Les roulements sont les éléments de support les plus importants des moteurs. Dans des conditions normales, lorsque la température des roulements du moteur dépasse 95 °C et celle des paliers lisses dépasse 80 °C, les roulements surchauffent.
La surchauffe des roulements lors du fonctionnement du moteur est un problème courant aux causes variées, parfois difficiles à diagnostiquer avec précision. Par conséquent, un traitement tardif peut souvent aggraver les dommages au moteur et réduire sa durée de vie, impactant ainsi le fonctionnement et la production. Cet article résume les situations, les causes et les méthodes de traitement de la surchauffe des roulements de moteur.
1. Causes et méthodes de traitement de la surchauffe des roulements de moteur :
1. Le roulement est mal installé, la tolérance d'ajustement est trop faible ou trop faible.
Solution : Les performances des roulements dépendent non seulement de la précision de fabrication du roulement lui-même, mais aussi de la précision dimensionnelle, de la tolérance de forme et de la rugosité de surface de l'arbre et du trou qui lui correspondent, de l'ajustement sélectionné et de la correction de l'installation.
Dans les moteurs horizontaux, les roulements correctement assemblés ne supportent que les contraintes radiales. Cependant, si le jeu entre la bague intérieure du roulement et l'arbre est trop faible, ou si le jeu entre la bague extérieure du roulement et le couvercle d'extrémité est trop faible (c'est-à-dire si la tolérance est trop importante), le jeu du roulement après assemblage devient insuffisant, voire quasi nul. La rotation s'en trouve alors bloquée, ce qui engendre un échauffement en fonctionnement.
Si le jeu entre la bague intérieure du roulement et l'arbre est insuffisant, ou si le jeu entre la bague extérieure du roulement et le couvercle est insuffisant, la bague intérieure et l'arbre, ou la bague extérieure et le couvercle, tourneront l'une par rapport à l'autre, engendrant frottement et échauffement, et pouvant entraîner une surchauffe et une défaillance du roulement. Généralement, la zone de tolérance du diamètre intérieur de la bague intérieure du roulement, servant de référence, est située en dessous du zéro dans la norme, et la zone de tolérance entre l'arbre et la bague intérieure du roulement est beaucoup plus serrée que celle obtenue avec un alésage de référence classique.
2. Un choix inapproprié de graisse lubrifiante ou une utilisation et un entretien incorrects, une graisse lubrifiante de mauvaise qualité ou détériorée, ou mélangée à de la poussière et des impuretés peuvent provoquer un échauffement du roulement.
Solution : Un excès ou un manque de graisse peut entraîner une surchauffe du roulement. En effet, une quantité excessive de graisse génère un frottement important entre la partie rotative du roulement et la graisse, tandis qu’une quantité insuffisante peut provoquer un dessèchement, lui aussi source de frottement et de chaleur. Il est donc nécessaire d’ajuster la quantité de graisse afin qu’elle représente environ la moitié ou les deux tiers du volume de la chambre du roulement. La graisse lubrifiante usée ou dégradée doit être nettoyée et remplacée par une graisse propre et adaptée.
3. L'espace axial entre le couvercle extérieur du palier du moteur et le cercle extérieur du roulement est trop petit.
Solution : Les moteurs de grande et moyenne taille utilisent généralement des roulements à billes à l’extrémité opposée à l’arbre. Des roulements à rouleaux sont utilisés à l’extrémité du prolongement d’arbre, permettant ainsi au rotor de se dilater librement sous l’effet de la chaleur. Les petits moteurs étant équipés de roulements à billes aux deux extrémités, un jeu suffisant doit être prévu entre le couvercle extérieur du roulement et sa bague extérieure. À défaut, le roulement risque de chauffer excessivement en raison d’une dilatation thermique axiale excessive. Dans ce cas, il convient de retirer légèrement le couvercle du roulement avant ou arrière, ou d’insérer une fine feuille de papier entre le couvercle et le couvercle d’extrémité, afin de créer un espace suffisant entre le couvercle extérieur du roulement et sa bague extérieure.
4. Les couvercles d'extrémité ou les chapeaux de palier des deux côtés du moteur ne sont pas installés correctement.
Solution : Si les couvercles d’extrémité ou les couvercles de roulement des deux côtés du moteur ne sont pas installés parallèlement ou si les joints ne sont pas étanches, les billes se désaxeront et tourneront, générant ainsi de la chaleur. Les couvercles d’extrémité ou les couvercles de roulement des deux côtés doivent être réinstallés à plat, correctement alignés et fixés par des boulons.
5. Les billes, les rouleaux, les anneaux intérieurs et extérieurs et les cages à billes sont fortement usés ou le métal se décolle.
Solution : Le roulement doit être remplacé à ce stade.
6. Mauvaise connexion à la machinerie de charge.
Les principales raisons sont : un mauvais assemblage de l'accouplement, une traction excessive de la courroie, une incohérence avec l'axe de la machine de charge, un diamètre trop petit de la poulie, une distance trop importante par rapport au palier de la poulie, une charge axiale ou radiale excessive, etc.
Solution : Corrigez la connexion incorrecte afin d'éviter une force anormale sur le roulement.
7. L'arbre est tordu.
Solution : À ce stade, la force exercée sur le roulement n'est plus purement radiale, ce qui provoque son échauffement. Essayez de redresser l'arbre tordu ou de le remplacer par un roulement neuf.
2. Comment protéger le roulement du moteur contre la surchauffe ?
Il est possible d'enfouir l'élément de mesure de température près du roulement, puis de protéger ce dernier via le circuit de commande. Généralement, le moteur est équipé d'un élément de mesure de température (comme une thermistance) interne, auquel sont connectés deux fils sortant de l'intérieur et reliés à un protecteur spécifique. Ce dernier délivre une tension constante de 24 V ; lorsque la température du roulement dépasse le seuil de déclenchement du protecteur, celui-ci se met en marche pour assurer la protection du moteur. Actuellement, la plupart des fabricants de moteurs en Chine utilisent cette méthode de protection.
Date de publication : 25 juin 2023
