Norme GB/T 36152-2018 pour roues et boudins de grue
La norme ISO 4306 / GB/T 36152-2018 « Appareils de levage — Roues et boudins de roue » est la norme de référence pour la conception, la fabrication et la réception des roues de grue. Elle définit les types et dimensions, les exigences techniques, les matériaux et traitements thermiques, les méthodes d'essai ainsi que les règles d'inspection applicables aux roues de déplacement du pont et du chariot des ponts roulants et portiques, ainsi qu'aux roues des appareils de levage sur rails tels que les grues à portique.
La norme ISO 4306 / GB/T 36152-2018 constitue le référentiel dédié à la conception, la fabrication et la réception des roues de grue. Elle précise les types et dimensions, les matériaux, les traitements thermiques, les paramètres de la surface de roulement et du boudin, ainsi que les critères d'inspection et de mise au rebut. Composant principal du mécanisme de translation, la roue conditionne directement la stabilité de fonctionnement et la durée de vie de l'ensemble de l'appareil.
Types de roues et gamme de dimensions
La norme ISO 4306 / GB/T 36152-2018 classe les roues de grue selon le type de boudin : les galets à double boudin (boudin des deux côtés, adaptés aux rails standard, type le plus courant pour les ponts roulants et portiques ; le boudin guide la roue sur le rail et prévient le déraillement), les galets à simple boudin (boudin d'un seul côté, utilisés lorsque le rail est adossé à un mur ou pour certaines roues de chariot, structure simplifiée) et les galets sans boudin (utilisés en conjonction avec des galets de guidage horizontaux, adaptés aux portiques de grande portée pour réduire les efforts latéraux dus aux écarts de déplacement). Selon la forme de la surface de roulement, on distingue les surfaces cylindriques (surface de roulement cylindrique, la plus courante, applicable aux mouvements du pont et du chariot des ponts roulants et portiques) et les surfaces coniques (surface de roulement avec une conicité de 1:10 ou 1:20, la face conique orientée vers l'avant assure un alignement automatique et réduit le frottement du boudin sur le rail).
La norme définit la gamme de diamètres des roues : de Φ200 mm à Φ1 250 mm, soit 28 diamètres normalisés (200, 250, 315, 350, 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1 000, 1 120, 1 250, etc.). La largeur de bande de roulement est déterminée en fonction du diamètre de la roue et du type de rail.
Matériaux et traitement thermique
Exigences de la norme concernant les matériaux : les matériaux recommandés sont le 65Mn, le 60Si2Mn ou le 42CrMo (après trempe à cœur et revenu, la surface de roulement et le boudin doivent atteindre la dureté spécifiée). 65Mn — matériau le plus couramment utilisé, excellente trempabilité et résistance à l'usure élevée, dureté de la bande de roulement HB300~380, dureté de la jante HB280~360. 60Si2Mn — acier à ressort, élasticité et résistance à la fatigue supérieures au 65Mn, adapté aux roues de grue soumises à des charges de choc importantes, dureté de la bande de roulement HB320~400. 42CrMo — acier allié offrant les meilleures propriétés mécaniques globales et la trempabilité optimale, destiné aux grues lourdes et aux roues de grand diamètre (Φ≥800 mm), dureté de la bande de roulement HB340~420.
La norme exige une profondeur de couche durcie — sur la surface de roulement et le boudin, la profondeur de couche durcie doit être d'au moins 15 mm (la dureté à 15 mm de profondeur doit rester ≥ HB260), garantissant que la roue ne se dégrade pas prématurément après une usure prolongée. Après la trempe à cœur, un revenu est obligatoire pour éliminer les contraintes de trempe et ajuster la dureté dans la plage spécifiée.
Les roues de grue Kelude sont conformes à la norme ISO 4306 / GB/T 36152 : les roues en 65Mn avec surface de roulement trempée sont utilisées en standard, tandis que les roues en acier allié 42CrMo équipent les applications critiques.
Dimensions de la surface de roulement et du boudin
La norme fixe des tolérances précises pour les dimensions clés : tolérance de diamètre — la tolérance de fabrication du diamètre nominal est h9 (pour ajustement précis) ou h11 (pour usage général). Tolérance de la largeur de bande de roulement — tolérance dimensionnelle de ±0,5 mm (après usinage). Hauteur du boudin — hauteur h ≥ 20 mm (diamètre de roue ≤ 500 mm) ou h ≥ 25 mm (diamètre de roue > 500 mm).
Épaisseur du boudin — épaisseur à la base b ≥ 16 mm (D ≤ 500 mm) ou b ≥ 20 mm (D > 500 mm). Voile radial de la surface de roulement — sur la largeur de la roue, le voile radial de la surface de roulement par rapport à l'alésage de référence ne doit pas dépasser 0,1 % du diamètre de la roue, sans excéder 0,5 mm. Voile frontal de la roue — le voile frontal de la face interne du boudin par rapport à l'alésage de référence ne doit pas dépasser 0,15 % du diamètre de la roue, sans excéder 0,8 mm.
Un voile frontal excessif provoque un déport de la roue sur le rail et un frottement du boudin. Largeur de contact roue-rail — la largeur de bande de roulement doit être supérieure de 10 à 20 mm à la largeur du champignon du rail, garantissant une surface de contact suffisante quelles que soient les variations de portée et d'écartement des rails.
Exigences d'adaptation roue-rail
La norme impose des exigences clés pour l'adaptation roue-rail : types de rails — les roues doivent être utilisées avec les rails P38, P43, P50, P60 (norme rail ferroviaire) ou les rails spéciaux pour grues QU70, QU80, QU100, QU120 (YB/T 5055). La largeur de bande de roulement doit dépasser de 10 à 20 mm la largeur du champignon du rail correspondant. Écart de voie — l'écart de voie des roues du pont ne doit pas dépasser ±5 mm (pour une portée ≤ 30 m) ou ±8 mm (portée > 30 m).
La différence de niveau entre les deux rails d'une même section ne doit pas dépasser 10 mm. Précision d'installation des roues — l'inclinaison horizontale (angle entre l'axe de la roue et l'axe du rail dans le plan horizontal) ne doit pas dépasser 0,4 mm/m (soit ≤ 0,4 mm par mètre de longueur). L'inclinaison verticale (angle entre l'axe de la roue et le plan horizontal dans le plan vertical) ne doit pas dépasser 0,2 mm/m.
Une inclinaison excessive entraîne un mauvais contact roue-rail — provoquant un frottement du boudin sur le rail, une usure anormale du boudin et une augmentation de la résistance au déplacement. La norme exige également que la différence de diamètre entre les roues d'un même appareil ne dépasse pas 0,1 % du diamètre nominal (soit ≤ 0,5 mm pour une roue de Φ500 mm), afin de répartir uniformément les efforts sur chaque roue.
Inspection et mise au rebut
Conditions d'inspection et critères de mise au rebut des galets de roulement selon la Norme : Contrôle de Réception Usine — chaque galet doit subir un contrôle dimensionnel (diamètre, largeur, hauteur et épaisseur du boudin, contrôle des tolérances de voile axial et radial), un essai de dureté (trois points de mesure sur la Surface de Roulement et trois sur le boudin) ainsi qu'une Inspection visuelle (absence de fissures, Soufflure, piqûres, Inclusion de Laitier ou autres Défauts). Essai de type — comprend les essais de propriétés mécaniques (Résistance à la traction et Résilience), la Détection de la profondeur de couche durcie (mesurée sur une section du galet par méthode de Dureté ou par examen métallographique) et l'essai de fatigue. Le galet doit être mis au rebut dans les cas suivants : Usure de la Surface de roulement — lorsque la quantité d'usure atteint 15 % de l'épaisseur originale de la Surface de roulement, le galet doit être remplacé (par exemple, pour un galet Φ500 mm dont l'épaisseur originale de la Surface de roulement est d'environ 60 mm, le remplacement s'impose lorsque l'épaisseur atteint 51 mm).
Usure du boudin — lorsque l'épaisseur résiduelle d'un côté du Boudin de roue est inférieure à 50 % de l'épaisseur originale, le galet doit être mis au rebut. Écaillage par fatigue de la Surface de roulement — si la profondeur de l'écaillage dépasse 2 mm ou si la surface affectée excède 15 % de la Surface de roulement, le galet doit être remplacé. Fissures — toute Fissure, quelle que soit sa taille, rend le galet impropre à l'utilisation et impose son remplacement immédiat.
Usure au niveau des Roulements — si l'usure de l'alésage du Roulement entraîne un jeu de fonctionnement supérieur au double de la Tolérance de montage d'origine, le galet doit être remplacé.
| Paramètre | 65MnGalet de roulement | 60Si2MnGalet de roulement | 42CrMoGalet de roulement |
|---|---|---|---|
| dureté de la bande de roulement | HB300~380 | HB320~400 | HB340~420 |
| profondeur de couche durcie | ≥15mm | ≥15mm | ≥20mm |
| Résilience | Moyen | Élevé | Élevé |
| Diamètre applicable | ≤800mm | ≤1000mm | ≥800mm |
| Modèle applicable | Petite et moyenne taillepont roulant et portique | Moyenne et grande taillepont roulant et portique | Service lourd Pont Métallurgique |
| Coût relatif | Référence | ×1.3 | ×1.8 |
Questions fréquentes
Q : Pourquoi les galets de roulement d'une grue doivent-ils subir un traitement thermique ?
A : Le traitement thermique des galets (trempe par induction à fréquence moyenne + revenu) vise à obtenir une couche superficielle durcie et résistante à l'usure sur la surface de roulement tout en préservant la ténacité du corps du galet. Avec une profondeur de couche durcie ≥ 15 mm et une dureté HB 300 ~ 380, la durée de vie des roues est considérablement prolongée. Les galets Kelude sont strictement conformes au procédé de traitement thermique ISO 36152 ; chaque lot fait l'objet d'un essai de dureté et d'une analyse métallographique.
Q : Quel est l'impact d'un défaut d'alignement des galets sur le fonctionnement de la grue ?
A : Un défaut d'alignement horizontal ou vertical des galets, au-delà des tolérances admises, entraîne une augmentation de la résistance au déplacement, une hausse de l'intensité du courant moteur et une usure anormale des galets et du rail. Les exigences d'installation imposent un défaut d'alignement horizontal ≤ L/1000, un défaut d'alignement vertical ≤ L/400 et une différence de diagonale ≤ 5 mm. Au-delà de ces valeurs, un réglage s'impose sans délai, faute de quoi la mise au rebut prématurée des galets est accélérée et la stabilité de fonctionnement de la grue s'en trouve compromise.
Q : Quelle est la tolérance admise sur la différence de diamètre entre les quatre galets d'une même grue ?
A : La norme exige que la différence de diamètre entre tous les galets d'une même grue ne dépasse pas 0,5 mm. Un écart de diamètre entraîne le soulèvement ou un mauvais contact du galet le plus petit, provoquant une répartition inégale de la charge par galet, un balancement du chariot et une désynchronisation de la vitesse de translation. Le diamètre des roues doit être mesuré à froid, au milieu de la surface de roulement, en évitant la zone de transition de la couche durcie. Lors du remplacement, veiller à apparier les galets.
Q : Quel est l'impact des joints de rail sur la durée de vie des galets ?
A : Les joints de rail constituent une source de chocs pour les galets en service : les différences de niveau et les décalages latéraux se transmettent directement aux galets sous forme de charge de choc. La norme exige une différence de niveau ≤ 1 mm et un décalage latéral ≤ 1 mm. Le jeu de dilatation du rail doit être de 4 à 6 mm en hiver et de 6 à 8 mm en été ; un jeu inadapté accélère la fatigue de la surface de roulement des galets. Une inspection mensuelle de l'état des joints de rail est recommandée.
