Le Broyeur hydraulique intervient principalement dans le broyage primaire des métaux ferreux. Les arbres porte-couteaux sont entraînés directement par des moteurs hydrauliques à vitesse lente et couple élevé, cisaillant et compactant les ferrailles volumineuses ainsi que les carrosseries automobiles via des outils en alliage.
L'introduction simultanée de tôles d'acier épaisses et d'éléments de structure à forte élasticité soumet les réducteurs mécaniques à des blocages instantanés risquant de briser la denture. La transmission hydraulique génère son couple par pression de fluide. En présence d'un corps étranger indémontable ou d'une surcharge brutale, les limiteurs de pression du circuit déchargent le système pour protéger les arbres et le châssis.
La teneur en impuretés et l'intensité des chocs instantanés déterminent la configuration requise. Si les matières brutes contiennent des massifs métalliques non démontés, l'équipement doit intégrer une régulation à cylindrée variable et une logique d'inversion automatique pour éviter les arrêts d'intervention manuelle.
| Type de configuration | Caractéristiques d'entraînement | Types de ferrailles admissibles | Critères de sélection |
|---|---|---|---|
| Broyeur à deux arbres à entraînement hydraulique | Moteurs hydrauliques directs, régime lent et couple élevé, décharge par fluide | Carrosseries automobiles, ferrailles lourdes panachées, paquets de métaux | Présence d'éléments massifs imprévus sous forte charge, amortissement hydraulique des chocs requis |
| Broyeur à réducteur mécanique | Moteurs électriques accouplés à des réducteurs à engrenages trempés, transmission rigide | Chutes de tôles fines, fer blanc, petits paquets homogènes | Épaisseurs régulières sans blocs massifs non broyables, recherche d'une vitesse de coupe constante |
1. Conditions de broyage des ferrailles mixtes lourdes et caractéristiques de l'entraînement hydraulique
Le mélange de carrosseries, de profilés lourds et de tôles tenaces entraîne une répartition très irrégulière des contraintes sur les outils de la chambre de coupe. Face à de tels impacts, les réducteurs mécaniques ne disposent d'aucune réserve d'amortissement.
Les pompes hydrauliques fournissent de l'huile sous haute pression qui alimente directement les moteurs hydrauliques lents à fort couple pour faire tourner les arbres. Si un couteau se coince sur un bloc impénétrable, l'huile sous pression s'échappe directement vers le réservoir via le limiteur, réduisant le risque de rupture d'engrenage.
La fréquence d'apparition de corps massifs non broyables oriente le choix du groupe motopropulseur. Une alimentation composée exclusivement de tôles minces homogènes justifie une transmission mécanique, plus économique. La présence récurrente de poutrelles métalliques ou d'arbres pleins impose l'entraînement direct par moteurs hydrauliques, l'huile servant d'amortisseur aux chocs.
2. Puissance à basse vitesse, couple élevé et gestion automatique antibourrage du Broyeur hydraulique
Le moteur hydraulique maintient son couple nominal même à vitesse quasi nulle ou lors d'un arrêt forcé. Lorsque les dents pénètrent profondément dans un amas de ferraille, la force de cisaillement reste entière malgré la chute de régime, assurant un effort de coupe constant.
Les capteurs de pression et le programme de commande automatisent la protection antibourrage. Quand une résistance de coupe excessive fait monter la pression jusqu'au seuil critique, les distributeurs inversent immédiatement le sens de rotation des arbres pour expulser la matière avant de reprendre la marche avant.
La ténacité et l'épaisseur des métaux dictent la course d'inversion. Les tôles fines enroulées demandent une inversion brève pour maintenir le débit d'alimentation. Les pièces massives exigent un dégagement plus long afin d'éviter un reblocage immédiat au même point d'attaque, générateur de surchauffe hydraulique.
3. Dimensionnement de la centrale hydraulique et géométrie du rotor sur les lignes de traitement
Une centrale hydraulique indépendante fournit la puissance au broyeur, les pompes à régulation de puissance constante adaptant leur débit à la charge. Sur les ferrailles légères opposant peu de résistance, la centrale augmente le débit pour accélérer la prise de matière. Dès qu'une charge lourde freine les arbres, le système réduit le débit et monte en pression pour broyer à vitesse lente.
Le rendement de happement dépend de la forme du rotor et des couteaux. Les corps volumineux comme les paquets compactés ou les véhicules hors d'usage requièrent des crochets de préhension saillants. Pour les tubes en vrac et les enchevêtrements de câbles, l'épaisseur des lames et l'angle d'attaque doivent encaisser des tractions répétées.
Les exigences du traitement aval fixent la liaison au niveau de la goulotte de sortie. Les fragments issus du broyage primaire rejoignent le tri mécanique. Le convoyeur situé sous le broyeur doit être équipé d'une bande anti-déchirure et d'un séparateur magnétique pour extraire les métaux ferreux.
Questions fréquentes
- Quels avantages présente le Broyeur hydraulique par rapport aux transmissions mécaniques face aux ferrailles lourdes ?
- Le moteur hydraulique délivre son couple maximal à vitesse extrêmement basse ou lors d'un calage momentané. En cas de surcharge, la pression s'évacue immédiatement par les soupapes de sûreté. Ce principe supprime les contraintes mécaniques rigides et limite les risques de rupture d'arbre ou de denture.
- Comment paramétrer l'inversion antibourrage pour traiter des ferrailles hétérogènes ?
- Des capteurs surveillent la pression dans le circuit principal. Dès que l'effort de coupe dépasse le seuil assigné, l'automate commande l'inversion du sens de rotation pour libérer la matière, puis relance le cycle normal. L'amplitude du recul s'augmente pour les ferrailles épaisses et se raccourcit sur les tôles fines afin de préserver la cadence.
- Quels équipements amont et aval complètent le Broyeur hydraulique au sein d'une Ligne de broyage de métaux ferreux ?
- L'alimentation s'effectue généralement par un tablier métallique lourd résistant aux chutes de matière. La zone de déchargement intègre un convoyeur à bande anti-déchirure renforcée couplé à un séparateur magnétique suspendu ou à un tambour magnétique pour isoler la fraction ferreuse.