Le système de roulements est un élément essentiel au bon fonctionnement et à la qualité des moteurs. La surchauffe des roulements est souvent la principale cause de défaillance de ce système. Elle peut entraîner la dégradation et la rupture de la graisse, provoquant la déformation des bagues et des cages des roulements. Dans les cas bénins, cela se traduit par des bruits de roulement ; dans les cas graves, la destruction complète du système de roulements peut conduire à la mise au rebut du moteur. Pour les moteurs de série classiques, les problèmes de roulements sont relativement rares et un entretien régulier, adapté aux besoins du moteur, suffit généralement. En revanche, pour les moteurs à fréquence variable, les moteurs basse tension de forte puissance et les moteurs haute tension, les problèmes de roulements sont plus fréquents et plus difficiles à résoudre.
Analyse et résumé des causes de l'échauffement des paliers de moteur
(1) Le problème de l'adéquation entre les tolérances d'ajustement et les conditions de fonctionnement du moteur. Nous avons mené une analyse et une discussion spécifiques à ce sujet dans l'article dédié aux roulements de moteurs. En particulier, pour différentes séries de roulements, le respect de leur jeu de fonctionnement normal dépend des tolérances dimensionnelles des composants associés. Par exemple, le jeu de fonctionnement des roulements à billes à gorge profonde doit être nul ou présenter un léger jeu négatif. En revanche, le jeu de fonctionnement des roulements à rouleaux cylindriques doit être positif. Même très faible, il est indispensable. Nous n'entrerons pas dans les détails de cet aspect ici. Cependant, en pratique, il arrive fréquemment que l'ajustement du roulement soit inadéquat pour diverses raisons, ou que, du fait d'ajustements serrés, le jeu de fonctionnement soit inapproprié. Il arrive également que le roulement se désaxe en raison d'un jeu excessif. Tous ces problèmes peuvent entraîner la défaillance du système de roulement du moteur à court terme.
(2) Le problème de la surchauffe des roulements due à la corrosion électrochimique. Ce problème est similaire à celui des courants axiaux évoqués précédemment. La présence d'une tension axiale et d'un circuit fermé est nécessaire à l'apparition d'un courant axial. Les moteurs fonctionnant à fréquence variable, ainsi que les moteurs de forte puissance et de haute tension, génèrent des tensions axiales de différentes amplitudes. Lorsque l'isolation du lubrifiant ne résiste plus à cette tension, un courant axial important se forme et forme un circuit fermé à travers le roulement, provoquant la surchauffe des composants du système. Au début, la surchauffe se manifeste par un bruit et une chaleur importants. Très rapidement, les dommages causés aux composants du roulement et la surchauffe entraînent une défaillance grave du système.
De nombreux problèmes sont causés par le courant axial. Certains moteurs peuvent présenter un fonctionnement anormal pendant un certain temps, tandis que d'autres peuvent subir des pannes graves en quelques heures seulement. Ce problème est souvent attribué à la qualité des roulements. Le remplacement répété des roulements ne résout pas le problème. Il est donc essentiel de prendre les mesures nécessaires dès la conception et la fabrication, et de choisir des convertisseurs de fréquence de haute qualité lors de leur utilisation.
(3) Problèmes de surchauffe dus à un système de lubrification inadapté. Nous avons déjà abordé ce sujet dans plusieurs articles. Une des causes possibles est une conception inadéquate. La chambre à huile du palier est trop volumineuse et ne permet pas une bonne circulation, ce qui entraîne un dysfonctionnement du palier ; le système de palier est rempli d'une quantité excessive de graisse, ce qui nuit à la dissipation de la chaleur ; la graisse n'est pas adaptée aux conditions de fonctionnement, ce qui provoque sa dégradation sous l'effet de la chaleur ou la formation de grumeaux sous l'effet du froid, deux phénomènes qui entraînent une surchauffe du palier due à une lubrification insuffisante. Un entretien régulier est donc primordial, notamment pendant le fonctionnement du moteur.
(4) Problèmes liés à la surchauffe des roulements causée par l'élévation de la température du moteur ou de l'environnement d'exploitation. Certains moteurs présentent des défauts inhérents et sont sensibles aux hautes températures. Certains moteurs, comme les moteurs de compresseurs d'air fonctionnant à haute température, sont utilisés dans des environnements difficiles, ce qui représente un défi majeur pour le système de roulements. Face à ce problème, il convient d'examiner attentivement le matériau des roulements et les performances de la graisse lubrifiante afin d'éviter tout problème de qualité au niveau du système de roulements.
Bien entendu, de nombreux autres facteurs peuvent engendrer des problèmes de qualité dans le système de roulements. Toutefois, dès lors que les points clés sont pris en compte et que les causes profondes des problèmes sont identifiées, la sécurité et la stabilité de la qualité du système de roulements du moteur peuvent être garanties.
Date de publication : 7 juillet 2025