Étude de cas : Amélioration de la fiabilité et de l'efficacité des systèmes de convoyage pour la manutention de matériaux en vrac grâce à une technologie avancée de couplage hydraulique

Étude de cas : Amélioration de la fiabilité et de l'efficacité des systèmes de convoyage pour la manutention de matériaux en vrac grâce à une technologie avancée de couplage hydraulique  

ID du document : DMS-CS-2024-FC422TVB  

Préparé par : Dalian Mairuisheng Transmission Mechanism Equipment Co., Ltd.  

Date : 30 septembre 2025  

Mots clés : Accouplement hydraulique, Systèmes d'entraînement de convoyeur, Démarrage progressif, Protection contre les surcharges, Amortissement des vibrations, Équilibrage de puissance, Manutention de matériaux en vrac, Modèle 422TVB, Efficacité énergétique.  

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 Résumé exécutif  

Cette étude de cas détaille la mise en œuvre réussie de Dalian Mairuisheng'Coupleur hydraulique modèle 422TVB (configuration à poulie) installé dans un système de convoyage de manutention de matériaux en vrac de grande capacité sur une exploitation minière du Xinjiang. Le client était confronté à des problèmes récurrents, notamment des pannes de moteur, des défaillances de réducteurs et des dommages structurels dus aux chocs au démarrage du convoyeur et aux surcharges. L'intégration d'un coupleur hydraulique a permis de réduire de 95 % les chocs au démarrage, d'allonger de 40 % la durée de vie des composants et d'éliminer les temps d'arrêt imprévus. Le coupleur hydraulique a également permis une accélération en douceur et une protection intégrée contre les surcharges, réduisant ainsi les coûts de maintenance de 30 % par an. Ce rapport analyse en détail les principes techniques, le processus de mise en œuvre et les avantages quantitatifs de la technologie des coupleurs hydrauliques pour les applications de convoyage industriel.  

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 1. Introduction : Le rôle des accouplements hydrauliques dans les systèmes de convoyage industriels  

Les systèmes de convoyage sont des composants essentiels dans des secteurs tels que l'exploitation minière, le ciment et la logistique, où ils manipulent des charges massives dans des conditions exigeantes. Les accouplements rigides traditionnels transmettent le couple directement, ce qui entraîne un couple de démarrage élevé, des chocs mécaniques et des défaillances fréquentes des composants. En revanche, la technologie des accouplements hydrauliques exploite les principes hydrodynamiques pour transmettre la puissance en douceur, atténuant ainsi ces problèmes. Cette étude examine comment Dalian Mairuisheng'Le modèle d'accouplement fluide 422TVB a résolu les défis opérationnels d'un convoyeur minier basé au Xinjiang, soulignant ses avantages de conception et son impact économique.  

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 2. Aperçu technique du coupleur hydraulique modèle 422TVB  

 2.1 Principe de fonctionnement  

Le coupleur hydraulique fonctionne en transmettant le couple par l'intermédiaire d'un fluide hydraulique (généralement de l'huile minérale), créant ainsi une liaison souple entre le moteur (arbre d'entrée) et l'entraînement du convoyeur (arbre de sortie). Ses principaux composants sont :  

- Turbine (Pompe) : Connectée au moteur, elle accélère le fluide de manière centrifuge.  

- Turbine (Runner) : Entraînée par le fluide'son énergie cinétique fait tourner l'arbre de sortie.  

- Chambre de travail : Scelle le fluide dans un chemin toroïdal, permettant un transfert d'énergie continu.  

Au démarrage, la roue tourne tandis que la turbine reste immobile, créant un glissement de 100 %. La circulation du fluide s'établit progressivement, permettant au convoyeur d'accélérer en douceur, sans à-coups. À pleine vitesse, le glissement est réduit à 2.–3%, maintenant une efficacité élevée tout en amortissant les vibrations.  

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 3. Scénario d'application : Défis du convoyeur minier du Xinjiang  

 3.1 Problèmes préalables à la mise en œuvre  

Le client'Un convoyeur incliné de 800 mètres transportait du minerai de fer à un débit de 1 200 tonnes/heure. Le système d'accouplement rigide existant a permis :  

- Pannes de moteur : les courants de rotor bloqué au démarrage ont provoqué la combustion des enroulements.  

- Dommages à la boîte de vitesses : les chocs ont fracturé les dents des pignons d'entrée.  

- Défaillances d'épissure de courroie : une accélération saccadée a cassé les joints d'épissure chaque mois.  

- Déséquilibre de puissance : dans les variateurs multimoteurs, une répartition inégale de la charge déclenche les relais.  

Les pertes annuelles ont dépassé 200 000 $ en temps d’arrêt et en remplacement de composants.  

 3.2 Conception de la solution  

Dalian Mairuisheng a proposé le modèle 422TVB de couplage hydraulique pour remplacer le couplage rigide. Ses principaux avantages ont été présentés au client.'s besoins:  

- Démarrage progressif : la transmission progressive du couple élimine les chocs au démarrage.  

- Protection contre les surcharges : les turbulences du fluide lors des calages dissipent l'énergie, empêchant ainsi l'épuisement du moteur.  

- Amortissement des vibrations : L'isolation hydrodynamique réduit les contraintes structurelles.  

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 4. Mise en œuvre et analyse des performances  

 4.1 Processus d'installation  

1. Modernisation : Le coupleur hydraulique 422TVB a été monté entre le moteur de 55 kW et la boîte de vitesses, en alignement avec l'arbre de la poulie du convoyeur.  

2. Chargement du fluide : l'huile à viscosité optimisée a été remplie à 80 % de sa capacité pour des caractéristiques de couple et de glissement équilibrées.  

3. Tests : les séquences de démarrage et les tests de charge ont vérifié les performances dans des conditions de pointe.  

 4.2 Indicateurs de performance  

Les données post-installation collectées sur six mois ont démontré :  

- Réduction du courant de démarrage : les courants d'appel sont passés de 600 % à 220 % des ampères à pleine charge, minimisant ainsi les perturbations du réseau.  

- Élimination des chocs : les capteurs de vibrations ont montré une diminution de 95 % des amplitudes de pointe lors de l'accélération.  

- Efficacité : L'efficacité opérationnelle a atteint 96,5 % à charge nominale, avec un glissement maintenu à 2,8 %.  

- Stabilité de la température : les températures des fluides sont restées inférieures à 45°C même sous charge cyclique, aidé par la poulie's dissipation de chaleur.  

 4.3 Avantages économiques  

- Réduction des temps d'arrêt : les arrêts imprévus sont passés de 10 événements/an à zéro.  

- Économies de maintenance : les remplacements de composants ont diminué de 30 %.  

- ROI : Le projet a été rentabilisé en 7 mois grâce à des améliorations de fiabilité.  

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 5. Avantages techniques des accouplements hydrauliques dans les systèmes de convoyage  

 5.1 Démarrage progressif et adaptation de la charge  

Le coupleur hydraulique permet une accélération progressive en contrôlant le glissement. Sur le convoyeur du Xinjiang, le cycle de démarrage de 20 secondes a permis d'éviter le glissement de la bande et les pertes de tension. Ceci est essentiel pour les convoyeurs inclinés où les mouvements brusques provoquent le recul du matériau.  

 5.2 Protection contre les surcharges et les vibrations  

Lors d'un blocage de courroie, le coupleur hydraulique a permis au moteur de tourner sans caler. Le brassage du fluide a converti l'énergie cinétique en chaleur, déclenchant ainsi les protections thermiques sans dommage mécanique. L'amortissement des vibrations a également prolongé la durée de vie des roulements de 40 %.  

 5.3 Équilibrage de puissance dans les entraînements multimoteurs  

Pour les convoyeurs à double entraînement, le coupleur hydraulique équilibre la répartition de la charge en ajustant automatiquement le glissement. Cela élimine les déséquilibres de couple et réduit le risque de grillement du moteur.  

 5.4 Efficacité énergétique  

En réduisant les courants de démarrage et en optimisant la répartition de la charge, le couplage hydraulique a réduit la demande énergétique de pointe de 25 %, conformément aux objectifs de durabilité.  

 6. Analyse comparative : couplages hydrauliques et technologies alternatives  

Les accouplements hydrauliques surpassent les VFD en termes de durabilité et de rentabilité pour les applications lourdes, tandis que les embrayages mécaniques manquent de contrôle de couple adaptatif.  

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 7. Orientations futures et applications industrielles  

Le succès du modèle 422TVB souligne le potentiel des coupleurs hydrauliques dans :  

- Exploitation minière : Concasseurs, empileurs et alimentateurs à tablier.  

- Ciment : Fours rotatifs et broyeurs à boulets.  

- Centrales électriques : Convoyeurs de charbon et systèmes de manutention des cendres.  

Les tendances émergentes telles que la surveillance de l’état alimentée par l’IA et les systèmes de refroidissement intégrés amélioreront encore la fiabilité des couplages hydrauliques.  

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 8. Conclusion  

Dalian Mairuisheng'Le modèle 422TVB de couplage hydraulique a révolutionné le convoyeur du Xinjiang'Les performances de ce système sont assurées par des démarrages progressifs, une résistance aux surcharges et un amortissement des vibrations. Ce projet illustre comment la technologie des coupleurs hydrauliques peut résoudre les problèmes systémiques des systèmes de manutention tout en générant des rendements financiers substantiels. Pour les industries cherchant à améliorer la fiabilité opérationnelle, les coupleurs hydrauliques représentent une solution éprouvée et rentable.