Banc d'essai pour roulements principaux

Dans l'atelier de production de CRCHI, cet ensemble d'essai fonctionne de manière stable, avec plusieurs systèmes auxiliaires travaillant en coordination pour soumettre le composant central du tunnelier — le roulement principal de très grand diamètre — à des tests rigoureux dans des conditions de fonctionnement extrêmes.

Par le passé, la Chine manquait de conditions d'essai et de validation correspondantes, ce qui rendait difficile la vérification des performances et l'évaluation de la durée de vie des roulements principaux de tunneliers. Les utilisateurs « n'osaient pas les utiliser et ne souhaitaient pas les utiliser », ce qui constituait le principal goulot d'étranglement empêchant les roulements principaux nationaux de passer du stade de prototype à celui d'application industrielle.

Les roulements principaux de tunneliers travaillent longtemps dans des formations géologiques composites et subissent des forces externes complexes telles que des charges extrêmement lourdes et des charges excentrées importantes. Leurs performances déterminent directement la sécurité et la réussite des grands projets souterrains.

Face à cette série de défis technologiques critiques, CRCHI a mis en place ce banc d'essai de performance et de fiabilité pour les roulements principaux de tunneliers de très grand diamètre, transposant en laboratoire des conditions extrêmes telles que les charges extrêmement lourdes, les charges excentrées importantes et les charges statiques limites, afin de réaliser des validations de performances globales — résistance structurelle, performances de transmission, fiabilité et capacité de charge limite — des composants centraux de l'entraînement principal, sous des charges bien supérieures aux conditions réelles de fonctionnement, érigeant ainsi une « soupape de sécurité » essentielle pour la recherche et le développement ainsi que l'application des roulements principaux nationaux.

Le système de chargement intégré constitue la capacité centrale du banc d'essai. Le projet adopte de manière innovante une structure de support interne à double entraînement en traction opposée et à contrôle par zones de charge. S'appuyant sur un système de contrôle électro-hydraulique composite, il reproduit avec précision les charges axiales et radiales ainsi que le moment de renversement. Associé à un système de refroidissement à double circulation interne et externe pour garantir un fonctionnement stable de l'équipement sous forte charge pendant une longue durée, il peut réaliser la validation par simulation de chargement des roulements principaux de tunneliers de 7,6 mètres et moins.

À la différence des équipements de détection ordinaires, le banc d'essai ne se contente pas de reproduire l'environnement de sollicitation mécanique : il met également en place un système de surveillance perceptive à paramètres multiples, collecte simultanément des informations de sources multiples et s'appuie sur des algorithmes d'IA pour réaliser une identification conjointe de l'état, permettant une alerte précoce des anomalies de charge à l'échelle de la milliseconde.

Les données d'essai ne sont plus enregistrées manuellement. Les données massives mesurées sont stockées dans une base de données d'essais dédiée, reliant les essais sur banc aux données des chantiers, et soutenant l'optimisation de la conception directe des roulements principaux.

Ce banc d'essai fournira un soutien technique aux grands projets nationaux tels que les chemins de fer du plateau et l'exploitation des grands fonds marins et des profondeurs terrestres. Il transforme le mode traditionnel de recherche, développement et validation des roulements principaux nationaux qui consistait à les « envoyer directement sur le chantier », en instaurant le principe du « test préalable avant mise en service », en devançant en laboratoire les épreuves extrêmes du chantier, en pilotant l'itération des produits par les données mesurées, et en favorisant l'autonomie et la maîtrise des composants centraux des tunneliers.