tour à roues

Un tour à essieux est une machine-outil de précision conçue pour usiner la bande de roulement, le boudin et l'alésage des roues de véhicules ferroviaires. Il enlève de la matière d'une roue en rotation serrée entre des pointes ou dans un mandrin, à l'aide d'un outil de coupe maintenu dans un chariot qui se déplace le long d'un banc. La machine restaure les roues usées en service ou finit les roues nouvellement coulées selon les spécifications, ramenant le rayon de la bande de roulement et le profil du boudin aux dimensions nominales afin que les roues roulent en douceur sur le rail et restent sur la voie.

Les tours à essieux sont des machines lourdes et rigides car les roues sont massives, pesant souvent de 500 kg à plus d'une tonne, et nécessitent des forces de coupe importantes. La broche fait tourner la roue à une vitesse relativement faible, généralement de 40 à 120 tr/min selon le diamètre de la roue. La tête de coupe, équipée d'outils en carbure ou en acier rapide, se déplace radialement vers l'intérieur et axialement le long de la face de la roue. Un tour bien conçu maintient une tolérance de 0,5 mm ou mieux sur le diamètre de la bande de roulement et la géométrie du boudin tout au long de la durée de vie de la roue.

Il existe deux configurations principales: les tours à fosse, où la roue repose horizontalement au-dessus d'un banc encastré et les travailleurs se tiennent au niveau du sol, et les tours verticaux, où la roue est suspendue verticalement par le haut. Les tours à fosse conviennent aux travaux d'entretien lourds dans les dépôts ferroviaires; les machines verticales occupent moins d'espace au sol et sont plus courantes dans les installations modernes. Les deux types comprennent souvent des systèmes d'avance automatique qui réduisent progressivement la profondeur de l'outil à mesure que l'outil se déplace sur la bande de roulement, réduisant ainsi le broutage et l'usure de l'outil.

Pourquoi les roues ont besoin d'être usinées

Les roues s'usent de trois manières: la bande de roulement s'aplatit et perd son léger profil conique, le boudin s'épaissit et la roue peut développer des plats si le train a dérapé ou si les freins se sont bloqués. Une bande de roulement usée de 30 mm ou plus est dangereuse. Le reprofilage sur un tour à essieux peut restaurer une roue pour une durée de vie de trois ou quatre fois avant qu'elle ne doive être mise au rebut. Les roues modernes pour les trains de marchandises sont généralement tournées tous les 50 000 à 150 000 km, selon la charge et l'état de la voie.

Le terme tour à essieux est spécifique aux travaux ferroviaires; des machines similaires existent pour les roues de véhicules routiers et pour le meulage des roues de chemin de fer, mais celles-ci sont appelées respectivement équilibreuses de roues ou rectifieuses de roues. L'habileté réside dans la lecture des schémas d'usure, le réglage correct de la géométrie de l'outil et la gestion de l'enlèvement de métal afin que la roue reste équilibrée et que le profil corresponde précisément aux spécifications de la voie.