{"id":1391,"date":"2026-07-31T03:38:03","date_gmt":"2026-07-31T03:38:03","guid":{"rendered":"https:\/\/lift-cylinders.com\/?p=1391"},"modified":"2026-07-31T07:37:57","modified_gmt":"2026-07-31T07:37:57","slug":"telescopic-lift-cylinders-for-mining-dump-trucks","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/lift-cylinders.com\/fr\/application\/telescopic-lift-cylinders-for-mining-dump-trucks\/","title":{"rendered":"V\u00e9rins t\u00e9lescopiques pour camions-bennes miniers"},"content":{"rendered":"
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Collection Ing\u00e9nierie des \u00e9quipements miniers \u00b7 Monographie XIII<\/span><\/p>\n<\/div>\n

V\u00e9rins t\u00e9lescopiques pour camions-bennes miniers<\/h1>\n

Les camions-bennes miniers hors route \u00e9voluent dans des environnements \u00e0 ciel ouvert impitoyables o\u00f9 les lourdes charges de minerai, les fortes concentrations de poussi\u00e8re de quartz et les pics de pression dynamique mettent \u00e0 rude \u00e9preuve la fiabilit\u00e9 des syst\u00e8mes hydrauliques. Ce guide technique de plus de 2\u00a0500 mots propose une analyse exhaustive des v\u00e9rins t\u00e9lescopiques multi-\u00e9tages \u00e0 simple effet utilis\u00e9s sur ces v\u00e9hicules. Nous y examinons la cin\u00e9matique du basculement du minerai, la m\u00e9tallurgie de l'acier faiblement alli\u00e9 Q345D, les causes profondes de la rupture et de l'extrusion des joints d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 inter-\u00e9tages, la m\u00e9canique des parois \u00e9paisses et les syst\u00e8mes d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 multi-\u00e9tages r\u00e9sistants \u00e0 l'usure, con\u00e7us pour pr\u00e9venir toute d\u00e9faillance hydraulique catastrophique.<\/p>\n

M\u00e9tallurgie de l'acier Q345D<\/span>
\nJoints d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 \u00e0 plusieurs \u00e9tages<\/span>
\nPr\u00e9vention de la rupture des joints<\/span><\/div>\n<\/div>\n<\/header>\n

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Matrice des sp\u00e9cifications techniques pour les v\u00e9rins de levage des camions miniers<\/h2>\n

Les param\u00e8tres d'ing\u00e9nierie suivants \u00e9tablissent les crit\u00e8res structurels, mat\u00e9riels, d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 et op\u00e9rationnels requis pour les v\u00e9rins t\u00e9lescopiques multi-\u00e9tages \u00e0 simple effet robustes utilis\u00e9s dans les camions-bennes miniers hors route.<\/p>\n

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Param\u00e8tre d'ing\u00e9nierie<\/th>\nNorme de sp\u00e9cification des camions-bennes miniers<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Cat\u00e9gorie et application des \u00e9quipements<\/td>\nMachines mini\u00e8res \/ Transport de camions-bennes pour l'exploitation mini\u00e8re hors route<\/td>\n<\/tr>\n
Profil de mouvement du sous-syst\u00e8me<\/td>\nSyst\u00e8me de levage et de basculement de la carrosserie arri\u00e8re \/ Extension multi-\u00e9tapes \u00e0 simple effet<\/td>\n<\/tr>\n
Nom du v\u00e9rin hydraulique<\/td>\nV\u00e9rin de levage t\u00e9lescopique multi-\u00e9tages (manchons \u00e0 3 ou 5 \u00e9tages)<\/td>\n<\/tr>\n
Mode d'action et type structurel<\/td>\nSimple effet (extension de la sc\u00e8ne hydraulique \/ r\u00e9traction du corps par gravit\u00e9)<\/td>\n<\/tr>\n
Construction manufacturi\u00e8re<\/td>\nSupports de base et de tourillon soud\u00e9s \u00e0 p\u00e9n\u00e9tration compl\u00e8te (v\u00e9rifi\u00e9s AWS D1.1)<\/td>\n<\/tr>\n
M\u00e9tallurgie des syst\u00e8mes de mat\u00e9riaux<\/td>\nAcier de construction faiblement alli\u00e9 \u00e0 haute r\u00e9sistance Q345D (GB\/T 1591)<\/td>\n<\/tr>\n
Finition de surface et placage<\/td>\nChromage dur microfissur\u00e9 (30\u201340 \u03bcm) \/ Bo\u00eetier 58-62 HRC<\/td>\n<\/tr>\n
Classe de notation environnementale<\/td>\nPoussi\u00e8res de quartz denses en suspension dans l'air + Impacts violents + Boues corrosives de fosse<\/td>\n<\/tr>\n
Profil des conditions de travail<\/td>\nD\u00e9versement de minerais lourds (fer, cuivre, or) + pics de pression > 35 MPa<\/td>\n<\/tr>\n
D\u00e9faillance primaire att\u00e9nu\u00e9e<\/td>\nRupture du joint inter-\u00e9tages, grignotage par extrusion et fuite par d\u00e9rivation de fluide<\/td>\n<\/tr>\n
Configuration d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 recommand\u00e9e<\/td>\nJoints en V \u00e0 l\u00e8vres multiples en tissu \/ Anneaux anti-extrusion PEEK + Double racleurs<\/td>\n<\/tr>\n
Pression nominale<\/td>\nR\u00e9glage de la soupape de d\u00e9charge \u00e0 fonctionnement continu de 21,0 MPa \u00e0 27,5 MPa (210 \u2013 275 bar)<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div>\n<\/section>\n

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Cin\u00e9matique du d\u00e9versement de minerai lourd et pouss\u00e9e hydraulique multi-\u00e9tages<\/h2>\n

Dans les mines \u00e0 ciel ouvert, les camions-bennes transportent d'\u00e9normes charges de minerai de fer dense, de roche cuprif\u00e8re, de st\u00e9riles et de granite. La capacit\u00e9 de charge de ces v\u00e9hicules varie g\u00e9n\u00e9ralement de 50 \u00e0 plus de 300 tonnes. Lever une benne en acier pleine \u00e0 un angle de d\u00e9chargement de 48 \u00e0 55 degr\u00e9s exige une \u00e9nergie hydraulique consid\u00e9rable. Pour obtenir la course n\u00e9cessaire tout en conservant un encombrement r\u00e9duit sous la benne, les ing\u00e9nieurs utilisent des v\u00e9rins hydrauliques multi-\u00e9tages \u00e0 simple effet. v\u00e9rins hydrauliques de levage<\/a>.<\/p>\n

Les v\u00e9rins t\u00e9lescopiques sont constitu\u00e9s de manchons tubulaires embo\u00eet\u00e9s qui s'\u00e9tendent successivement sous la pression de l'huile. Lorsque le fluide hydraulique provenant de la pompe de levage principale p\u00e9n\u00e8tre dans la base du v\u00e9rin, il agit sur la section transversale de chaque \u00e9tage. Le manchon le plus large (\u00e9tage 1), poss\u00e9dant la plus grande surface, g\u00e9n\u00e8re la force de pouss\u00e9e la plus importante et s'\u00e9tend en premier. Une fois l'\u00e9tage 1 en but\u00e9e contre sa bague d'arr\u00eat m\u00e9canique interne, l'\u00e9tage 2 s'\u00e9tend, suivi des \u00e9tages 3, 4 et 5, par ordre d\u00e9croissant de diam\u00e8tre.<\/p>\n

Profil math\u00e9matique de la force de pouss\u00e9e \u00e0 travers les \u00e9tages t\u00e9lescopiques<\/h3>\n

La force de pouss\u00e9e hydraulique Fpouss\u00e9e(i)<\/sub> Le d\u00e9bit d\u00e9livr\u00e9 lors de l'extension du manchon d'\u00e9tage i est r\u00e9gi par la surface hydraulique effective de cet \u00e9tage sp\u00e9cifique\u00a0:<\/p>\n

Fpouss\u00e9e(i)<\/sub> = Phydraulique<\/sub> \u00d7 A\u00e9tape(i)<\/sub> = Phydraulique<\/sub> \u00d7 (\u03c0 \u00d7 D\u00e9tape(i)<\/sub>2<\/sup> \/ 4)<\/div>\n

O\u00f9 Phydraulique<\/sub> repr\u00e9sente la pression de la conduite du circuit hydraulique et D\u00e9tape(i)<\/sub> Le diam\u00e8tre ext\u00e9rieur effectif du manchon d'\u00e9tage i est not\u00e9 . La surface effective diminuant \u00e0 chaque \u00e9tage d'extension, la force de pouss\u00e9e diminue progressivement \u00e0 mesure que le cylindre s'\u00e9tend. Cette r\u00e9duction de force est coh\u00e9rente avec la cin\u00e9matique de basculement\u00a0: lorsque la benne bascule vers le haut sur ses axes de charni\u00e8re arri\u00e8re, le bras de levier du moment de gravit\u00e9 du minerai diminue et le mat\u00e9riau commence \u00e0 glisser hors de la porte arri\u00e8re, r\u00e9duisant ainsi la force d'\u00e9l\u00e9vation n\u00e9cessaire.<\/p>\n

\"Camion-benne<\/div>\n

Choc de d\u00e9logement dynamique et pics de pression hydrostatique<\/h3>\n

La phase la plus critique du d\u00e9chargement du minerai se produit lors du d\u00e9blaiement initial de la benne. Lorsque de l'argile humide, du minerai de fer fin ou des morts-terrains gel\u00e9s adh\u00e8rent \u00e0 l'avant de la benne, le centre de gravit\u00e9 de la charge utile se d\u00e9place vers l'avant. Lorsque l'op\u00e9rateur actionne le levier de levage, la pression hydraulique augmente brusquement pour vaincre la r\u00e9sistance au frottement statique des mat\u00e9riaux coll\u00e9s.<\/p>\n

Lorsque le minerai coinc\u00e9 se lib\u00e8re soudainement et glisse vers l'arri\u00e8re, en direction du hayon, la perte de poids \u00e0 l'avant engendre un changement d'inertie rapide. Ce rebond dynamique de la charge transmet des pics de pression intenses (Ppointe<\/sub> > 35,0 MPa) \u00e0 travers la colonne d'huile hydraulique, soumettant les presse-\u00e9toupes inter-\u00e9tages \u00e0 un choc m\u00e9canique s\u00e9v\u00e8re.<\/p>\n<\/section>\n

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Analyse des causes profondes de d\u00e9faillance\u00a0: rupture et extrusion du joint inter-\u00e9tages<\/h2>\n

Dans les mines \u00e0 ciel ouvert, les v\u00e9rins t\u00e9lescopiques multi-\u00e9tages sont soumis \u00e0 des conditions de fonctionnement extr\u00eames. Parmi tous les modes de d\u00e9faillance, Rupture du joint inter-\u00e9tapes et grignotage par extrusion<\/strong> repr\u00e9sente la principale cause des arr\u00eats de production impr\u00e9vus et des fuites d'huile hydraulique.<\/p>\n

La rupture d'un joint se produit lorsque l'\u00e9l\u00e9ment d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 principal en \u00e9lastom\u00e8re ou en polyur\u00e9thane, au niveau d'une jonction d'\u00e9tage, subit une d\u00e9chirure m\u00e9canique, une rupture de la l\u00e8vre ou une rupture compl\u00e8te sous l'effet de pics de pression hydraulique \u00e9lev\u00e9s. La compr\u00e9hension des m\u00e9canismes de rupture d'un joint n\u00e9cessite l'examen de l'expansion du jeu radial, des pics de pression et de la p\u00e9n\u00e9tration de particules abrasives.<\/p>\n

M\u00e9canismes de l'expansion de l'espace induite par la pression et du grignotage par extrusion<\/h3>\n

Les \u00e9tages t\u00e9lescopiques sont constitu\u00e9s de manchons tubulaires \u00e0 parois minces embo\u00eet\u00e9s les uns dans les autres. Lors de pics de pression hydraulique importants survenant pendant le d\u00e9versement de minerai, le manchon ext\u00e9rieur de l'\u00e9tage principal se dilate radialement, \u00e0 la mani\u00e8re d'un r\u00e9cipient sous pression \u00e0 parois minces. L'expansion radiale \u00e9lastique (\u0394r)baril<\/sub>) de la paroi du manchon est exprim\u00e9e comme\u00a0:<\/p>\n

\u0394rbaril<\/sub> = (Ppointe<\/sub> \u00d7 R\u00e0 l'int\u00e9rieur<\/sub>2<\/sup>) \/ (E \u00d7 tmur<\/sub>)<\/div>\n

O\u00f9 R\u00e0 l'int\u00e9rieur<\/sub> est le rayon int\u00e9rieur du manchon de l'\u00e9tage, E est le module d'\u00e9lasticit\u00e9 de l'acier (206 GPa), et tmur<\/sub> est l'\u00e9paisseur de la paroi du manchon. Lorsque le manchon ext\u00e9rieur se dilate radialement sous la pression, l'espace d'extrusion (e\u00e9cart<\/sub>) derri\u00e8re le joint de la glande s'\u00e9largit consid\u00e9rablement.<\/p>\n

Sous haute pression hydraulique, le mat\u00e9riau souple du joint en polyur\u00e9thane ou en nitrile est forc\u00e9 dans cet espace \u00e9largi. Lorsque le manchon se r\u00e9tracte, le bord m\u00e9tallique tranchant du presse-\u00e9toupe arrache de petits fragments du talon extrud\u00e9 du joint \u2013 un processus destructeur appel\u00e9 \u00ab grignotage par extrusion \u00bb. Au fil des cycles de vidange, ce grignotage d\u00e9truit la structure du talon du joint, entra\u00eenant une rupture catastrophique et une fuite de fluide.<\/p>\n

\"Ensemble<\/div>\n

P\u00e9n\u00e9tration de poussi\u00e8re de quartz et d\u00e9gradation thermique du polym\u00e8re<\/h3>\n

La poussi\u00e8re des mines \u00e0 ciel ouvert contient de fines particules de quartz d'une duret\u00e9 de 7 sur l'\u00e9chelle de Mohs (plus dure que l'acier standard). Lors du d\u00e9chargement du minerai par un camion minier, des nuages \u200b\u200bde poussi\u00e8re de quartz en suspension se d\u00e9posent sur les surfaces de la platine, lubrifi\u00e9es \u00e0 l'huile. Lors de la r\u00e9traction en simple effet, si les joints d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 externes du racleur sont us\u00e9s, ces particules de quartz p\u00e9n\u00e8trent dans le joint d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 principal.<\/p>\n

Des particules de silice emprisonn\u00e9es s'incrustent dans la l\u00e8vre du joint en \u00e9lastom\u00e8re souple, agissant comme un abrasif qui creuse de profondes micro-rayures axiales dans le chromage dur poli du manchon interne. De plus, les pics de pression \u00e0 haute fr\u00e9quence et les cycles de service continus g\u00e9n\u00e8rent une chaleur localis\u00e9e par frottement du fluide, \u00e9levant la temp\u00e9rature du presse-\u00e9toupe au-dessus de 90 \u00b0C. Cette contrainte thermique provoque le durcissement des joints en polyur\u00e9thane standard, leur perte d'\u00e9lasticit\u00e9 et leur fissuration sous pression, acc\u00e9l\u00e9rant ainsi leur rupture.<\/p>\n

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1. D\u00e9gradation du talon d'extrusion<\/h4>\n

Des pics de haute pression forcent le talon du joint dans l'espace de jeu \u00e9largi entre les \u00e9tages, grignotant le mat\u00e9riau jusqu'\u00e0 ce que la l\u00e8vre du joint perde son support structurel et se d\u00e9chire sous la charge.<\/p>\n<\/div>\n

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2. D\u00e9coupe abrasive \u00e0 la silice<\/h4>\n

La poussi\u00e8re de quartz incrust\u00e9e dans les l\u00e8vres du joint entaille le rev\u00eatement chrom\u00e9 dur des \u00e9tages extensibles, cr\u00e9ant des canaux de fuite qui permettent \u00e0 l'huile \u00e0 haute pression de contourner le joint d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 lors du basculement.<\/p>\n<\/div>\n

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3. Durcissement thermique et rupture<\/h4>\n

Les temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es du p\u00e9trole provoquent la fragilisation des joints en \u00e9lastom\u00e8re standard. Les l\u00e8vres fragiles de ces joints se rompent lorsqu'elles sont soumises \u00e0 des pics de pression dynamiques lors du d\u00e9versement de minerai en grande quantit\u00e9.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/section>\n

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Configuration recommand\u00e9e\u00a0: Emballage d\u2019\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 multi-\u00e9tapes r\u00e9sistant \u00e0 l\u2019usure<\/h2>\n
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machine industrielle \u00e0 v\u00e9rin hydraulique m\u00e9tallique de grande taille<\/p>\n

\"v\u00e9rin

V\u00e9rins hydrauliques et syst\u00e8me hydraulique d'un tracteur ou d'un bulldozer. Focus sur les conduites hydrauliques.<\/p><\/div>\n<\/div>\n

Pour pr\u00e9venir la rupture des joints d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 entre les \u00e9tages, l'extrusion par grignotage et les fuites d'huile externes dans les applications mini\u00e8res, il est n\u00e9cessaire de concevoir un syst\u00e8me d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 multi-\u00e9tages r\u00e9sistant \u00e0 l'usure. Les v\u00e9rins t\u00e9lescopiques modernes utilis\u00e9s dans l'exploitation mini\u00e8re abandonnent les joints en polyur\u00e9thane \u00e0 simple l\u00e8vre classiques au profit de syst\u00e8mes d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 multicomposants renforc\u00e9s \u00e0 chaque jonction d'\u00e9tage.<\/p>\n

Ensembles de joints en V \u00e0 l\u00e8vres multiples renforc\u00e9s en tissu<\/h3>\n

\"v\u00e9rin<\/p>\n

Le joint d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 primaire de chaque \u00e9tage est constitu\u00e9 d'un syst\u00e8me de garnitures en V \u00e0 l\u00e8vres multiples, compos\u00e9 d'anneaux en toile de coton impr\u00e9gn\u00e9e de caoutchouc, pris en sandwich entre un adaptateur m\u00e2le rigide et une bague de support femelle. Le renforcement en tissu conf\u00e8re aux l\u00e8vres d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 une r\u00e9sistance \u00e9lev\u00e9e \u00e0 la d\u00e9chirure et \u00e0 l'extrusion, m\u00eame sous des pics de pression sup\u00e9rieurs \u00e0 35 MPa.<\/p>\n

En cas de surpression hydraulique, les l\u00e8vres d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 en forme de V se dilatent radialement contre les parois de la platine, augmentant ainsi la force d'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 proportionnellement \u00e0 la pression interne. La matrice textile absorbe les micro-rayures superficielles sur le chromage, assurant l'\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 m\u00eame en cas de l\u00e9g\u00e8re dilatation radiale du manchon de la platine.<\/p>\n

Int\u00e9gration du PEEK et de l'anneau de renfort anti-extrusion<\/h3>\n

Pour \u00e9viter l'extrusion du joint lorsque les tubes d'\u00e9tage se dilatent radialement sous pression, des anneaux de renfort anti-extrusion \u00e0 haut module, usin\u00e9s en poly\u00e9ther\u00e9therc\u00e9tone (PEEK) ou en nylon 66 charg\u00e9 de fibres de verre modifi\u00e9es, sont install\u00e9s directement derri\u00e8re le talon du joint principal. Le PEEK pr\u00e9sente un module de traction \u00e9lev\u00e9 (> 3\u00a0500 MPa) et r\u00e9siste \u00e0 la d\u00e9formation plastique jusqu'\u00e0 130\u00a0\u00b0C, comblant ainsi l'espace dilat\u00e9 et emp\u00eachant l'extrusion du talon souple du joint.<\/p>\n