Poulie de grue conforme GB/T 24809.1-2009
La norme GB/T 24809.1-2009 « Appareils de levage à charge suspendue — Poulies — Partie 1 : Exigences générales » constitue la norme de base pour la conception, la fabrication et la réception des poulies de grue. Cette norme, qui correspond à l'ISO 4309:2004 (MOD), spécifie le type de structure, les paramètres dimensionnels, les exigences relatives aux matériaux et les règles d'inspection des poulies à câble métallique. Elle s'applique aux poulies utilisées dans les mécanismes de levage et de relevage de flèche de divers appareils de levage.
La norme GB/T 24809.1-2009 est le texte de référence pour la conception, la fabrication et la réception des poulies de grue. Elle définit le type de structure, les paramètres de gorge, les traitements thermiques des matériaux ainsi que les critères d'inspection et de mise au rebut. La poulie assure le guidage et le renvoi du câble métallique ; la précision de sa gorge et sa résistance à l'usure conditionnent directement la durée de vie du câble.
Types de poulies et paramètres de conception
La norme GB/T 24809.1-2009 classe les poulies de grue selon leur type de structure : les poulies à gorge unique (pour le guidage ou le renvoi d'un seul câble), les poulies à gorges multiples (deux câbles ou plus partageant le même corps de poulie, couramment utilisées dans les mécanismes de levage à forte multiplication, comme les palans de levage principal des grues à portique), les poulies soudées (moyeux et voiles en tôle d'acier soudée — légères et faciles à fabriquer, adaptées aux ponts roulants légers et moyens) et les poulies moulées (coulée intégrale, offrant une meilleure résistance et une meilleure résistance à l'usure, destinées aux grues de service lourd).
La norme définit une série de 30 diamètres nominaux de poulies, de D=200 mm à D=2500 mm. Le rapport entre le diamètre de la poulie et le diamètre du câble métallique (D/d) est le paramètre de conception le plus critique : la norme exige D/d≥20 pour les grues à usage général, D/d≥25 pour les grues de classe de fonctionnement lourde A6 et au-delà, et D/d≥30 pour les grues manipulant du métal en fusion. Ce rapport influence directement la durée de vie en fatigue par flexion du câble : plus il est élevé, plus la contrainte de flexion dans le câble est faible et plus sa durée de vie est longue.
Profil et dimensions de la gorge
La norme impose des exigences strictes sur le profil de la gorge : le rayon de fond de gorge R doit être compris entre 0,525 d et 0,550 d (d étant le diamètre nominal du câble métallique). Lorsque la poulie est utilisée comme poulie d'équilibrage (sans mouvement relatif du câble), R peut être réduit à une valeur comprise entre 0,515 d et 0,535 d. La profondeur de gorge h doit être supérieure ou égale à 1,5 d afin d'éviter tout risque de sortie du câble en service. L'angle d'ouverture de la gorge est généralement de 60° pour un câble métallique standard ; il est réduit à 45° lorsque l'angle de déviation du câble est important, afin de limiter les frottements contre les parois latérales.
La norme exige également une rugosité de surface de la gorge Ra≤6,3 μm. Les surfaces de gorge moulées ne doivent présenter ni soufflure, ni piqûre, ni fissure. Les cordons de soudure des poulies soudées doivent faire l'objet d'un contrôle non destructif (MT ou PT). La tolérance sur le diamètre de fond de gorge est de H9 (lorsque la précision du diamètre du câble est critique) ou de H11 (pour un usage général).
Matériaux et traitements thermiques
La norme définit les exigences relatives aux matériaux des poulies : pour les poulies moulées, la fonte grise HT200 (≥ HT200) est requise pour les conditions de service courantes, tandis que l'acier moulé ZG270-500 est réservé aux applications à fortes charges ou à chocs. Pour les poulies soudées, le corps est réalisé en acier Q235B (≈S235JR) ou Q345B (≈S355J2) ; les boudins peuvent être en tôle d'acier résistante à l'usure ou comporter des inserts en acier moulé. La surface de la gorge doit subir un durcissement : dureté ≥HB190 pour la fonte grise et ≥HB230 pour l'acier moulé, avec une profondeur de couche durcie d'au moins 2 mm. Pour les poulies soudées, un rechargement en alliage résistant à l'usure (dureté HRC45~55) peut être appliqué sur la gorge, suivi d'un usinage aux dimensions finales. La norme recommande en outre un essai d'équilibrage dynamique : pour les poulies de diamètre D≥500 mm tournant à une vitesse n≥200 tr/min, le balourd résiduel ne doit pas dépasser la valeur spécifiée.
Les poulies pour ponts roulants et grues à portique fabriquées par Kelude Industries Lourdes sont conçues et fabriquées conformément à la norme GB/T 24809.1. Les dimensions critiques sont vérifiées individuellement sur chaque pièce afin de garantir un fonctionnement régulier du câble métallique.
Service lourd ≥25
Métal en fusion ≥30
Poulie d'équilibrage R≤0,535d
Anti-déviation
Sans soufflure ni piqûre
Grand angle de déviation 45°
Acier moulé ≥HB230
Structure du voile et montage des roulements
La norme définit la structure du voile de la poulie : pour les petites poulies de diamètre D≤400 mm, un voile plein est adopté — conception simple et fabrication aisée. Pour les poulies de diamètre D=400~1000 mm, un voile ajouré avec allègements est utilisé, permettant de réduire la masse tout en préservant la résistance. Pour les grandes poulies de diamètre D≥1000 mm, des bras répartis uniformément relient le moyeu au boudin — solution la plus légère et offrant une bonne ventilation, adaptée aux grandes poulies des grues à portique et des portiques de quai (STS).
Exigences de montage des roulements : la poulie doit être équipée d'un roulement (rigide à billes ou à rotule sur rouleaux). Le palier et le moyeu de la poulie sont assemblés avec un ajustement H7/k6. Une lubrification périodique à la graisse (graisse au lithium ou graisse extrême-pression au lithium) est requise, avec un intervalle ne dépassant pas 500 heures de service. Le voile radial de la poulie ne doit pas excéder 0,1 % du diamètre de fond de gorge, et le voile frontal 0,15 %.
Critères d'inspection et de mise au rebut
La norme spécifie les conditions de mise au rebut des poulies : usure de la gorge — la poulie doit être remplacée lorsque la quantité d'usure du diamètre de fond de gorge atteint 25 % du diamètre du câble métallique (soit D usé ≥0,25 d). Pour les poulies moulées, toute fissure en fond de gorge — quelle qu'elle soit — rend la poulie impropre au service et impose son remplacement immédiat. Endommagement du boudin — lorsque la largeur de la partie manquante dépasse 50 % de la profondeur de gorge.
Rupture d'un bras — la rupture d'un seul bras constitue une défaillance grave et entraîne la mise au rebut complète de la poulie. Si les roulements sont endommagés et provoquent une rotation irrégulière ou un blocage, ils doivent être remplacés avant toute remise en service. Après mise au rebut, les poulies doivent être remplacées par paires (toutes les poulies d'un même palan doivent être changées simultanément pour garantir l'uniformité dimensionnelle) — le mélange de poulies neuves et usagées entraîne une répartition inégale des efforts du câble entre les poulies.
Intervalle d'inspection — une inspection visuelle doit être effectuée tous les 3 mois, et un contrôle dimensionnel (diamètre de fond de gorge, profondeur de gorge et voile radial) tous les 12 mois.
| Paramètre | Usage général | Service intensif(A6~A8) | métal en fusion |
|---|---|---|---|
| D/dminimum Valeur | 20 | 25 | 30 |
| Fond de gorge R | (0.53~0.55)d | (0.525~0.55)d | (0.53~0.55)d |
| Profondeur de gorgeh | ≥1.5d | ≥1.5d | ≥1.5d |
| Matériau | HT200/Q235B (≈S235JR) | ZG270-500/Q345B (≈S355J2) | ZG270-500/Q345B (≈S355J2) |
| dureté de la gorge de câble | ≥HB190 | ≥HB230 | ≥HB230 |
| mise au rebutlimite d'usure | 25%d | 25%d | 20%d |
Questions fréquentes
Q : Quels sont les paramètres de gorge à câble spécifiés par la norme pour les poulies de grue ?
A : La norme spécifie les paramètres principaux de la gorge à câble : le rayon de la gorge de câble R doit être compris entre 0,53 et 0,56 fois le diamètre du câble métallique (valeur recommandée : 0,55 fois). La profondeur de gorge h doit être ≥ 1,5 fois le diamètre du câble (≥ 2,5 fois pour les poulies à gorge profonde). La largeur de fond de gorge b doit permettre au câble de circuler librement sans jeu latéral excessif ; elle est généralement comprise entre 1,6 et 1,8 fois le diamètre du câble. L'angle d'inclinaison des parois latérales de la gorge (angle d'ouverture) est de 30° à 45°. Ces paramètres visent à garantir un fonctionnement stable et un bon contact du câble dans la gorge. La norme exige également la présence d'un orifice ou d'une rainure d'évacuation d'eau en fond de gorge pour les grues utilisées en extérieur.
Q : Quelles sont les exigences concernant le rapport entre le diamètre de la poulie et le diamètre du câble métallique (D/d) ?
A : Le rapport entre le diamètre de la poulie (D, mesuré au fond de la gorge) et le diamètre du câble métallique (d) est déterminé par la classe de fonctionnement de la grue : pour les classes A1 à A4 (service léger), D/d ≥ 16 ; pour les classes A5 à A6 (service moyen), D/d ≥ 20 ; pour les classes A7 à A8 (service lourd), D/d ≥ 25. Pour les grues de levage et transport de métal en fusion, D/d doit être ≥ 25 quelle que soit la classe de fonctionnement. Plus le rapport D/d est élevé, plus le rayon de courbure du câble sur la poulie est grand, ce qui réduit la contrainte de flexion entre les torons — du point de vue de la durée de vie en fatigue, une poulie avec D/d = 25 permet d'augmenter la durée de vie du câble d'environ 3 à 5 fois par rapport à une poulie avec D/d = 16.
Q : À quel niveau d'usure de la gorge à câble la poulie doit-elle être remplacée ?
A : Les critères de mise au rebut spécifiés par la norme sont les suivants : la poulie doit être remplacée lorsque l'usure de l'épaisseur de paroi de la gorge atteint 15 % de l'épaisseur d'origine. Elle doit également être remplacée lorsque l'usure du diamètre de fond de gorge atteint 20 % du diamètre du câble métallique (le câble s'enfonce alors excessivement dans la gorge, ce qui dégrade l'angle de contact avec les parois). Toute fissure, écaillage ou cavité de profondeur supérieure à 1 mm sur la surface de la gorge impose un remplacement immédiat, quelle que soit la quantité d'usure mesurée. Un boudin de roue fissuré ou déformé doit également entraîner un remplacement immédiat. Méthode de mesure : utiliser un gabarit spécial (compas + pied à coulisse) pour mesurer le diamètre de fond de gorge et l'épaisseur de paroi, au moins une fois par trimestre.
Q : Comment assurer la maintenance quotidienne des poulies en service ?
A : Points essentiels de la maintenance quotidienne des poulies : 1) Lubrification — pour les poulies sur roulement, appliquer de la graisse au lithium tous les 3 mois ; pour les poulies sur palier lisse, appliquer de l'huile de lubrification chaque semaine ; 2) Nettoyage — éliminer les saletés et la rouille de la gorge du câble une fois par mois ; 3) Contrôle de l'alignement d'arbres — vérifier chaque trimestre la position axiale de la poulie sur son arbre coulissant et s'assurer que l'axe de la gorge de chaque poulie est aligné avec la direction du câble (écart ≤ 2 mm) ; 4) Inspection du boudin de roue — vérifier l'absence de déformation ou de fissure ; 5) Liberté de rotation — faire tourner la poulie à la main pour vérifier qu'elle pivote librement, sans accroc ni bruit anormal. Kelude fournit avec chaque équipement un Manuel de Maintenance des poulies qui précise les intervalles d'inspection et les exigences de lubrification pour chaque type de poulie.
