Qu’il s’agisse de traiter du minerai, des déchets de construction ou du calcaire, ce concasseur tire sa force de sa conception unique et de la coordination précise de ses composants pour fragmenter instantanément les matériaux volumineux en particules uniformes. De l’ensemble rotor et des têtes de marteaux aux grilles de criblage et au système d’entraînement, chaque élément influe directement sur l’efficacité du broyage, la qualité du produit fini et les coûts d’exploitation. Cet article vous présentera une analyse approfondie des fonctions et du choix des matériaux des composants d’un concasseur à marteaux, ce qui peut non seulement améliorer l’efficacité et réduire les coûts, mais aussi rendre vos opérations de concassage deux fois plus efficaces !
Quels Sont Les Composants d’Un Concasseur À Marteaux?
Les composants d’un concasseur à marteaux comprennent un rotor, des marteaux, une grille de criblage, des plaques de choc, un carter et un système de transmission. Parmi ces éléments, le rotor fournit l’énergie cinétique nécessaire au choc, les têtes de marteaux concassent directement le matériau et les barreaux de la grille contrôlent la finesse du produit déchargé.
Qu'est-ce qu'un concasseur à marteaux?
Le concasseur à marteaux est un équipement robuste qui utilise des marteaux rotatifs à grande vitesse pour percuter et broyer les matériaux. Dans le domaine du traitement des minerais, il assure généralement le concassage secondaire ou fin, intervenant après l’étape de concassage primaire réalisée par un concasseur à mâchoires. Il peut également être intégré à des systèmes d’alimentation et de criblage pour constituer une installation de concassage mobile. Par rapport aux concasseurs à mâchoires traditionnels, il présente des avantages majeurs tels qu’une conception compacte, une grande facilité d’utilisation, une efficacité de concassage élevée et une faible consommation d’énergie. Il est particulièrement adapté au traitement de matériaux de dureté et de fragilité moyennes, comme le calcaire, le schiste houiller, le gypse et le schiste argileux.
Applications
Cet équipement est largement utilisé dans les secteurs des mines, du sable et des granulats, du ciment et des matériaux de construction, ainsi que dans le traitement des déchets de chantier. Capable d’effectuer des opérations de concassage primaire, secondaire et fin, il offre une grande polyvalence au sein d’une seule et même machine. De plus, la granulométrie de sortie est réglable, ce qui permet de répondre de manière flexible aux diverses exigences des clients concernant le produit fini.
Comment fonctionne un concasseur à marteaux?
Étape 1: Entraînement et rotation
Le moteur entraîne le rotor en rotation à grande vitesse, provoquant l’écartement des têtes de marteau vers l’extérieur sous l’effet de la force centrifuge.
Étape 2: Concassage par impact
Le matériau pénètre dans la chambre de concassage et est violemment fragmenté par les têtes de marteau animées d’une vitesse élevée.
Étape 3: Collision et rebond
Les fragments percutent les plaques d’impact et rebondissent, pour être ensuite frappés à nouveau par les têtes de marteau.
Étape 4: Collision entre particules
Les particules de matériau entrent en collision les unes avec les autres à l’intérieur de la chambre, ce qui réduit encore davantage leur taille.
Étape 5: Criblage et déchargement
Les matériaux fins traversent les ouvertures de la grille de criblage et sont évacués, tandis que les matériaux grossiers sont retenus par les barreaux de la grille.
Étape 6: Concassage en recirculation
Les matériaux grossiers restent dans la chambre pour subir de nouveaux impacts et une attrition supplémentaire jusqu’à ce qu’ils répondent aux spécifications requises.
Explication des 6 composants d'un concasseur à marteaux
1. Ensemble rotor
L’ensemble rotor se compose d’un arbre principal, de disques porte-marteaux et d’axes. L’arbre principal est fabriqué en acier allié 40Cr ou 42CrMo ayant subi un traitement de trempe et de revenu, garantissant une résistance élevée à la fatigue. Les disques porte-marteaux servent à fixer les marteaux et nécessitent des surfaces présentant une excellente résistance aux chocs. Avant de quitter l’usine, le rotor est soumis à un équilibrage dynamique rigoureux afin d’assurer un fonctionnement stable, sans vibrations, lors de la rotation à grande vitesse.
Problèmes courants et solutions:
Un déséquilibre dynamique peut entraîner une intensification des vibrations de l’équipement et une défaillance prématurée des roulements. Des inspections régulières sont nécessaires pour garantir une usure uniforme des marteaux.
2. Tête de marteau
La tête de marteau est une pièce d’usure critique, en contact direct avec le matériau lors du concassage; sa qualité influe directement sur l’efficacité de l’opération. Les principaux types disponibles sur le marché sont les têtes en acier au manganèse, en alliage à haute teneur en chrome et les modèles bimétalliques composites. Le choix du matériau doit être adapté à la dureté du matériau à concasser. Les marteaux en acier au manganèse offrent une bonne ténacité et conviennent aux pierres de dureté standard. Pour les matériaux durs, il convient d’utiliser des marteaux en alliage à haute teneur en chrome ou des modèles composites, en raison de leur résistance supérieure à l’usure.
Durée de vie de la tête de marteau:
La durée de vie dépend de l’interaction entre trois facteurs: la dureté du matériau, la vitesse du rotor et le matériau constitutif de la tête de marteau. Des pratiques d’entretien quotidiennes — telles que le retournement du marteau pour utiliser l’autre face, le remplacement symétrique et la réparation par rechargement dur — peuvent contribuer à prolonger sa durée de vie.
3. Barres de grille / Plaque de criblage
La plaque de criblage est installée sous le rotor; sa fonction principale est de contrôler la granulométrie du produit de sortie tout en participant au broyage et au concassage du matériau. Les matériaux couramment utilisés sont l’acier moulé à haute teneur en manganèse (Mn13) ou les alliages résistants à l’usure, qui offrent un équilibre entre ténacité et résistance à l’abrasion. Par ailleurs, l’espacement entre les barres de grille peut être réglé manuellement ou hydrauliquement; cette ouverture détermine directement la finesse ou la grossièreté du produit fini.
Problèmes courants et solutions:
Une teneur en humidité excessive du matériau ou une conception inadaptée des ouvertures de la grille peut facilement entraîner un colmatage. Pour prévenir efficacement ce phénomène, les modèles modernes utilisent souvent des ouvertures en forme de “V” ainsi qu’une plaque de criblage incurvée, favorisant ainsi une évacuation plus fluide du matériau.
4. Carter / Enveloppe
Le carter constitue la structure externe du concasseur à marteaux; il se compose d’un corps supérieur, d’un corps inférieur ainsi que de parois latérales gauches et droites. Il est fabriqué soit par assemblage de tôles d’acier soudées, soit par moulage monobloc. Les parois intérieures sont revêtues de plaques d’usure en acier au manganèse, capables de résister efficacement aux chocs des matériaux tout en permettant un remplacement aisé. Des dispositifs d’étanchéité sont installés aux points de jonction entre l’arbre et le carter afin d’empêcher toute fuite de poussière.
5. Plaque de revêtement
La plaque de revêtement (ou plaque d’impact) est montée au-dessus de la chambre de broyage; elle renvoie les matériaux vers la zone d’action des marteaux pour un broyage supplémentaire. Elle est fabriquée en acier au manganèse moulé, avec une dureté superficielle considérablement accrue par trempe.
Deux modèles sont disponibles: réglable et fixe.
Le modèle réglable permet de modifier l’écartement entre la plaque et les marteaux grâce à un mécanisme à vis. Le modèle fixe se distingue par sa structure simple et sa facilité d’installation, ce qui le rend adapté aux équipements de plus petite taille. Par ailleurs, la section de la plaque située près de l’ouverture d’alimentation subit une usure plus rapide; elle nécessite donc une inspection régulière et un remplacement en temps opportun.
6. Système d’entraînement
Le système d’entraînement alimente le concasseur à marteaux et peut être actionné soit par un moteur électrique, soit par un moteur diesel; il se compose d’éléments tels que des poulies ou des accouplements et des paliers. La puissance du moteur est adaptée avec précision à la capacité de production de l’équipement, allant d’un peu plus de dix kilowatts à plus de mille kilowatts.
Modes d’entraînement:
Entraînement par courroies trapézoïdales étroites et entraînement direct par réducteur.
Les entraînements par courroies trapézoïdales étroites offrent un coût réduit et une facilité de remplacement, ce qui les rend adaptés aux équipements de petite et moyenne taille. Les réducteurs à entraînement direct offrent un meilleur rendement de transmission et sont couramment utilisés dans les lignes de production à grande échelle. Par ailleurs, l’équipement est doté d’un coupleur hydraulique ou d’une goupille de cisaillement servant de dispositif de protection contre les surcharges, afin d’éviter que des corps étrangers métalliques n’endommagent les composants essentiels.
Conclusion
Comprendre les 6 composants d’un concasseur à marteaux est la première étape pour améliorer l’efficacité de l’équipement et réduire les coûts d’exploitation. De l’ensemble du rotor au système d’entraînement, le choix approprié et l’entretien régulier de chaque composant ont un impact direct sur vos performances de production. N’hésitez pas à nous contacter si vous avez besoin de concasseurs à marteaux sur mesure ou de conseils professionnels concernant le choix de l’équipement.