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Les roulements de pompe à eau sont soumis à des exigences extrêmes : rotation continue, exposition au liquide de refroidissement, variations de température et humidité. La fuite de graisse et la pénétration de contaminants constituent les deux causes d’avarie les plus fréquentes. Une bonne compréhension des origines de ces problèmes permet d’y remédier afin de prolonger la durée de vie utile des roulements et de réduire au minimum les coûts de maintenance. Nous savons que la qualité des matériaux et la conception sont des facteurs déterminants pour assurer une fiabilité à long terme dans la fabrication de tubes en acier à roulements haute qualité, de roulements à billes à gorge profonde et de douilles à roulements.
1. Choisir la conception d’étanchéité adaptée
La première protection contre les fuites et la contamination est le joint. Un joint de ce type empêche la fuite de graisse et empêche l’eau et la saleté de pénétrer dans la cavité du roulement.
Dans le cas des applications de pompes à eau, les structures de joints à double lèvre sont particulièrement efficaces. La première lèvre se trouve à l’intérieur de l’espace du roulement pour retenir la graisse, tandis que la seconde lèvre est orientée vers l’extérieur afin d’empêcher la pénétration de l’humidité et des particules. Il s’agit d’une solution à deux couches qui résout donc simultanément les deux aspects du problème.
Toutefois, un joint à double lèvre peut perdre son efficacité d’étanchéité dans des conditions extrêmes si des saletés ou des débris s’insèrent entre la lèvre intérieure et sa surface. Les solutions d’étanchéité avancées intègrent des caractéristiques protectrices supplémentaires, telles que des joints à bague de serrage et/ou une étanchéité composée avec des bagues éjectrices d’eau, afin de réduire au minimum le contact direct des contaminants avec la lèvre du joint, et ainsi limiter les taux d’usure.
Pour les applications de pompe à eau, vous souhaiterez peut-être choisir des roulements dotés de mécanismes d’étanchéité intégrés — ceux-ci incluent l’unité d’étanchéité directement dans le roulement lui-même. Cette intégration réduit l’accumulation des tolérances et garantit une étanchéité précise surface contre surface, essentielle pour une bonne étanchéité tout au long de la durée de vie du roulement.
2. Sélectionner des matériaux résistants à la corrosion
La pénétration d’humidité est très dommageable, car elle provoque la corrosion des éléments roulants et des chemins de roulement. L’acier pour roulements n’est pas un matériau résistant à la corrosion : la teneur en chrome de l’acier pour roulements GCr15 est d’environ 1,5 % seulement, ce qui est nettement inférieur à la teneur en chrome d’environ 13 % nécessaire pour qu’un matériau présente une résistance raisonnable à la corrosion. La fonction principale du chrome dans l’acier pour roulements est d’améliorer les propriétés mécaniques, et non la résistance à la corrosion.
Le processus de corrosion commence dès que de l’humidité pénètre dans le joint, endommageant la qualité de surface, le frottement, la chaleur et entraînant ensuite une détérioration progressive des roulements et des joints. C’est pour cette raison que l’intégrité des joints est si importante.
Si des conditions d’exposition élevée à l’humidité sont requises, des roulements en acier inoxydable sont disponibles. Les roulements en acier inoxydable sont plus durs que les aciers de roulement classiques, mais présentent une dureté inférieure ; ils sont également plus coûteux, mais sont privilégiés dans les environnements corrosifs. Privilégiez plutôt des solutions de conception permettant de maintenir l’humidité à distance des roulements, en utilisant des joints et des boîtiers améliorés.
Nos aciers pour roulements à haute teneur en carbone et au chrome, tels que les nuances GCr15, SAE52100, 100Cr6, SUJ2 et EN31, servent à fabriquer nos roulements à billes à gorge profonde et manchons de roulement, qui offrent une résistance à l’usure et une résistance à la fatigue exceptionnelles. Grâce à un traitement thermique approprié, la dureté de la portée est généralement comprise entre 60 et 64 HRC, ce qui améliore la durabilité face à l’usure et aux dommages de surface.
3. Utiliser des lubrifiants de haute qualité et étanches à l’eau
Le type de lubrifiant utilisé influence à la fois les fuites et la durée de vie des roulements. L’usure et les fuites se produisent plus rapidement si une graisse incompatible est employée. Ces graisses étanches à l’eau fonctionnent efficacement dans des conditions humides et ne nécessitent pas d’application en grandes quantités.
Le type de lubrifiant à utiliser doit tenir compte de la vitesse nominale des roulements et de la plage de températures de fonctionnement. Les huiles synthétiques offrent une excellente résistance aux températures et peuvent être formulées pour assurer les meilleures propriétés d’étanchéité et de lubrification. Pour une étanchéité plus sophistiquée, des réservoirs poreux de lubrifiant peuvent être remplis de lubrifiants insolubles dans l’eau, assurant ainsi une lubrification continue tout au long de la durée de vie utile du roulement, même si le liquide de refroidissement pénètre dans celui-ci.
La maintenance de la lubrification est également essentielle. Appliquez de petites quantités de graisse à intervalles réguliers, sans forcer l’intrusion de graisse dans le roulement à de longs intervalles, ce qui pourrait entraîner une accumulation de pression et endommager l’étanchéité. Cette méthode permet d’assurer une lubrification adéquate sans nuire à l’état des joints d’étanchéité.
4. Assurez une fabrication de précision et une installation correcte
Les faibles tolérances de fabrication et une installation incorrecte ne peuvent être compensées, même par la conception et les matériaux d’étanchéité les plus performants. La précision des chemins de roulement, la qualité des surfaces d’étanchéité et l’intégrité de l’ajustement des pièces sont directement liées à la durée de vie des roulements.
Une fabrication de précision garantit :
Un mouvement fluide des éléments roulants dans les chemins de roulement.
Des ajustements avec serrage approprié pour maintenir les joints en place.
Des finitions de surface précises afin de minimiser le frottement/les usures.
Dureté du matériau appropriée pour la résistance à l’usure. Les pratiques d’installation sont également importantes. Les joints peuvent être endommagés pendant l’installation si une manipulation, un alignement ou une force inadéquats sont utilisés, ce qui crée des zones de concentration de contraintes entraînant la défaillance des joints. Des marques d’indentation (brinelling) sur la portée de roulement peuvent apparaître en raison d’une manipulation inadéquate, d’un mauvais alignement ou d’une force excessive lors de l’installation, ce qui peut également générer des zones de concentration de contraintes provoquant la défaillance de la portée de roulement. Ne jamais dévier des procédures d’installation recommandées, utiliser les outils adéquats et inspecter les pièces avant le montage afin de détecter tout dommage.
La durée de vie des roulements de pompe à eau dépend de la stratégie globale consistant à utiliser un joint efficace résistant à la corrosion, une lubrification de qualité et une fabrication de précision. L’utilisation de roulements dotés d’excellents systèmes d’étanchéité, le choix des matériaux et des lubrifiants adaptés aux conditions d’exploitation, ainsi qu’une installation correcte permettent d’éviter les fuites et contribuent à prolonger leur durée de service.
CIXI HOTO METALLIC PRODUCT CO., LTD est un fabricant professionnel qui a mis en place les systèmes de gestion ISO 9001, ISO 14001 et OHSAS 18001, et qui fournit des tubes en acier pour roulements, des douilles à roulement et des roulements à billes à gorge profonde liés aux pompes à eau afin de répondre aux besoins des applications de pompes à eau. Situé dans la zone industrielle chinoise des hautes technologies et bénéficiant d’un accès pratique aux ports de Shanghai et de Ningbo, nous sommes en mesure d’assurer des livraisons ponctuelles à nos clients du monde entier.