Causes et correction sans démontage de l'arbre de vis d'extrudeuse tordu

Guide de Maintenance des Équipements de Production de Briques et Tuiles

Dans les lignes de production de briques cuites à l'argile, l'extrudeuse est l'équipement de formage principal, tandis que l'arbre de vis est l'un des composants de transmission les plus critiques de l'extrudeuse. L'arbre de vis est responsable de la transmission de la majeure partie du couple généré pendant le fonctionnement et du transport des matériaux d'argile vers l'avant sous pression. Par conséquent, son état de fonctionnement affecte directement la qualité de formage des briques crues ainsi que la stabilité opérationnelle de l'équipement.

Lors d'une production à long terme, en raison des conditions complexes des matières premières et des variations de charge de l'équipement, la flexion ou la déformation de l'arbre de vis est un problème mécanique relativement courant. Si elle n'est pas traitée rapidement, elle peut entraîner un fonctionnement anormal de l'équipement, des dommages mécaniques, voire un arrêt de la production.

Sur la base d'une expérience pratique de maintenance dans l'industrie de la brique et de la tuile, cet article présente une méthode de correction pratique sur site qui ne nécessite pas le démontage de l'extrudeuse, ce qui est particulièrement adapté aux petites et moyennes usines de briques ayant une capacité de maintenance limitée.

L'arbre de vis est un composant de transmission clé à l'intérieur de l'extrudeuse et présente les caractéristiques structurelles suivantes.

• Transmission de Couple Élevé

Pendant le processus d'extrusion, l'arbre de vis transmet continuellement la puissance mécanique tout en poussant le matériau d'argile vers la tête de filière.

• Rainures de Clavette Tangentielles

Afin de monter les pales de vis, l'arbre est généralement conçu avec deux rainures de clavette tangentielles. Bien que cette structure facilite l'installation des pales, par rapport à un arbre plein de même diamètre, sa résistance à la flexion et sa résistance à la torsion sont relativement réduites.

• Caractéristiques des Matériaux et de la Fabrication

Dans la fabrication traditionnelle de machines à briques, en raison des limitations d'équipement, de nombreux arbres de vis ne subissent pas de traitement thermique de trempe et de revenu.

Selon les normes générales de fabrication mécanique, les arbres de transmission qui ne subissent pas de traitement thermique approprié ont tendance à avoir une résistance à la fatigue et une résistance aux chocs plus faibles, ce qui augmente la possibilité de déformation lors d'un fonctionnement à long terme.

Dans la production pratique de briques, la flexion de l'arbre de vis d'extrudeuse est principalement causée par les facteurs suivants.

Les conditions des matières premières varient considérablement entre les différentes usines de briques, telles que :

• Différences d'indice de plasticité
• Fluctuations de la teneur en humidité
• Distribution granulométrique instable

Ces facteurs provoquent des fluctuations importantes de la charge de fonctionnement de l'extrudeuse, entraînant un couple alternatif périodique sur l'arbre de vis.

Si la matière première n'est pas correctement traitée, elle peut contenir :

• Pierres
• Fragments métalliques
• Impuretés dures

Lorsque ces corps étrangers pénètrent dans l'extrudeuse, ils génèrent des charges d'impact instantanées, qui peuvent provoquer une flexion, voire une torsion de l'arbre de vis.

Lors de la production de différents types de briques, tels que :

• Briques perforées
• Blocs creux isolants
• Briques d'argile standard

la pression d'extrusion varie considérablement, ce qui impose différents niveaux de charge mécanique à l'arbre de vis.

Les extrudeuses sont généralement des équipements de production continue. Le fonctionnement prolongé dans des conditions de forte charge accélère la déformation par fatigue de l'arbre de vis.

• Lorsque l'arbre de vis devient courbé, les phénomènes suivants se produisent généralement :
• Augmentation significative de l'oscillation de la tête de filière
• Fluctuation de la pression d'extrusion
• Friction locale entre la vis et la chemise du cylindre
• Augmentation des vibrations et du bruit de l'équipement
• Dans les cas graves, les pales de vis peuvent entrer en collision directe avec la paroi du cylindre, ce qui constitue une menace sérieuse pour la sécurité de l'équipement.

Il convient de noter que :

La flexion de l'arbre de vis peut être corrigée, mais la déformation par torsion ne peut pas être réparée sans démontage et remplacement.

Pour les usines de briques ayant des ressources financières ou une capacité de maintenance limitées, le redressage par flamme sur site peut être utilisé pour réparer l'arbre. La procédure spécifique est la suivante.

Toutes les pales de vis montées sur l'arbre doivent être retirées afin que le corps de l'arbre soit complètement exposé.

Faire tourner manuellement l'arbre de vis et utiliser un pointeau ou un comparateur pour déterminer :

• Le point de flexion le plus élevé
• Le point de flexion le plus bas
• Le centre de la position de flexion

Ces emplacements doivent être clairement marqués.

Dans la plupart des cas, la flexion se produit près de la base du roulement avant.

Pour éviter d'endommager les roulements pendant le chauffage, des mesures de protection doivent être prises :

• Enrouler une corde d'amiante autour de l'arbre au bas de la boîte d'alimentation
• Appliquer un matériau d'argile humide à l'extérieur de la couche d'amiante

Cette isolation empêche la chaleur de se transférer au roulement et évite le recuit du roulement.

Placer les outils de support suivants sous la position de flexion :

• Cales en acier
• Blocs de support en V

Cela garantit que les roulements ne seront pas endommagés pendant le processus de correction.

Utiliser une flamme oxyacétylénique pour chauffer uniformément la section courbée de l'arbre.

Une fois que la surface de l'arbre atteint un état rouge uniforme, frapper l'extrémité éloignée de l'arbre avec un marteau d'environ 18 livres pour corriger progressivement l'alignement de l'arbre.

Pendant le processus, vérifier en continu l'alignement de l'arbre avec un outil de mesure pour éviter la surcorrection.

Après correction, la tolérance acceptable est :

• Flexion de l'arbre de vis ≤ 1 mm

ce qui est suffisant pour un fonctionnement normal de l'extrudeuse.

Le redressage par flamme peut réduire la résistance à la fatigue de la zone chauffée. Par conséquent, un traitement de durcissement superficiel local est recommandé.

1. Chauffer la surface de l'arbre à l'aide d'une flamme oxyacétylénique
2. Température de chauffage : 830–850°C
3. Refroidir rapidement la zone chauffée à l'eau
4. Utiliser la chaleur interne de l'arbre pour le revenu

Pendant le revenu, la couleur de la surface change généralement comme suit :

• Blanc → Jaune → Bleu

Lorsque la surface devient bleue, refroidir immédiatement l'arbre à l'eau pour stabiliser la dureté.

La dureté finale de la surface de l'arbre doit être :

≤ HRC 30

Ce niveau assure une résistance à l'usure suffisante tout en maintenant la ténacité du matériau.

Pour de nombreuses petites et moyennes usines de briques, le remplacement d'un arbre de vis est coûteux.

Par exemple :

• Les coûts supplémentaires comprennent le transport, la main-d'œuvre et les pertes dues aux temps d'arrêt

Dans de nombreux cas, la perte économique totale peut atteindre plusieurs fois le coût de l'arbre lui-même.

L'utilisation de la méthode de correction sur site peut :

• Éviter les longs arrêts de production
• Réduire les coûts de maintenance
• Améliorer l'utilisation des équipements

L'expérience pratique a prouvé que le redressage par flamme sur site d'un arbre de vis d'extrudeuse courbé est une méthode de maintenance économique, pratique et efficace.

La technique présente plusieurs avantages :

• Pas besoin de démonter l'équipement
• Temps de maintenance court
• Coût de réparation faible
• Opération simple

Pour les petites et moyennes usines de briques disposant d'installations de maintenance limitées, cette méthode a une grande valeur pratique et un fort potentiel de promotion industrielle.

Grâce à une maintenance adéquate des équipements et à des méthodes de réparation scientifiques, la durée de vie des composants clés de l'extrudeuse peut être considérablement prolongée, assurant ainsi le fonctionnement stable de la ligne de production de briques.