les 3 à 6 mois, ce qui nécessite 12 heures à chaque fois.

(2) Réparation modérée. Les principales tâches consistent notamment à :

1. Toutes les interventions de réparation mineures.
2. Remplacement de l'ensemble de support inférieur.
3. Remplacement des roulements à divers endroits (y compris les roulements du moteur).
4. Nettoyage et inspection du manchon de l'arbre principal.
5. Remplacement des supports hélicoïdaux fortement usés.
6. Une réparation de moyenne envergure est effectuée tous les 6 à 12 mois ; elle nécessite à chaque fois une journée de travail.

(3) Réparation importante. Les principales tâches consistent notamment à :

1. Tout le contenu de la réparation du support.
2. Remplacement de l'arbre principal hélicoïdal ou réparation de celui-ci par soudage.
3. Remplacement du corps du réservoir.
4. Remplacement du réducteur principal.
5. Remplacement des grands et petits engrenages de transmission (engrenages droits, engrenages coniques).
6. Remplacement du manchon de l'arbre principal.
7. Une réparation majeure est effectuée tous les 3 à 5 ans ; elle nécessite à chaque fois 2 jours de travail.

11.1.7.2 Méthodes de réparation

Voici les détails :

(1) Réparation d'un arbre cassé. Un arbre hélicoïdal est généralement utilisé pendant trois ans ou plus. Sous l'effet combiné de la fatigue, de la torsion, des vibrations, de la corrosion et des contraintes de soudure, l'arbre est susceptible de se rompre. Pour la réparation d’un arbre principal cassé, la méthode à adopter est déterminée en fonction de l’état de la fracture. Par exemple, si l’arbre principal est complètement cassé et que les extrémités de la fracture sont séparées et déformées, la méthode de réparation privilégiée consiste à utiliser un tube central combiné à une plaque de renfort arquée extérieure. Les étapes spécifiques sont les suivantes :

1. Utilisez une grue et des palans à chaîne manuels pour aligner les deux sections cassées de l'arbre principal de manière à ce qu'elles soient bien dans l'axe. Soutenez ensuite les deux sections à l'aide de deux supports, en veillant à la sécurité et à la stabilité.
2. Retirez les grandes pales et les supports situés dans un rayon de 600 mm de part et d'autre de la fracture. Nettoyez l'incrustation externe et la rouille interne de l'arbre principal, puis polissez-le jusqu'à ce qu'il brille. Utilisez l'oxycoupage pour retirer la partie déformée au niveau de la fracture, puis nettoyez soigneusement la surface de coupe.
3. Mesurez les diamètres intérieur et extérieur à moins d'un mètre de la fracture. À partir des dimensions mesurées, usinez le tube central et les plaques de renfort extérieures en forme d'arc. Le diamètre extérieur du tube central doit être légèrement inférieur au diamètre intérieur de l'arbre principal, afin de garantir à la fois une insertion aisée et un ajustement serré. Les plaques de renfort arquées extérieures doivent également épouser étroitement la circonférence extérieure de l’arbre. En règle générale, la longueur du tube central est comprise entre 800 et 1 000 mm, celle des plaques de renfort arquées extérieures est d’environ 1 000 à 1 200 mm, et les plaques extérieures sont environ 200 mm plus longues que le tube central afin de décaler les soudures intérieures et extérieures et d’éviter la zone de rupture.
4. Lors du montage du tube central, insérez d’abord la moitié de sa longueur dans l’une des extrémités de l’arbre principal fracturé, puis soudez-le par points sur toute la circonférence depuis l’intérieur. À l’autre extrémité de l’arbre fracturé, à environ 100 mm de l’extrémité, percez des fenêtres de soudage tous les 120° le long de la circonférence. Chaque fenêtre doit mesurer environ 300 mm × 50 mm, avec des extrémités arrondies afin de réduire les contraintes de soudage. Nettoyez et meulez les fenêtres. Insérez ensuite cette extrémité sur le tube central et commencez l'alignement.
5. Utilisez deux règles en acier de 1 m de long pour effectuer des mesures symétriques en 8 points sur la circonférence. Corrigez régulièrement l'alignement afin de garantir la coaxialité. Une fois le meilleur résultat obtenu, fixez les sections de l'arbre par des soudures de point.
6. Soudez les soudures d'angle du tube central au niveau des ouvertures. La hauteur de la soudure doit être égale à l'épaisseur de la paroi du puits. Pendant le soudage, veillez à empêcher tout mouvement ou toute déformation du puits afin de préserver la coaxialité obtenue lors de l'alignement.
7. Veillez à ce que la soudure soit de bonne qualité au niveau de la fracture. Après le soudage, meulez la soudure de manière à ce que sa hauteur ne dépasse pas celle de la surface du métal de base.
8. Lors du soudage des plaques de renfort extérieures à arc, la soudure doit s'harmoniser parfaitement avec le métal de base, et sa hauteur doit être égale à l'épaisseur des plaques de renfort.
9. Remettez en place les supports retirés (dont les dimensions de raccordement ont été agrandies) ainsi que les grandes et petites pales à leurs emplacements d'origine, en veillant à respecter les cotes requises et à ce que l'installation soit conforme aux spécifications d'installation du classificateur à spirale.
10. Exigences de qualité de la réparation : l'écart de rectitude de l'arbre principal ne doit pas dépasser 0,5 mm/m, et l'écart de rectitude total sur toute la longueur ne doit pas dépasser 1,5 mm. L'axe de l'arbre principal doit être aligné avec les axes des supports et des pales hélicoïdales. Le faux-rond radial de l’arbre principal, dû au déport du centre et à la flexion de l’arbre, ne doit pas dépasser 8 mm, et le faux-rond axial ne doit pas dépasser 5 mm. Le diamètre extérieur de la spirale doit être aussi rectiligne que possible, la concavité ou la convexité ne devant pas dépasser 8 mm.

(2) Réparation d'un arbre partiellement fissuré (non complètement cassé). Si l'arbre principal n'est pas complètement cassé et qu'il est détecté à temps, c'est-à-dire s'il ne présente qu'une fissure qui ne fait pas tout le tour de la circonférence, une méthode de réparation rapide peut être mise en œuvre afin de réduire au minimum les temps d'arrêt et les pertes de production. Les étapes à suivre sont les suivantes :

1. Tournez manuellement l'arbre de manière à ce que la zone fissurée de la surface extérieure soit orientée vers le haut. Dans cette position, la fissure se refermera sous l'effet du poids de l'arbre.
2. Utilisez une grue et des palans à chaîne manuels pour soulever et immobiliser les sections de puits situées de part et d'autre de la fissure. Soutenez les deux côtés à l'aide de deux étais, afin de garantir la stabilité et la fiabilité de l'installation.
3. Retirez les supports et les pales situés à moins de 600 mm de chaque côté de la fissure. Nettoyez l'arbre principal pour éliminer la rouille et les dépôts de calamine à la surface, puis poncez-le jusqu'à ce qu'il brille.
4. Utilisez deux règles en acier pour aligner l'arbre et vérifier sa coaxialité. Réglez simultanément la force de levage de la grue et les béquilles de soutien afin d'obtenir le meilleur alignement possible.
5. Réalisez un chanfrein à 45° des deux côtés de la fissure à l'aide d'un découpage au gaz, jusqu'à atteindre la cavité de l'arbre. Utilisez une meuleuse d'angle pour nettoyer le chanfrein, puis soudez-le à plat par soudage électrique. Si la soudure dépasse de la surface de l'arbre, meulez-la à l'aide d'une meuleuse d'angle pour la mettre à niveau.
6. Découpez des bandes d’acier d’environ 500 à 600 mm de long, 50 mm de large et de la même épaisseur que l’arbre. Nettoyez les bords de coupe. En prenant la fissure comme ligne médiane, soudez une bande d’acier tous les 50 mm sur toute la circonférence pour former des plaques de renfort extérieures. Soudez les bandes d’acier dans le sens de leur longueur sur l’arbre ; ne les soudez pas dans le sens de leur largeur. La soudure doit s’intégrer harmonieusement au métal de base, et sa hauteur doit être égale à l’épaisseur de ce dernier.
7. Une fois le soudage terminé, remettez en place les supports démontés (dont les dimensions de raccordement ont été agrandies) ainsi que les grandes et petites pales, en veillant à ce que les dimensions soient conformes aux spécifications d'installation.
8. Les exigences en matière de qualité de réparation sont les mêmes que celles mentionnées ci-dessus.

La méthode de réparation décrite ci-dessus peut être mise en œuvre directement sur site. La durée de la réparation dépend de la taille du classificateur à spirale ; elle est généralement comprise entre 4 et 12 heures. Cette méthode est pratique et rapide, permettant de gagner plus de la moitié du temps par rapport à la première méthode. Son inconvénient réside dans une durée de vie réduite après réparation, généralement comprise entre 9 et 15 mois. L'exploitant peut choisir la méthode de réparation à utiliser ou opter pour un remplacement complet en fonction des calendriers de production et de l'étendue de la fracture de l'arbre.

(3) Réparation du palier inférieur. Le palier inférieur d'un classificateur se présente généralement sous deux formes structurelles : l'une est un support à roulement, et l'autre un support à caoutchouc. La principale cause de détérioration du support à roulement est une fuite au niveau du joint d’étanchéité, qui laisse pénétrer la boue de minerai et endommage ainsi le roulement. Ces fuites sont principalement dues au desserrage ou à l’usure de la garniture d’étanchéité, ainsi qu’à une injection tardive de graisse haute pression. Lors de la réparation, remplacez le roulement, comprimez à plusieurs reprises et fermement la garniture en amiante imprégnée d’huile, puis remplissez toutes les cavités à l’intérieur du support avec de la graisse. Pendant le fonctionnement, il convient d’injecter fréquemment de la graisse afin de maintenir une certaine pression positive à l’intérieur du support, empêchant ainsi toute intrusion de boue. Cela exige un sens aigu des responsabilités de la part du personnel d’exploitation et de maintenance. Dans des conditions normales, la durée de vie de l’ensemble de support inférieur peut atteindre un an, mais en raison de problèmes de qualité de l’assemblage ou d’un graissage inopportun, elle est parfois inférieure à un mois. C’est pourquoi de nombreuses installations utilisatrices ont amélioré l’étanchéité du support. Une amélioration efficace consiste à remplacer la garniture en amiante imprégnée d’huile par des bagues d’étanchéité en V en caoutchouc ou en polyuréthane. Plusieurs bagues d’étanchéité empilées les unes sur les autres remplacent la garniture en amiante. Grâce à la bonne élasticité et à la résistance à l’usure du caoutchouc et du polyuréthane, les performances d’étanchéité sont considérablement améliorées par rapport à la garniture en amiante, ce qui stabilise et prolonge la durée de vie du support de roulement.

De nombreux facteurs influent sur la durée de vie des supports à roulements, ce qui rend leur cycle de vie difficile à prévoir. En règle générale, ils sont démontés et inspectés lors de la maintenance mensuelle programmée. Si la pénétration de boue a endommagé les roulements, ceux-ci sont remplacés, ce qui entraîne des coûts de réparation élevés. Certaines installations ont remplacé les supports à roulements par des supports en caoutchouc ou en polyuréthane, en ajoutant une douille en acier à l’embout inférieur du support. La durée de vie du support peut atteindre 3 à 6 mois, et celle de la douille en acier peut aller de 8 à 12 mois. Le cycle de vie est plus facile à maîtriser. Une fois le schéma de durée de vie compris, l’entretien programmé peut être géré efficacement, avec le remplacement régulier du support et de la douille en acier. Cela réduit la charge de travail du personnel d’exploitation et de maintenance, et le coût de réparation est moindre.

Une autre méthode de réparation et de modification, plus simple, consiste à démonter l’ensemble de support du roulement, en laissant intacts la bride de raccordement à l’arbre creux et l’arbre de raccordement. Retirez le roulement, le manchon d’étanchéité, la garniture et les presse-étoupe avant et arrière à l’intérieur du support, en ne conservant que le boîtier du support. À partir d’un ancien morceau de bande transporteuse, formez un rouleau de caoutchouc dont la largeur est égale à la largeur axiale du boîtier, le diamètre extérieur légèrement inférieur au diamètre intérieur du boîtier et le diamètre intérieur légèrement supérieur au diamètre extérieur de l’arbre court. Insérez ce rouleau dans le boîtier et sur l’arbre court, créant ainsi un palier inférieur simple en caoutchouc. Lors de l’enroulement de la bande, veillez à ce que le sens d’enroulement soit opposé au sens de rotation de l’arbre de raccordement, de sorte que lorsque l’arbre hélicoïdal tourne, la bande soit fermement plaquée contre la surface intérieure du boîtier de support. Le rouleau de courroie peut avoir une durée de vie de plus de 3 mois. Cette méthode est simple et réalisable, ne nécessite aucune pièce usinée supplémentaire, représente un faible investissement (utilisation d’une courroie de convoyeur de rebut), est peu coûteuse, stable, fiable et peut être utilisée à long terme.

(4) Réparation de la partie transmission. Le groupe de transmission d'un classificateur à spirale simple se compose généralement d'un moteur électrique, d'une paire de poulies à courroie, d'un réducteur et d'une paire d'engrenages cylindriques. Le groupe de transmission d'un classificateur à double spirale se compose généralement d'un moteur électrique, d'un accouplement, d'un réducteur, d'une paire d'engrenages cylindriques et de deux paires d'engrenages coniques. Les principaux dysfonctionnements de la partie transmission sont les suivants : tout d’abord, un jeu excessif ou la rupture des douilles des goupilles d’accouplement due à l’usure, entraînant un fonctionnement instable du réducteur, ce qui affecte l’engrènement normal des engrenages cylindriques et, par conséquent, la stabilité de la paire d’engrenages coniques. L’usure des douilles d’axe doit faire l’objet d’inspections régulières, et leur cycle de remplacement doit être déterminé de manière à permettre un remplacement en temps opportun, évitant ainsi tout impact sur le bon fonctionnement de l’ensemble du système de transmission. Deuxièmement, une usure importante des engrenages cylindriques ou coniques provoque des vibrations et affecte la stabilité de l’ensemble du mécanisme de transmission. Les engrenages doivent être remplacés sans délai, conformément aux normes de remplacement en cas d’usure. Troisièmement, une usure importante du manchon de l’arbre principal entraîne un affaissement de celui-ci, et le jeu d’engrènement de la paire d’engrenages cylindriques ou coniques ne répond plus aux exigences du cahier des charges, ce qui se traduit par une transmission instable. Dans ce cas, le manchon de l’arbre principal doit être réparé ou remplacé sans délai, et les jeux d’engrènement de tous les engrenages doivent être ajustés pour répondre aux exigences spécifiées.

(5) Réparation du corps du réservoir métallique. Le corps métallique du réservoir comprend le réservoir d’eau, la goulotte de retour de sable et la goulotte de trop-plein. Au cours d’un fonctionnement prolongé, le corps du réservoir est sujet à l’usure, à la déformation et à des fuites localisées. Parmi ces éléments, les revêtements et les grilles de trop-plein sont des pièces qui s’usent facilement. Lors de l’entretien, outre le remplacement ou le soudage des pièces fortement usées mentionnées ci-dessus, il convient également de vérifier si la charpente inférieure et les fondations du corps de la cuve présentent des déformations, des fissures ou d’autres anomalies. Les déformations de la charpente doivent être corrigées sans délai, et les fissures des fondations doivent être traitées rapidement. Le réservoir d’eau est un composant majeur du classificateur à spirale. Au cours des différentes étapes de la maintenance, l’état d’usure et de déformation doit être vérifié et traité sans délai. La goulotte de retour de sable et la goulotte de trop-plein sont généralement constituées de tôles d’acier de 10 à 12 mm d’épaisseur. En raison de l’écoulement de la boue et de la corrosion, elles s’usent rapidement, leur durée de vie ne dépassant généralement pas 4 à 6 mois. Afin de prolonger leur durée de vie, des revêtements résistants à l’usure (en pierre moulée ou en bande transporteuse en caoutchouc de récupération) doivent être installés au fond et sur les parois latérales des goulottes.