La norme JB/T 8905.2-2014, relative aux freins hydrauliques pour grues (Partie 2 : freins à mâchoires), spécifie les types, les exigences techniques, les méthodes d'essai et les règles d'inspection de ces équipements. Largement utilisés dans les mécanismes de levage et de translation des grues, les freins à mâchoires hydrauliques sont des dispositifs de sécurité essentiels, appréciés pour leur actionnement progressif et leur couple de freinage élevé.

Principe de fonctionnement du frein à mâchoires hydraulique

Le principe de fonctionnement est le suivant : le ressort de frein pousse le bras de frein et la mâchoire de frein contre la roue de frein, générant ainsi le couple de freinage (serrage du frein). Lorsque le poussoir hydraulique est alimenté, il pousse la tige de poussée qui comprime le ressort ; le bras et la mâchoire de frein se rétractent alors de la roue, libérant le frein. Cette conception de type normalement fermé garantit que le frein se serre automatiquement en cas de coupure de courant ou de défaillance du système hydraulique, assurant une Sécurité Intégrée.

Le poussoir hydraulique se compose d'un moteur, d'une Pompe Hydraulique, d'un piston et d'une tige de poussée : le moteur entraîne la pompe qui génère une pression hydraulique, déplaçant le piston ; le piston comprime le ressort de frein via la tige. Le mouvement du poussoir est progressif et sans choc, permettant une ouverture et fermeture du frein douce et contrôlée. La norme spécifie une température de fonctionnement de l'Huile hydraulique comprise entre -20°C et +80°C.

Paramètres Techniques et exigences de performance

Les paramètres clés définis par la norme incluent : le couple de freinage nominal, déterminé en fonction du niveau du mécanisme de la grue et du spectre de charge. Le Coefficient de sécurité pour le freinage du mécanisme de levage est ≥ 1,5, et ≥ 1,25 pour le mécanisme de translation. La gamme de diamètres de la roue de frein est la suivante : Φ200, Φ250, Φ315, Φ400, Φ500, Φ630, Φ800 mm. La surface de contact entre la Mâchoire de frein et la roue de frein doit être ≥ 70 % de la surface totale de la mâchoire.

Réglage du ressort de frein : la course de compression du ressort doit être identique des deux côtés (différence de hauteur ≤ 1 mm). La force de pression des mâchoires est mesurée à l'aide d'un dynamomètre, puis convertie en couple de freinage pour vérifier que le Coefficient de sécurité est respecté. Le Jeu de frein doit être de 0,5 à 1,0 mm (la valeur la plus faible s'applique pour les roues de frein ≤ 200 mm, la plus élevée pour les roues > 200 mm). La différence de jeu entre les deux côtés d'un même frein ne doit pas dépasser 0,1 mm.

Exigences relatives au poussoir hydraulique

La norme impose que la course de travail du poussoir hydraulique soit adaptée aux exigences de conception du frein : la course d'ouverture doit permettre à la mâchoire de frein de se détacher complètement de la roue (jeu conforme), tandis que la course de fermeture doit garantir une course de compression du ressort suffisante pour générer le couple nominal. Les temps de réponse du poussoir hydraulique sont définis comme suit : temps d'ouverture à la mise sous tension ≤ 0,5 s, temps de fermeture à la coupure ≤ 0,3 s.

Exigences du système hydraulique : utiliser une Huile hydraulique anti-usure (L-HM32 ou L-HM46 recommandé), le niveau d'huile devant se situer entre les repères inférieur et supérieur de la jauge. L'Intervalle de Remplacement de l'Huile hydraulique est de 500 heures pour la première vidange, puis toutes les 5 000 heures ou une fois par an. La température de fonctionnement de l'huile doit être comprise entre -20°C et +80°C. Les Joints doivent être remplacés tous les 2 ans ou en cas de fuite. Les poussoirs hydrauliques associés aux freins de Kelude sont tous validés par des essais de durabilité.

Inspection et maintenance

Éléments de contrôle : le Contrôle de Réception Usine comprend l'Essai à Vide (10 cycles d'ouverture et fermeture du frein, vérification de la souplesse et de l'absence de blocage), le contrôle du Jeu de frein et l'Essai d'Isolement (mesure de la Résistance d'isolement). L'essai de type inclut l'essai de couple de freinage (le couple réel doit être ≥ la capacité nominale) et l'essai de durée de vie en fatigue (≥ 2 millions de cycles sans défaillance).

Maintenance quotidienne : vérifier à chaque poste le bon fonctionnement de l'ouverture et de la fermeture du frein, l'absence de Bruit anormal et de frottement résiduel. Toutes les 2 000 heures de travail ou tous les 3 mois, contrôler le Jeu de frein, l'Usure de la Mâchoire de frein (remplacer si l'usure atteint 1/3 de l'épaisseur d'origine) et l'état de surface de la roue de frein (un tournage ou un remplacement est nécessaire en cas de faïençage ou d'usure dépassant 2 mm). Remplacer les Joints du poussoir hydraulique une fois par an.

Conception et fabrication de ponts roulants conformes aux normes ISO

Q : Quel est le principe de fonctionnement du frein à mâchoires hydraulique ?

A : Le ressort de frein pousse le bras de frein, ce qui applique la mâchoire de frein contre la roue de frein pour obtenir le freinage. Lorsque le poussoir hydraulique est alimenté, il agit sur la tige de poussée pour comprimer le ressort, ce qui écarte le bras et la mâchoire de frein de la roue, libérant ainsi le freinage. Cette conception de type normalement fermé garantit le serrage automatique du frein en cas de coupure de courant ou de défaillance du système hydraulique, assurant une Sécurité Intégrée.