Équilibrage des concasseurs et broyeurs sur leur lieu d'exploitation : rotors, marteaux, couteaux

Vous avez changé le jeu de marteaux, mis en marche le concasseur, et le bâti s'est mis à vibrer au point de faire trembler les caillebotis autour de la machine. Personne n'a envie de déposer un rotor d'une tonne pour l'apporter sur une machine à équilibrer, et ce n'est d'ailleurs pas nécessaire : ces rotors sont remis en état directement dans leurs propres paliers, en deux ou trois démarrages. Nous venons avec notre appareil, nous séparons les causes de vibration et vous disons franchement si l'équilibrage peut aider ici. Voici ci-dessous ce que nous faisons précisément sur les concasseurs, broyeurs, déchiqueteuses et granulateurs.

Mis à jour le 27 août 2026 · par AXILINE · Vila Nova de Gaia

Symptômes : les signes qui doivent vous alerter

Un concasseur se déséquilibre rarement de façon progressive. En général, cela se passe ainsi : on change les marteaux, on démarre, et la machine se met à vibrer différemment. Ou bien elle a fonctionné calmement pendant une semaine, puis un bloc hors gabarit est arrivé dans l'alimentation, et après ce passage, le niveau n'est jamais revenu à la normale.

Sur ce type de rotor, le balourd est presque toujours d'origine humaine. Il apparaît au moment du remplacement des pièces d'usure, d'une casse ou d'une usure inégale. Vous disposez donc d'un lien avec un événement précis, ce qui accélère beaucoup le diagnostic. Souvenez-vous de la dernière intervention effectuée sur la machine.

• La vibration a augmenté juste après le remplacement des marteaux, batteurs, couteaux, ou après un rechargement des pièces d'usure.
• On entend un choc sourd et rythmique une fois par tour, le châssis et la plateforme de service oscillent nettement.
• La machine vibre autant à vide qu'en charge. Cela signifie que le problème ne vient pas de l'alimentation.
• Le niveau augmente à mesure que le jeu s'use et diminue après un retournement ou un remplacement des marteaux.
• Les paliers chauffent, la graisse est expulsée, le roulement ne tient plus jusqu'à la révision prévue.
• Pendant le ralentissement libre — long sur un rotor lourd —, la vibration augmente brusquement dans une plage étroite de régime.
• Les portées d'ajustement sont abîmées, la clavette est cisaillée, des fissures apparaissent dans les soudures des disques du rotor.

Un chiffre utile à relever avant de nous appeler : la vibration globale en mm/s RMS sur chaque palier, dans la direction horizontale. Avec cette donnée, la discussion devient immédiatement concrète, et nous savons à l'avance quel matériel apporter.

Quelles machines de cette famille nous équilibrons sur site

Tous ces rotors ont un point commun : ils fragmentent la matière par choc ou par coupe, si bien que la masse des pièces de travail change en permanence. Ici, le balourd n'est pas un défaut de fabrication mais une conséquence normale de l'exploitation, et il faut le corriger à répétition, au fur et à mesure de l'usure du jeu.

La méthode est la même pour tous les sous-groupes. Ce qui diffère, c'est l'accès aux plans de correction, le nombre de positions déjà prévues pour la masse, et le mode de fixation de celle-ci.

Nous plaçons toujours le repère du capteur laser de phase sur l'arbre du rotor lui-même, jamais sur celui du moteur. Avec un entraînement par courroie, le régime du rotor est différent, et un repère sur le moteur ferait ressortir la mauvaise fréquence.

Ce que nous vérifions avant de poser la première masse

Une partie des demandes sur les concasseurs se résolvent sans aucune masse. Sur ces machines, la vibration a souvent plusieurs causes à la fois, alors que l'équilibrage n'en traite qu'une seule : la masse déséquilibrée du rotor.

C'est pourquoi la première heure de l'intervention est consacrée à la mesure et à l'inspection. Nous comparons la vibration globale à la composante synchrone 1x (1x désigne conventionnellement la vibration à la fréquence de rotation), examinons le spectre — la répartition de la vibration par fréquences — et écoutons la machine pendant le ralentissement libre.

• Le jeu de marteaux et de batteurs : est-il assorti par masse. Les marteaux sont pesés et répartis par position de façon à ce que les sommes des groupes diamétralement opposés coïncident. Un écart de plusieurs centaines de grammes à un rayon de 300 mm ne se corrige pas proprement par une masse sur le moyeu.
• L'intégrité des pièces de travail : marteau perdu, fissuré ou cassé, rechargement écaillé, couteau tordu.
• L'encrassement de matière sur les disques et entre les marteaux. Un produit humide, argileux ou résineux, modifie la situation d'un démarrage à l'autre.
• L'ajustement du rotor sur l'arbre, les clavettes, la fixation des disques, les éléments de blocage, l'état des soudures.
• Les paliers : jeu, tolérances, bruit, température, état du lubrifiant.
• La fixation à la fondation : serrage des ancrages, pied mou (un appui qui ne repose pas correctement sur le châssis et fausse le carter au serrage), fissures dans le béton, état des plots antivibratoires.
• L'entraînement : tension et état des courroies, balourd propre des poulies, et en cas d'entraînement par accouplement, l'alignement des arbres.
• La résonance : nous observons le comportement de l'amplitude et de la phase pendant le ralentissement libre. Un rotor lourd offre pour cela un ralentissement commodément long et progressif.

Le balourd et le désalignement donnent des chiffres similaires sur une même voie, mais se traitent par des méthodes opposées. Équilibrer une machine désalignée est nuisible : la masse compense une force qui n'est pas la sienne, et après l'alignement des arbres, la vibration se retrouvera plus élevée qu'au départ. L'ordre est le suivant : appui des pattes, alignement des arbres, puis les masses. Plus de détails dans notre article sur la façon de distinguer un balourd d'un désalignement.

Sources : ISO 13373-3:2015 · ISO 281:2007

Déroulement du travail sur site

L'intervention sur une seule machine occupe une équipe de travail complète. Le plus de temps n'est pas pris par les mesures, mais par les arrêts : ouvrir le carter de protection, attendre l'arrêt complet d'un rotor lourd, consigner l'entraînement, poser la masse, refermer, redémarrer.

1. Étape 1

   Nous convenons de la sécurité et du régime

   Avant notre venue, nous convenons de qui arrête et consigne la machine, qui ouvre les carters et les trappes, et s'il existe un permis de travail par point chaud. Sur les concasseurs, ce n'est pas une formalité : les plans de correction se trouvent presque toujours derrière un carter de protection, et chaque itération vous coûte un cycle complet d'arrêt et de redémarrage.

2. Étape 2

   Nous posons les capteurs et le repère

   Deux accéléromètres sur les paliers du rotor, aussi près que possible des roulements eux-mêmes, fixés par aimant sur une surface nettoyée ou sur un goujon. La direction est généralement radiale-horizontale, et nous la conservons identique d'un démarrage à l'autre. Le capteur laser de phase est pointé sur le repère réfléchissant posé sur l'arbre du rotor.

3. Étape 3

   Mesure avant intervention

   Démarrage au régime de travail, généralement à vide. Nous relevons la vibration globale en mm/s RMS, l'amplitude et la phase de la 1x, le régime, le spectre et le signal temporel sur les deux voies. C'est votre point de départ, il figurera dans le rapport. C'est également à cette étape que nous décidons s'il est pertinent d'équilibrer.

4. Étape 4

   Masse d'essai

   Nous posons une masse provisoire de valeur connue à un rayon connu sur le premier plan, effectuons un démarrage, puis la déplaçons vers le second. L'appareil calcule les coefficients d'influence — la façon dont votre système rotor-paliers-fondation répond précisément à la masse ajoutée. Un démarrage d'essai valable modifie l'amplitude de la 1x d'au moins 20 à 30 %, ou la phase de 20 à 30°. Sur un rotor lourd, la masse d'essai devient conséquente, et nous la fixons aussi solidement que la masse définitive.

5. Étape 5

   Correction

   Le logiciel indique la masse et l'angle pour chaque plan, ou le numéro de position si nous travaillons en positions fixes : par rangées d'axes de marteaux, par trous des disques ou par lignes de couteaux. La masse est soudée, boulonnée, ou l'on retire du métal par perçage au point lourd.

6. Étape 6

   Démarrage de contrôle et rapport

   Même régime, mêmes points, mêmes capteurs. Si la tolérance n'est pas atteinte du premier coup, nous ajoutons de petites masses à celles calculées par le logiciel. Vient ensuite la mesure en charge, le rapport et la liste des observations mécaniques.

Nous conservons les coefficients d'influence de votre machine. Lors du prochain remplacement du jeu de marteaux, la retouche (équilibrage trim) se fait à partir de ces coefficients, sans démarrages d'essai, donc plus vite et avec moins d'arrêts.

Sources : Manuel d’utilisation Balanset-1A · Spécifications fabricant Balanset-1A

Un plan ou deux sur ce type de rotor

Le nombre de plans est fixé par la géométrie. Le repère est simple : le rapport entre la longueur du rotor L et le diamètre D dans la zone de pose de la masse. Un disque court, avec un L/D inférieur à environ 0,5, se remet généralement en état avec une seule masse. Un rotor allongé demande deux plans, sinon subsiste un balourd de moment — un couple de forces qui fait osciller le rotor aux deux extrémités —, et vous obtiendrez le scénario bien connu : sur un palier, tout va bien, sur l'autre, rien n'a changé.

Sur les équipements de concassage, les rotors allongés sont majoritaires, c'est pourquoi nous travaillons presque toujours en deux plans. Il existe des exceptions, mais elles sont peu nombreuses.

Le second plan coûte un démarrage d'essai supplémentaire, c'est-à-dire un arrêt de plus avec ralentissement complet. Sur un rotor lourd, cela représente une part notable de l'équipe de travail, et nous le signalons à l'avance. Nous avons un article séparé sur la règle du L/D et le choix du nombre de plans.

Sources : ISO 21940-11:2016 · ISO 21940-12:2016

Ce qui fait obstacle et quand l'équilibrage sur site échoue

Disons-le franchement : sur les équipements de concassage, la proportion de cas où les masses ne règlent pas le problème est plus élevée que sur les ventilateurs et les pompes. La raison en est les chocs répétés. Ils détruisent non seulement la symétrie des masses, mais aussi les ajustements, les soudures, les roulements et le châssis.

• Un jeu de marteaux dépareillé. Tant que les masses des positions opposées ne sont pas équilibrées entre elles, vous compensez par une masse ce qu'il serait moins coûteux de corriger par un tri. Nous vous demanderons de peser les marteaux et vous montrerons comment les répartir par position.
• Un marteau perdu ou cassé, un batteur brisé, un couteau écaillé. C'est une avarie, pas un balourd. D'abord le remplacement, ensuite la mesure.
• L'encrassement de matière. Vous équilibrez pour l'état actuel de la surface, mais au bout d'une équipe, le dépôt se détache par blocs, et tout revient comme avant. Ces rotors sont d'abord nettoyés.
• Des fissures dans les disques, un ajustement abîmé sur l'arbre, une clavette cisaillée. La phase de la 1x cesse de se répéter d'un démarrage à l'autre, et le calcul de la correction devient peu fiable.
• Des roulements usés et des logements de paliers abîmés. Le spectre fait apparaître des composantes non multiples du régime, et la vibration globale est plusieurs fois supérieure à la 1x. L'équilibrage ne sauvera pas une telle machine.
• Une résonance du châssis ou de la plateforme de service. Un rotor lourd sur une structure métallique souple y tombe facilement, surtout après un changement de consigne du variateur de fréquence.
• Une poussière combustible et explosive. Là où l'on broie du bois, du plastique ou des pigments, la soudure des masses est souvent tout simplement interdite. Nous travaillons alors par fixation mécanique ou par enlèvement de matière, mais il faut en convenir avant le déplacement.
• Pas d'accès aux plans de correction, ou machine qui ne tient pas un régime stable. Dans le premier cas, il est plus raisonnable de déposer le rotor pour l'atelier ; dans le second, nous discutons du régime à l'avance.

Le pire scénario pour nous se résume ainsi : la vibration provient de l'état général de la machine, pas du rotor. Dans ce cas, vous recevrez une mesure, des spectres et un diagnostic hiérarchisé, mais pas de masses. Nous avons rédigé un article séparé sur les cas où l'équilibrage ne sert à rien.

Sources : ISO 20816-1:2016 · ISO 13373-3:2015

Comment nous fixons les masses de correction

C'est un sujet à part, car sur un rotor qui travaille par choc, une masse ne tient que si elle est correctement fixée. Une masse de plusieurs centaines de grammes qui se détache au régime de travail est dangereuse aussi bien pour la machine que pour les personnes.

• Soudure. Méthode principale sur les rotors coulés et soudés des concasseurs et broyeurs à marteaux : une plaque de l'acier adapté, un décapage jusqu'au métal, un cordon continu sur tout le contour, et non par points. Nous vérifions la nuance d'acier du rotor et l'autorisation de souder dans la documentation du fabricant.
• Fixation par boulons. Là où la soudure est interdite : trous existants dans les disques, rondelles-masses sous les boulons des axes de marteaux, bossages soudés d'origine posés à la fabrication. Nous freinons le filetage.
• Enlèvement de matière. Sur un disque à paroi épaisse, il est plus simple de percer au point lourd ; le logiciel calcule le diamètre et la profondeur pour la masse voulue. Nous ne procédons pas ainsi sur une paroi fine : les trous en réduiraient la résistance.
• Positions fixes. Sur la plupart des rotors de concassage, une grille d'emplacements existe déjà : rangées d'axes de marteaux, trous des disques, lignes de couteaux. Nous en saisissons le nombre dans le logiciel et obtenons non pas un angle en degrés, mais un numéro de position et une masse, ou une répartition entre deux positions voisines. Toute erreur de symétrie dans le sens de l'angle est exclue.
• Permutation des pièces de travail. Parfois, la correction se fait sans aucune masse : les marteaux sont échangés de position de façon à équilibrer le jeu. Nous vérifions cette option en premier, elle est gratuite.

Nous consignons dans le rapport le rayon de pose de la masse. Lors de la prochaine intervention, vous poserez la masse au même rayon sans avoir à tout recalculer : une erreur sur le rayon est directement une erreur sur la masse.

Ce que vous obtenez après l'intervention

Le résultat de notre travail n'est pas la phrase « c'est mieux », mais des chiffres que vous pourrez vérifier six mois plus tard.

• Mesure avant intervention : vibration globale en mm/s RMS et composante synchrone 1x pour chaque palier, régime, points et directions de mesure.
• Mesure après : mêmes points, mêmes capteurs, même régime. La baisse de la 1x est directement visible.
• Masses, rayons et positions de toutes les masses posées, mode de fixation.
• Spectres et signal temporel avant et après : ils montrent ce qui subsiste dans la vibration en dehors du balourd.
• Évaluation de l'état de la machine par zones de vibration globale, avec indication de la partie et de l'édition applicables de la norme.
• Calcul du balourd résiduel et de la tolérance selon les classes G, si nécessaire pour la réception.
• Liste des observations mécaniques et recommandations pour l'assortiment du jeu lors du prochain remplacement des marteaux ou des couteaux.

« Dans la tolérance » dans le logiciel signifie une seule chose : la 1x résiduelle est inférieure à la valeur cible fixée. Ce n'est ni une évaluation de l'état général de la machine selon la vibration globale, ni une confirmation de la classe de qualité G. Nous distinguons ces trois critères dans le rapport, afin que vous ne compariez pas des choses incomparables.

Sources : ISO 20816-1:2016 · ISO 21940-11:2016

Prix et comment commander une intervention

Nous sommes des ingénieurs qui concevons et fabriquons les appareils Balanset, et nous les utilisons nous-mêmes pour équilibrer sur site. Basés à Vila Nova de Gaia, près de Porto, nous intervenons dans tout le Portugal.

le diagnostic vibratoire avec rapport coûte 300 EUR par machine, l'équilibrage ajoute à partir de 250 EUR, la facture minimale par visite est de 500 EUR. Le calculateur du site donne un calcul précis pour votre machine. S'il y a plusieurs machines sur le site, comptez-les toutes en une fois : le déplacement est unique.

• Type et modèle : concasseur à rotor, à marteaux, à percussion ou centrifuge, broyeur, déchiqueteuse, granulateur, désintégrateur, appareil de broyage.
• Puissance de l'entraînement, régime de travail du rotor, type d'entraînement : par courroie ou par accouplement.
• Masse approximative du rotor, longueur de la partie active et diamètre.
• Ce qui a été mesuré et avec quel appareil, le cas échéant : valeurs en mm/s et points de mesure.
• Ce qui a été fait sur la machine avant l'apparition de la vibration : remplacement du jeu, rechargement, réparation des paliers, changement de consigne de régime.
• Accès au rotor à l'arrêt : trappes, carters démontables, plateforme de service.
• Si les travaux par point chaud et la soudure des masses sont autorisés sur le site.
• Photographies du rotor, des paliers et de la plaque signalétique de la machine : elles nous permettent de repérer à l'avance les plans de correction et le mode de fixation de la masse.

Si vous souhaitez le faire vous-même, nous vendons le même appareil que celui avec lequel nous travaillons. Balanset-1A : deux accéléromètres, capteur laser de phase par repère réfléchissant, module USB à deux voies, logiciel sur ordinateur portable. Équilibrage en un et deux plans par la méthode des coefficients d'influence, vibration globale et 1x, phase, régime, spectre FFT et signal temporel, positions fixes et calcul de perçage, coefficients d'influence conservés, équilibrage trim, calcul de la tolérance selon les classes G, archive et rapports. Nous vous conseillons sur l'installation des capteurs sur votre machine.

Sources : Spécifications fabricant Balanset-1A · Manuel d’utilisation Balanset-1A

Questions fréquentes

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