En règle générale, les fabricants de ciment ont recours à la méthode de raclage pour remédier à la surchauffe des douilles de roulement stratifiées en résine phénolique (ci-après dénommées « douilles de roulement en résine phénolique ») dans les broyeurs à boulets. Parallèlement, conformément aux consignes du manuel d’utilisation du broyeur, l’eau est utilisée comme lubrifiant pour ces douilles. Après de nombreuses années de pratique, Zang Zeyuan et ses collègues de l'usine de matériaux de construction de Qingdao Laoshan, dans la province du Shandong, estiment que la méthode de raclage et la lubrification à l'eau présentent plusieurs inconvénients. Les principaux problèmes sont les suivants :

① Charge de travail importante et temps d’arrêt prolongé. Lors du traitement des douilles de roulement en résine phénolique par raclage, il faut soulever la coque du broyeur à l’aide de vérins, retirer la douille de roulement pour la racler et vérifier la présence de minium, puis la remettre en place dans le logement du roulement, abaisser la coque et faire tourner le broyeur manuellement. Il faut ensuite relever à nouveau le carter, retirer la douille de roulement et répéter l’opération de raclage. Ce n’est qu’après de nombreux cycles répétés de ce type que la surface de contact peut répondre aux exigences. Il faut généralement au moins une journée, voire plus, pour traiter correctement une paire de douilles de roulement.

② Un effort physique intense et des compétences techniques élevées sont requis.

③ La lubrification à l'eau entraîne de la corrosion, ce qui affecte la durée de vie mécanique. Lorsque l'eau est utilisée comme lubrifiant, la douille du palier principal est remplie d'eau toute l'année, ce qui provoque inévitablement la corrosion des pièces en acier et en fer telles que l'arbre creux, le logement de palier et le couvercle de palier. Ce phénomène est particulièrement grave dans les régions où la qualité de l'eau est médiocre, car celle-ci contient divers sels qui aggravent la corrosion et réduisent la durée de vie de l'équipement.

Les deux broyeurs à boulets équipés de paliers en résine phénolique de cette usine fonctionnaient initialement conformément aux exigences du manuel d’utilisation concernant le raclage et la lubrification à l’eau. Par la suite, dans la pratique, ils ont constaté que l'opération de raclage était chronophage et exigeait beaucoup de main-d'œuvre. Compte tenu du fait que les matériaux phénoliques s'enflamment facilement à haute température, ils ont audacieusement proposé de remplacer le raclage par une “ méthode de rodage par combustion ” et la lubrification à l'eau par une lubrification à l'huile, et ont réussi à mettre cette solution en pratique.

(1) Principe de la “ méthode de rodage à chaud ” pour le rodage des douilles de roulement

Le principe de la “ méthode de rodage à chaud ” repose sur le point d’inflammation relativement bas de la résine phénolique (environ 250 °C). Pendant le fonctionnement du broyeur, des températures localement élevées aux points de contact de la douille de palier peuvent atteindre ce point d’inflammation, provoquant une carbonisation localisée de la résine phénolique et une réduction significative de la résistance. À mesure que l’arbre creux tourne, ces points carbonisés s’usent progressivement jusqu’à devenir lisses, permettant ainsi d’obtenir la surface de contact requise.

(2) Procédure d’exploitation relative à la “ méthode de rodage à chaud ” pour les bagues en résine phénolique

① Vidangez entièrement l'eau utilisée comme lubrifiant des paliers principaux. Après avoir éliminé les dépôts et l'eau stagnante au fond des paliers, versez de l'huile pour engrenages n° 26. Si vous ne disposez pas d’huile pour engrenages n° 26, utilisez de l’huile pour engrenages n° 30 en été et de l’huile pour engrenages n° 20 en hiver (l’huile pour engrenages n° 26 peut être utilisée toute l’année). Vérifiez que la jauge de niveau d’huile et le niveau d’huile sont conformes aux exigences.

② Vérifiez le circuit d'eau de refroidissement des paliers principaux afin de vous assurer qu'il n'y a ni fuite ni suintement. Portez une attention particulière aux fuites au niveau des raccords d'entrée et de sortie de la douille de palier. Si tout est normal, ouvrez la vanne pour permettre à l'eau de refroidissement de circuler.

③ Démarrez le broyeur et lancez l'alimentation en matière première. Surveillez tout particulièrement la température de la douille de roulement. Après 30 minutes de fonctionnement, la température de la douille de roulement dépasse généralement 65 °C. À ce stade, il n'est pas nécessaire d'arrêter le broyeur ; le fonctionnement peut se poursuivre. Au bout d’environ 1 heure, lorsque la température atteint 70 °C, arrêtez immédiatement le broyeur (en interrompant l’alimentation de la tête de broyage comme d’habitude avant l’arrêt). Ne coupez toutefois pas l’alimentation en eau de refroidissement des roulements.

④ Après un arrêt d'environ 1,5 à 2,5 heures, la température de la douille de roulement redescend à environ 30 °C. Redémarrez le broyeur et reprenez l'alimentation en matière première. Au bout d'environ 1,5 à 2 heures, la température de la douille de roulement remonte à 70 °C, et le broyeur est à nouveau arrêté pour refroidissement.

⑤ Au bout de 1,5 à 2,5 heures, la température de la douille de roulement redescend en dessous de 30 °C. Redémarrez le broyeur et reprenez l'alimentation normale. En général, après 1 à 2 arrêts, la température de fonctionnement de la douille de roulement se stabilise en dessous de 60 °C, ce qui indique que le rodage est terminé et que le fonctionnement normal peut reprendre.

(3) Points à prendre en compte pendant le fonctionnement

① Le thermomètre utilisé pour mesurer la température de la douille de roulement doit être en bon état. En général, les usines utilisent un thermomètre à pression de type WTZ-288 pour mesurer la température de la douille de roulement. Vérifiez qu’il est intact, que le tube capillaire n’est ni pincé, ni tordu, ni endommagé d’aucune autre manière, et que l’aiguille indique correctement la température et réagit avec précision.

② Afin d’observer le fonctionnement de l’arbre creux et de faciliter la ventilation et la dissipation de la chaleur, ouvrez les deux orifices d’inspection situés sur le couvercle de palier pendant la période de rodage, puis refermez-les une fois le rodage terminé, lors du retour au fonctionnement normal. Pendant la période de rodage, de la fumée et des vapeurs d’huile peuvent s’échapper des trous d’inspection, ce phénomène étant plus marqué en hiver. Ce phénomène est normal et ne doit pas vous alarmer. Tant que le thermomètre fonctionne correctement et de manière fiable et que la température relevée reste dans la limite spécifiée (70 °C), aucune autre mesure d’urgence n’est nécessaire.

La pratique a démontré que la “ méthode de rodage ” pour les douilles de roulement en résine phénolique est simple à mettre en œuvre, nécessite peu de travail et élimine les opérations répétitives de levage et d’abaissement du corps du broyeur, le démontage et le raclage des douilles de roulement, ainsi que le tournage manuel requis par la méthode de raclage. Seules quelques étapes simples — démarrer le broyeur, l’arrêter et surveiller le thermomètre — sont nécessaires, ce qui réduit considérablement la charge de travail. En général, pour une nouvelle paire de douilles de roulement, seuls 1 à 2 arrêts sont nécessaires, pour une durée totale d’arrêt de 3 à 4 heures, avant que la production normale puisse reprendre. Par rapport à la méthode de raclage, le temps d’arrêt peut être réduit de plus de 5 heures, ce qui génère des avantages économiques significatifs. Le niveau de compétence requis des opérateurs est faible ; toute personne ayant participé à une ou deux opérations selon la “ méthode de rodage ” peut l’effectuer de manière autonome. De plus, le passage à la lubrification à l’huile élimine le problème de corrosion des composants.

Cette usine utilise la “ méthode de rodage ” depuis 5 à 6 ans et n'a enregistré aucun incident lié aux bagues de roulement au cours de cette période.