RAPPORT DE STAGE EFFECTUE A LA SOCIETE NATIONALE DES CHEMINS DE FER DU CONGO

REPUBLIQUE DEMOCRATIQUE DU CONGO UNIVERSITE DE LUBUMBASHI FACULTE POLYTECHNIQUE

Département d’électromécanique

RAPPORT DE STAGE EFFECTUE A LA SOCIETE NATIONALE DES CHEMINS DE

FER DU CONGO

DU 15 MARS 2021 AU 15 AVRIL 2021

Présenté par : MUKALAY NGUBA GERRE

Promotion : Troisième Bachelier

Année Académique 2019-2020

AVANT PROPOS

Dans le présent rapport nous avons l’honneur de présenter le fruit du stage de fin de

cycle effectué au sein de la Société Nationale des Chemins de fer du Congo.

Ce rapport ainsi rédigé est le résultat d’une contribution de plusieurs personnes que nous ne pourrons pas tous énumérer. Qu’il me soit alors permis de remercier certaines personnes qui ont contribué d’une manière ou d’une autre pour l’accomplissement de ce stage ainsi qu’à l’élaboration de ce rapport.

Nous tenons d’abord remercier la main invisible qui m’élève au-dessus de mes ambitions et fait de moi une prétendante ingénieur chimiste, je l’appelle Dieu.

Nos remerciements s’adressent au doyen de la faculté polytechnique le Professeur Docteur Ingénieur JEAN MARIE KANDA NTUMBA, ainsi qu’à tous les professeurs, chefs de travaux et assistants de la faculté polytechnique en général et ceux du département d’Electromécanique en particulier.

Egalement j’adresse mes sincères remerciements à l’ingénieur KALALA de nous avoir affecté aux ateliers de traction diesel.

Nous remercions profondément l’ingénieur KIANGU N’YIM, directeur des ateliers de traction diesel, l’ingénieur KANTENG chef de service production, l’ingénieur ESPERENT chef d’atelier électrique ainsi qu’à tous les chefs de sections et tous les techniciens de nous avoir encadré malgré leurs occupations.

Nous remercions anticipativement, tous ceux qui porteront une attention particulière à ce rapport de stage par leur lecture.

TABLE DES MATIERES

AVANT PROPOS ................................................................................................................................. 1

Liste des Figures................................................................................................................................ 4

INTRODUCTION................................................................................................................................. 5

CHAPITRE I : PRESENTATION DE LA SOCIETE NATIONALE DES CHEMINS DE FER DU CONGO........................................................................................................................................... 6

I.1. LOCALISATION ....................................................................................................................... 6

I.2. HISTORIQUE ............................................................................................................................ 6

I.3. CONSTITUTION DU RESEAU ............................................................................................... 7

I.4. BUT DE LA SNCC ..................................................................................................................... 8

I.5. FONCTIONNEMENT ET ORGANISATION ADMINISTRATIVE ................................... 8 a. Le conseil d’administration.................................................................................................. 8 b. Le comité de gestion .............................................................................................................. 8 c. La direction générale ou ADG ............................................................................................. 8 d. Les directions......................................................................................................................... 8 e. Le département ..................................................................................................................... 9 f. Les divisions et sous-divisions .............................................................................................. 9 g. Le service ............................................................................................................................... 9

I.6. ORGANIGRAMME DE LA SNCC.......................................................................................... 9

I.7. PRESENTATION DES ATELIERS CENTRAUX ............................................................... 11

I.7.1. Rôle des Ateliers Centraux (ATC) ................................................................................... 11

I.7.2. Service de planification et d’affectation .......................................................................... 11

I.7.3. Subdivision des ateliers de la traction diesel ................................................................... 11

CHAPITRE II : ACTIVITES REALISES DANS L’ENTREPRISE ............................................. 13

II.1. Introduction............................................................................................................................. 13

II.2. Atelier Electrique .................................................................................................................... 13

II.2.1. Section Machines Tournantes ......................................................................................... 13

v Qu’est-ce que la Maintenance ? .......................................................................................... 13

Ø La maintenance corrective................................................................................................... 14

ü La maintenance corrective palliative................................................................................... 14

ü La maintenance corrective curative .................................................................................... 14

Ø La maintenance préventive .................................................................................................. 14

v ENTRETIEN D’UN MOTEUR DE TRACTION ................................................................... 14 a. Description du travail........................................................................................................... 14 b. Principe de fonctionnement ................................................................................................. 15

c. Travaux réalisés ................................................................................................................... 15

d. Matériels utilisés .................................................................................................................. 16

II.2.2. Section Appareillage ........................................................................................................ 18

v ESSAI D’UN CAPTEUR DE VITESSE ................................................................................. 19 a. Description du travail........................................................................................................... 19 b. Principe de fonctionnement ................................................................................................. 19 c. Travaux réalisés ................................................................................................................... 20 d. Observations ......................................................................................................................... 20

v ENTRETIEN D’UN MCU....................................................................................................... 21

a. Description du travail........................................................................................................... 21

c. Composition et fonctions principales d’un MCU................................................................ 22

v REPARATION D’UN CONVERTISSEUR ............................................................................ 22 a. Description du travail........................................................................................................... 22 b. Principe de fonctionnement ................................................................................................. 22 c. Travaux réalisés ................................................................................................................... 22

II.3. Atelier Mécanique ................................................................................................................... 23

II.3.1. Section Salle des pompes ................................................................................................. 23

v La pompe d’injection en ligne ou à éléments multiples ................................................... 24

v Pompe d’injection rotative ................................................................................................. 24

v Pompe d’injection individuelle .......................................................................................... 25

v REMPLACEMENT D’UN RESSORT CASSE D’UNE POMPE INDIVIDUELLE............ 26 a. Description du travail........................................................................................................... 26 b. Travaux réalisés ................................................................................................................... 26

v Pompe d’alimentation......................................................................................................... 26

v Les Injecteurs ...................................................................................................................... 27

II.3.2. Section des Machines-Outils ........................................................................................... 29

REMARQUES ET SUGGESTIONS................................................................................................. 30

CONCLUSION ................................................................................................................................... 31

Liste des Figures

Figure 1 Situation géographique de la SNCC (source : Google Maps) .................................................. 6

Figure 2 Organigramme de la SNCC (source : SNCC) ........................................................................ 10

Figure 3 Moteur de traction (source : SNCC) ....................................................................................... 14

Figure 4 Vérification du collecteur d'un moteur de traction (source : SNCC)...................................... 17

Figure 5 Le Megger (source : SNCC) ................................................................................................... 17

Figure 6 Banc d'essai d'un capteur de vitesse (source : SNCC) ............................................................ 19

Figure 7 Banc d’essai du régulateur de tension et du contrôle de puissance constante (source : SNCC)

.............................................................................................................................................................. 19

Figure 8 Simulation d'un MCU (source : SNCC) ................................................................................. 21

Figure 9 Carte enfichable d'un MCU (source : SNCC)......................................................................... 22

Figure 10 Vue interne d'un convertisseur (source : SNCC) .................................................................. 23

Figure 11 Pompe d'injection en ligne (source : SNCC) ........................................................................ 24

Figure 12 Pompe d'injection rotative (source : SNCC)......................................................................... 25

Figure 13 Pompe individuelle (source : SNCC) ................................................................................... 25

Figure 14 Pompe d'alimentation montée sur un banc d'essai (source : SNCC) .................................... 27

Figure 15 Appareil de tarage des injecteurs (source : SNCC) .............................................................. 28

Figure 16 Banc d'essai des pompes en lignes et des pompes rotatives (source : SNCC)...................... 28

Figure 17 Banc d'essai du régulateur (source : SNCC)......................................................................... 29

Figure 18 Alésage des cylindres d'un bloc moteur (source : SNCC) .................................................... 29

INTRODUCTION

Dans le cadre de parfaire les connaissances acquises tout au long de notre cursus académique ; la faculté polytechnique prévoit dans son programme académique, un temps de stage pour tous les étudiants finalistes du 1er et 2éme cycle ; ce stage a pour but de permettre à l’étudiant candidat ingénieur civil de concilier les théories apprises à la vie professionnelle.

C’est dans ce cadre pratique que nous avons eu l’opportunité de passer notre stage pendant la période allant du 15 Mars au 15 Avril 2021 soit une durée d’un mois dans les ateliers centraux de la Société Nationale des Chemins de fer du Congo.

Les activités réalisées à la division de traction diesel, au sein du service de production étaient axées principalement sur la maintenance des équipements de production à savoir les locomotives. En ce qui concerne la rédaction de notre rapport, nous nous limiterons à la description de toutes les divisions dans lesquelles nous avons évoluée, ainsi qu’aux activités et ou aux travaux pratiques effectués lors de notre passage au sein de ladite société.

Hormis l’introduction et la conclusion, le présent rapport repose sur deux chapitres

répartis de la manière suivante :

CHAPITRE I : PRESENTATION DE LA SOCIETE NATIONALE DES CHEMINS DE FER DU CONGO

CHAPITRE II : ACTIVITES REALISES DANS L’ENTREPRISE

CHAPITRE I : PRESENTATION DE LA SOCIETE NATIONALE DES CHEMINS DE FER DU CONGO

La société nationale des chemins de fer du Congo en sigle S.N.C.C, est une entreprise par action à responsabilité limitée et à vocation industrielle et commerciale régie par une personnalité juridique.

I.1. LOCALISATION

Le siège de la société nationale des chemins de fer du Congo est situé dans la ville de Lubumbashi, plus précisément dans la commune de Lubumbashi sur l’avenue Lumumba qui constitue sa frontière ouest, et à l’Est par le camp militaire VANGU appartenant à la commune Kampemba ; Au Nord par la chaussée de Kasenga et au Sud elle est limitée par le croisement des avenues Sendwe et des Plaines. Elle a son siège social à Lubumbashi, et possède une administration centrale et six unités de production à savoir, cinq provinces, une circonscription d’exploitation à Lubumbashi, une représentation à Kinshasa, une agence à Kigoma en Tanzanie et une autre à Ndola en Zambie.

La figure I illustre la localisation géographique

Figure 1 Situation géographique de la SNCC (source : Google Maps)

I.2. HISTORIQUE

La société nationale des chemins de fer du Congo est une société de transport par voie ferroviaire créée en 1887 par Monsieur ALBERT THY. C’est une entreprise par action à responsabilité limitée et à vocation industrielle et commerciale régie par une personnalité juridique, crée par la loi n° 74/O27 du 02/12/1974. Portant création de l’entreprise publique.

Quelques dates sont à retenir tout au long de l’existence de cette entreprise :

ü En 1887, la société porte le nom de Compagnie du Congo pour le Commerce et

Industrie (CCC) ;

ü En 1889, étude du tracé vers Kakanda ;

ü En 1902, création de la compagnie des chemins de fer du Congo supérieur aux grands lacs (CFL) pour le passage des ressources minières du Katanga vers l’océan indien et atlantique ;

ü Le 03 Octobre 1906, création de la compagnie des chemins de fer du Bas-Congo pour la CFK afin de permettre la construction et l’exploitation de l’Etat Indépendant du Congo (EIC), reliant la province minière du Katanga au Bas-Congo puis au port de Lobito ;

ü Le 13 Avril 1927, création de la compagnie des chemins de fer Katanga-Dilolo- Léopoldville (KDL) pour pallier aux problèmes financiers que posait la situation des ports Franquin, Bukama et Tenke-Dilolo ;

ü En 1971, remplacement de la traction à vapeur par la traction diesel et la nouvelle société des chemins de fer du Zaïre (SNCZ) se fixe des objectifs à atteindre tels que :

· Exploiter les chemins de fer par la KDL, CVZ, CFL et l’ONATRA ;

· Etudier, construire et exploiter les chemins de fer disponibles ;

· Exploiter et gérer les ports ;

· Exploiter tous les services connexes.

ü En 1974, la fusion des sociétés : la société congolaise de Kinshasa-Dilolo-Lubumbashi (KDL), la société des chemins de fer du Zaïre (CVZ), les chemins de fer Matadi- Kinshasa (CFMK) et les chemins de fer de Mayombe (CFM) ; donnent lieu à la Société Nationale des Chemins de fer Zaïrois (SNCZ) en sigle.

ü En 1991, subdivision de la SNCZ, création de la société nationale des chemins de fer holding (SNCZ holding), office des chemins de fer Sud (OSC), société des chemins de fer de l’Est (SFES) et l’office des chemins de fer de Uélé.

ü En 1995, sous l’ordonnance loi n° 005 du 07 novembre 1995, relance de la formule société nationale des chemins de fer zaïrois holding et des filiales, et signature d’un accord cédant l’exploitation des chemins de fer à une société privée appelée Société Zaïroise du Rail (SOZARAIL).

ü En 1997, à l’arrivée de l’alliance des forces démocratiques pour la libération, reprise

totale de toutes les activités par la société nationale des chemins de fer du Congo.

I.3. CONSTITUTION DU RESEAU

ü Un réseau interconnecté reliant la province administrative du Haut Katanga au Kasaï et au Maniema. Ce qui fait au total 3610 km de voie ferrées dont 858 km électrifiés y compris le tronçon Ubundu-Kisangani ;

ü Un réseau lacustre du lac Tanganyika représentant 1425km qui relie la république démocratique du Congo à la Zambie et au Burundi ;

ü Un réseau lacustre du lac Kivu reliant Bukavu à Goma (106km) ;

ü Un réseau routier KALUNDA (Uvira)- Bukavu (128 km) ;

ü Un réseau fluvial du bief moyen de KINDU à UBUNDU (310km) et du bief supérieur de KONGOLO à MALEMBANKULU (390 km).

I.4. BUT DE LA SNCC

Les chemins de fer constituent un moyen de transport utilisé par l’homme pour assurer son déplacement et celui de ses biens. A part le transport par voie ferroviaire, la SNCC pratique au profit de sa clientèle d’autres voies des transports pour compléter son réseau ; notamment la voie routière, la voie lacustre, et la voie fluviale. La voie ferrée est le second après celle maritime du point de vue de l’importance de tonnage à transporter, environ 500 tonnes. Pour assurer cette activité de transport, il faut avoir la voie, les locomotives, des installations de télécommunication, de signalisation et les matériels des tractions.

I.5. FONCTIONNEMENT ET ORGANISATION ADMINISTRATIVE

La SNCC est une entreprise multinationale dirigée par un président du conseil administratif et d’un comité de gestion, celui-ci est secondé par une équipe de quatre administrateurs directeurs. Dans l’organisation, nous avons quatre classes :

ü La première est celle de l’administration déléguée général, considérer comme le plus haut fonctionnaire de cette grande entreprise dans la gestion.

ü La deuxième classe est celle des administrateurs :

· Administrateur directeur général

· Administrateur directeur général adjoint

· Administrateur directeur technique

· Administrateur directeur financier

ü Dans la troisième classe, nous avons les directeurs dépendant de chacune de quatre administrateurs cités ci-hauts,

ü Dans la quatrième classe, ce sont des divisions liées aux directeurs et ensuite de

services.

a. Le conseil d’administration

ü Elabore la politique générale de l’entreprise et sur les grandes décisions

stratégiques ou administratives à recommander au comité de gestion ;

ü Prend sans réserve des autorités aux approbations requises, toute décision concernant les opérations d’acquisition, de vente, de prise de participation, les transactions, les cessions et en général tous les actes nécessaires à la réalisation de l’objet social de la société ;

ü Pose des actes administratifs

b. Le comité de gestion

Il a pour rôle de veiller à l'exécution des décisions et politique du conseil d'administration :

ü En assurant dans la limite des pouvoirs, lui délégué, la gestion des affaires courantes de la société ;

ü En veillant à l'élaboration du bilan de l'entreprise ;

ü En s'assurant de la préparation des comptes économiques et financiers de l'entreprise ;

ü En dirigeant et contrôlant l'ensemble des activités de l'entreprise.

c. La direction générale ou ADG

Elle doit répartir les objectifs poursuivis et élaborés par le conseil d'administration et le comité de gestion, entre les différentes directions.

d. Les directions

Elles participent à la définition des objectifs et à l'élaboration de la politique et de la stratégie de l'entreprise, ensuite répercuter les directives données par la direction générale. Ainsi, chaque direction doit :

ü Coordonner et contrôler les activités de toutes les entités sous sa dépendance ;

ü Déterminer ensuite, en tenant compte des objectifs globaux définis par la direction générale, les objectifs spécifiques à sa direction ;

ü Analyser les rapports périodiques des entités sous son autorité afin d'en faire une synthèse à la direction générale.

e. Le département

Il joue le rôle de traduire les objectifs en actions exécutables par les divisions, sous - divisions et services autonomes. Le département définit et organise les moyens matériels, financiers et humains nécessaires pour atteindre les objectifs. Ensuite, le département définit les méthodes et procédures à appliquer et rend compte de sa gestion à la hiérarchie.

f. Les divisions et sous-divisions

Elles analysent les objectifs leurs assignés, pour le mener à bien ; en définissant et en planifiant les actions, en répartissant les moyens mis à leur disposition en suivant les procédures définies par le département.

g. Le service

Il a pour rôle d'exécuter les procédures définies par la hiérarchie. Il coordonne et contrôle l'exécution des travaux par ses collaborateurs. Il établit les rapports à l'attention de la hiérarchie.

Le contrôle et la surveillance sont assurés par le ministre de transport et communication, le ministre de portefeuille, le conseil d’administration et par collège de commissaire aux comptes.

La société nationale des chemins de fer du Congo utilise le système de la semaine anglaise

c’est-à-dire les jours du travail se limite le vendredi de la semaine.

I.6. ORGANIGRAMME DE LA SNCC

La figure II décrit l’organigramme de l’entreprise.

ORGANIGRAMME DES ATELIERS CENTRAUX DE LI.\ SNCC

D.G

D.G.A

1 1 1 1 1 1 1

S R G D R H D F I D X P D T C O S I T D C M DI F DCO DCG

O T A

DMA T DA TC

DEL

D P C N

1 1

D A T IE D AT ID DATWFO

S.ETUDES

1 1 1

SG T S.PROD S.I NSP CfR SO. RDO S.PLAN BGJ E

RSP ENG M RSP LBO RSP FI NANC LUBR FNT

1 1 1

AT MOT ATLOCO AT MECA tr Wi'ldO

Figure 2 Orgpl'ligramme de la SNCC {source : SNCC)

I.7. PRESENTATION DES ATELIERS CENTRAUX

Le département des ateliers centraux intervient en complément de ce que fait le département du matériel ; la grande maintenance. Ainsi, tout ce qui est entretien consistant à la révision, la grande maintenance, la rénovation, la réhabilitation doit se faire aux ateliers centraux. Une fois mis au point, le matériel est mis à la disposition de l’exploitation par l’interface du département de matériel.

I.7.1. Rôle des Ateliers Centraux (ATC)

Les ATC ont pour objectif d’assurer la maintenance de l’outil de production (locomotives, wagons et les équipements techniques) de la société, mais aussi venant de l’extérieur. C’est-à-dire en fournissant les pièces de rechange, la rénovation des machines électriques, électroniques, mécaniques et la préparation des équipements de la société.

I.7.2. Service de planification et d’affectation

Ce service est celui qui s’occupe de l’affection des étudiants stagiaires accepté par la société. Les documents sont exhibés au service de planification qui va affecter le stagiaire, mais en passant par le secrétariat des ateliers. Nous concernant, le planning nous a affectés dans la division des ateliers de traction diesel précisément au service de production dans lequel nous avons eu à fréquenter divers ateliers.

I.7.3. Subdivision des ateliers de la traction diesel

Les ateliers centraux comportent trois divisions au sein de son organisation.

ü La division des ateliers wagonnage, fabrication et outillage, qui s’occupe de la réparation des wagons et fournir les outils (les matériels) nécessaires pour le dépannage des locomotives ;

ü La division des ateliers de traction diesel, qui s’occupe du dépannage ou de la

réparation des locomotives fonctionnant avec le moteur diesel ;

ü La division des ateliers de traction électrique, qui s’occupe de la réparation des

locomotives électriques. Notons que cette division est basée dans la ville de Likasi.

Pour ce qui concerne le stage effectué au sein de cette société, nous allons beaucoup plus nous nous intéresser à la division des ateliers traction diesel, car elle a constitué le soubassement de notre passage dans ses installations. Elle comporte les services suivants :

ü Service d’inspection et contrôle, qui est celui qui s’occupe du contrôle et inspection de

la qualité des travaux exécutés par les ateliers de traction diesel ;

ü Service de gestion et technique, qui s’occupe de la fourniture des pièces dont les

ateliers ont besoin pour le dépannage de la locomotive ;

ü Service de production, qui est celui qui répare les locomotives et les met à la disposition de la société ;

ü Service d’étude et méthodes, qui s’occupe de la résolution des problèmes posés par les locomotives pendant le travail ou l’exploitation voir même donner les bonnes méthodes qui doivent faciliter l’exécution du travail ;

ü Service d’ordonnancement, qui est une porte d’entrée de tout ce qui doit se faire dans les ateliers de traction diesel ;

Les différents services sont composés des différents ateliers ; Nous concernant, nous avons été affectés au service de production constitué des ateliers ci-dessous :

ü L’atelier électrique : subdivisé en deux parties ; L’appareillage qui s’occupe des appareils électriques de commande, de surveillance (capteurs) se trouvant sur une locomotive et la seconde partie c’est sont les Machines tournantes, comme le nom l’indique dans cet atelier on répare et on entretien toutes les machines électriques tournantes entre autre les moteurs de traction, les alternateurs, …

ü L’atelier moteur qui s’occupe de la révision des moteurs sur tous les réseaux de la

SNCC ;

ü L’atelier mécanique, s’occupe de la révision des bogies des locomotives, le tournage de certaines pièces de la traction diesel et la rectification des vilebrequins et autres ;

ü L’atelier locomotive qui s’intéresse au démontage et remontage des différents organes

de la locomotive et les mettre à la disposition des autres ateliers pour leur réparation.

CHAPITRE II : ACTIVITES REALISES DANS L’ENTREPRISE

II.1. Introduction

Nous avons passé toute notre période de stage à la division de traction diesel ; au service de production. Durant cette période, nous avons été affecté dans différents ateliers qui le compose à savoir : L’atelier électrique composé de deux sections : la section machines tournantes et la section appareillage, L’atelier locomotive et l’atelier mécanique.

Nous allons présenter les différentes activités réalisées qui seront regroupées en fonction des différents ateliers.

II.2. Atelier Electrique

Comme nous l’avions dit dans les premières lignes de l’introduction, l’atelier électrique est composé de deux sections : la section machines tournantes et la section appareillage ; nous avons été affecté à la section machines tournantes durant la première semaine et à la section appareillage durant la deuxième semaine.

II.2.1. Section Machines Tournantes

Cette section s’occupe de la maintenance de toutes les machines électriques tournantes se trouvant sur une locomotive ; parmi lesquelles nous citons :

ü L’alternateur principal

ü Les génératrices auxiliaires

ü Les moteurs de traction

ü Les moteurs d’entrainement des pompes à vide

ü Les moteurs d’entrainement des compresseurs.

Dans cette section de l’atelier électrique, nous avons fait principalement la maintenance des moteurs de traction qui sont des moteurs à courant continu ; quel que soit la catégorie de la machine en panne, nous avons souvent rencontré les mêmes pannes entre autre :

ü Un induit en court-circuit

ü Un induit relié à la masse

ü Usure du collecteur

ü Des portes balais détériorer et des balais usés

ü Usure des roulements

ü Des câbles d’alimentation sectionné

v Qu’est-ce que la Maintenance ?

La maintenance est l’ensemble de toutes les actions techniques, administratives et de management durant le cycle de vie d’un bien destinées à le maintenir ou à le rétablir dans un état dans lequel il peut accomplir la fonction requise.

Dans une entreprise, maintenir c’est donc effectuer des opérations de dépannage, réparation, graissage, contrôle ; qui permettent de conserver le potentiel du matériel pour assurer la production avec efficacité et qualité. (NF-EN 13306)

La maintenance peut être corrective ou préventive, mais il est à signaler la complémentarité qui existe entre les deux formes de maintenance.

Ø La maintenance corrective

Elle est définie comme " la maintenance effectuée après la défaillance" ; l’intervention s’effectue après l’apparition de la panne, elle est donc curative. Il n’y a pas de surveillance particulière à effectuer. Le diagnostic est de type binaire : bon ou mauvais fonctionnement.

Au sein d’une entreprise, ce type de maintenance peut exister seule et peut parfois être suffisante, notamment dans le cas où la défaillance d’une machine ne risque pas de perturber de façon notable la production. Elle peut se décomposer en deux branches :

ü La maintenance corrective palliative

L’action de dépannage permet de remettre provisoirement le matériel à un niveau de performance acceptable, mais inférieur au niveau optimal

ü La maintenance corrective curative

L’intervention qui suit la défaillance permet le rétablissement du niveau de performance

optimal du matériel.

Ø La maintenance préventive

La maintenance préventive permet de remplacer des pièces qui se dégradent par la suite d’usure, de fatigue, etc.…avant qu’elles ne provoquent une défaillance. Ces pièces présentent un taux de défaillance croissant avec l’âge. La détermination de la durée entre remplacements nécessite la connaissance de la distribution des durées de vie.

La maintenance préventive peut être systématique ou conditionnelle.

v ENTRETIEN D’UN MOTEUR DE TRACTION

a. Description du travail

Les moteurs de traction sont ramenés à l’atelier électrique après un certain temps de fonctionnement pour un entretien ; et ce dernier consiste à faire le graissage des roulements, le nettoyage te la vérification des certains éléments qui le compose. La figure 3 présente un moteur de traction déjà assembler.

Figure 3 Moteur de traction (source : SNCC)

b. Principe de fonctionnement

Le moteur de traction est composé d’un inducteur (stator), d’un induit (rotor), du collecteur et des balais. Lorsque le bobinage d’un inducteur est parcouru par un courant continu, il crée un champ magnétique de direction nord-sud. Une spire capable de tourner sur un axe de rotation est placée dans un champ magnétique (induit) ; de plus, les deux conducteurs formant la spire sont chacun raccordés électriquement au collecteur et alimentés en courant continu via des balais. D’après la loi de Laplace, tout conducteur parcouru par un courant et placé dans un champ magnétique est soumis à une force ; les conducteurs de l’induit placés de part et d’autre de l’axe des balais sont soumis à des forces égales mais de sens opposé en créant un couple moteur : l’induit se met à tourner.

c. Travaux réalisés

Pour procéder à l’entretien d’un moteur de traction, nous avons procédé comme suite :

Démontage du moteur

v Retrait du Rotor

- À l’aide du pont roulant, on soulève le moteur pour accéder à l’arrière du rotor ;

le moteur est dans une position où le collecteur pointe vers le bas.

- On desserre les vis (8) qui fixent le palier du rotor au stator

- Après cela, on repose le moteur toujours dans la même position

- On desserre les vis de fixation du flasque au moteur

- À l’aide d’une bride fixée au préalable sur l’axe du rotor, on y fixe une chaine

et la dernière est fixée au pont roulant

- On soulève lentement le rotor pour éviter qu’il subisse des chocs et on le pose sur un établi.

v Retrait du couvercle arrière et du roulement à bille

- On redresse les plaques métalliques qui servent de contre écrou pour desserrer les vis qui le fixe au rotor

- Prendre deux vis et les fixer sur des tous se trouvant à la périphérie du couvercle

NB : ces trous filetés se trouvent sur le même axe mais en opposition, ils débouchent directement sur une plaque métallique raccordée au collecteur.

- Une fois que les vis touchent à la plaque, on commence à serrer de part et

d’autres pour équilibrer la force dans les deux vis.

- L’action de fermer ces deux vis, pousse le couvercle à sortir

- Quand le couvercle sera complètement retiré, on le pose et on desserre les deux vis.

- On place le couvercle dans une position où le roulement regarde vers le bas.

- On donne quelques coups pour forcer le roulement à sortir

v Retrait du couvercle avant et du roulement à rouleaux

- Nous avons commencé par desserrer les vis (8) qui le fixe au rotor

- On tient de part et d’autres du flasque puis on le tire vers l’extérieur tout en

l’agitant. Pour une bonne sécurité on doit être deux pour faire cette opération.

- Nous avons un couvercle au-dessus du flasque qui protège le roulement ; on doit

l’enlever pour accéder au roulement.

pour forcer le roulement à sortir.

Après le démontage de tous ces éléments, on passe au nettoyage avant de les remonter.

- Nous avons commencé par souffler le stator et le nettoyer avec de l’essence

- On souffle à l’intérieur des logements des couvercles sur le rotor

- A l’aide du gasoil, on nettoye les roulements et l’intérieur des couvercles pour enlever

la mauvaise graisse.

Remontage du moteur

- Nous avons commencé par graisser les deux roulements

- On donne des coups de part et d’autres sur toute la surface du roulement pour le remettre en place

- Remettre en place le couvercle arrière et son roulement déjà monter ; on respecte un

ordre de serrage des vis, c’est-à-dire on ferme les vis se trouvant en opposition.

- Remettre en place le flasque à l’avant du rotor ; pour le mettre en place, on aligne correctement l’axe du rotor sur l’axe du roulement et le pousse jusqu’au bout, après cela on le fixe à l’aide de ses vis

- À l’aide d’une bride fixée au préalable sur l’axe du rotor, on y fixe une chaine et la dernière est fixée au pont roulant

- On soulève délicatement le rotor et on l’ajuste au-dessus du stator ; le collecteur vers le bas

- On remet l’induit toujours dans la même position où il était pour cela, on fixe deux goujons sur des trous repère se trouvant sur l’induit et on les ajuste avec deux autres trous se trouvant sur l’inducteur

- Nous avons resserré les vis de fixation du flasque au stator

- On soulève le moteur en fixant les chaines au stator

- On enlève les deux goujons et on serre les vis du palier au stator

- On repose le moteur.

d. Matériels utilisés

Pour réaliser l’entretien de ce moteur, nous avons utilisés comme matériels :

- Un pont roulant

- Des chaines

- Des clés mixtes de : 18 et 19

- Des douilles de : 18, 19 et 30

- Un cliquet réversible et un bras de force

- Des petits couteaux et une brosse métallique

- Un compresseur

- De l’essence et du gasoil

Après un entretien ou une révision d’un moteur de traction, ce dernier est connecté à un banc d’essai sous une tension réduite (inférieure à 72V) et on le fait tourner à vide pour entendre s’il y a du bruit anormal au niveau des roulements. Durant la même opération, on peut utiliser une pierre ponce pour essayer de rectifier la surface du collecteur ; après ceci, on débranche le

bon, si la valeur de la résistance tend vers infini c’est-à-dire lorsqu’on a une grande valeur de

la résistance.

Collecteur

Pierre ponce

Figure 4 Vérification du collecteur d'un moteur de traction (source : SNCC)

Le megger est une forme d’ohmmètre qui possède plusieurs calibres ; nous l’avions calibré à 500V, c’est-à-dire on vérifie l’isolement du moteur lorsque celui-ci est parcouru par une tension de 500V. la vérification se fait entre les balais de l’induit et la carcasse (la masse) ainsi que les balais de l’inducteur et la masse. Les bornes de l’induit sont notées A et AA et ceux de l’inducteur F et FF ; le positif du megger est branché à une des bornes et le négatif est connecté à la masse. Après l’expertise des plusieurs moteurs, nous avions remarqué que l’inducteur avait toujours la plus grande valeur qui avoisinait les 2 GΩ.

Borne positive Borne négative

Figure 5 Le Megger (source : SNCC)

v Caractéristiques du moteur de traction

ü Modèle : ZD126B4

ü Puissance nominale : 310 KW

ü Tension nominale : 500 V

ü Courant nominal 680 A

ü Vitesse nominale : 760 tr/min

ü Vitesse de pointe : 3100 tr/min

ü Tension maximale : 1200 V

ü Courant maximum : 1000 A

ü Classe d’isolement : H / H

ü Masse : 1640 Kg

v Valeur de la résistance des enroulements à 25°C

ü Pôle enroulement principal : 0.0102 Ω

ü Pôle attaché enroulement : 0.00735 Ω

ü Enroulement d’induit : 0.0170 Ω

v Palier

ü Roulement avant : SKF 6318J / C4

ü Roulement arrière : SKF NU 326 ECM / C4VA301

II.2.2. Section Appareillage

La section appareillage s’occupe de la réparation de tous les appareils électriques et électronique se trouvant sur une locomotive ; parmi lesquels nous citons :

ü Le dispositif de contrôle informatisé (MCU)

ü Les capteurs (pour une vérification)

ü Les convertisseurs

ü Le dispositif d’excitation auxiliaire

ü Le régulateur de puissance constante

ü Le régulateur de tension

Pour cela nous trouvons différents bancs d’essai dans cette section, toute servant à tester

un équipement bien déterminé.

ü Banc d’essai du régulateur de tension et du contrôle de puissance constante

ü Banc d’essai des capteurs de vitesse

ü Banc d’essai du courant d’excitation de la génératrice auxiliaire

ü Banc d’essai des petits alternateurs

ü Banc d’essai des voltmètres, ampèremètres et des disjoncteurs

Capteur de vitesse

Figure 6 Banc d'essai d'un capteur de vitesse (source : SNCC)

Régulateur de tension

Figure 7 Banc d’essai du régulateur de tension et du contrôle de puissance constante (source : SNCC)

v ESSAI D’UN CAPTEUR DE VITESSE

a. Description du travail

Le travail consistait à vérifier le comportement d’un capteur de vitesse soumis à différentes

vitesses ; les résultats obtenus seront comparés aux valeurs préconisées.

b. Principe de fonctionnement

Le capteur de vitesse est fixé sur une roue de la locomotive ; un disque perforé de 200 trous tourne à la même vitesse que la roue de la locomotive, quatre capteurs sont placés à l’intérieur pour recevoir ces impulsions. Les impulsions sont créées lors du passage des différents trous devant le capteur.

c. Travaux réalisés

- Nous avons alimenté le banc d’essai

- A l’aide d’une clé de contact, on allume le banc

- On fixe le capteur sur le banc à l’aide de deux vis

- Sur ce banc se trouve différentes prises des capteurs de vitesse, nous avions utilisé la prise DF16 / TQG 15 (B) pour connecter la fiche du capteur au banc.

- On démarre l’ordinateur se trouvant sur le banc et on lance l’application

- Sur l’application, on choisit notre type de capteur et ce choix se fait en fonction de la prise c’est-à-dire on va choisir le nom de la prise qui correspond au capteur.

- Sur l’interface du logiciel, on appuie sur START pour commencer les essais

- Un moteur électrique tourne à l’intérieur du banc et entraine le capteur

- Après 200 secondes le moteur s’arrête et on peut voir les résultats dans un tableau sur

Excel.

d. Observations

Nous avons résumé les résultats dans le tableau 1 ci-dessous :

Tableau 1 Résultats des essais d'un capteur de vitesse

Speed range		*0-200 tr/min*	*Unqualified*
	*Output channel*		CH 1	CH 2	CH 3
	*High level*	≥ 9	10	10	10
	*Low level*	≤ 2	0.1	0.1	0.1
	*Duty*	50 ± 20	50	50	50
	*Phase*	± 90 ± 45	0	0	4.5
	Speed	252 tr/min	253.5	253.5	253.5
	*Pulse*	200	200	200	200
	*High level*	≥ 9	10	10	10
	*Low level*	≤ 2	0.1	0.1	0.1
	*Duty*	50 ± 20	50	50	50
	*Phase*	± 90 ± 45	0	0	4.3
	Speed	513 tr/min	511.8	511.8	511.8
	*Pulse*	200	200	200	200
	*High level*	≥ 9	10	10	10
	*Low level*	≤ 2	0.1	0.1	0.1
	*Duty*	50 ± 20	50	50	50
	*Phase*	± 90 ± 45	0	0	4.5
	Speed	1059 tr/min	1093	1093	1093
	*Pulse*	200	200	200	200

Source : SNCC

Après avoir trouvé ces résultats nous en avons déduit que le capteur était on bon état parce que ses valeurs correspondaient aux valeurs prescrits.

NB : un capteur complet est composé de quatre capteurs qui fourniront tous en même temps un signal. Le capteur essayé n’était composé que de trois capteurs c’est pourquoi nous avons trois chaines.

v ENTRETIEN D’UN MCU

a. Description du travail

Nous avions réceptionné un MCU qui avait un défaut interne sur une de ses cartes ; ce défaut a été détecte sur cette carte parce que l’écran LCD affichait des variations anormales de température du moteur diesel et du courant dans les moteurs de traction, en plus de cela lorsqu’on augmente de cran sur le simulateur, le MCU ne répondait pas à cette demande.

Ecran LCD

Simulateur

MCU

Figure 8 Simulation d'un MCU (source : SNCC)

b. Travaux réalisés

Pour la résolution du problème, nous avons remplacé une carte enfichable et le MCU

a répondu aux attentes. Nous avons procédé comme suite :

- Brancher le simulateur sous une tension AC 220V

- Connecter les broches A et B au MCU

- Allumer le simulateur puis l’écran LCD

- On ouvre toutes les vis de fixation des cartes

- On regarde le comportement du MCU à l’écran

- Nous avons essayé tous les paramètres liés aux différentes cartes sur le simulateur mais un des paramètres ne répondait pas correctement.

- En effet, la vitesse du moteur diesel été toujours au ralenti quel que soit la variation au simulateur

- Nous avons donc retiré la carte n° 11 parce que c’est elle qui fait la régulation et le contrôle de la vitesse de rotation du moteur diesel.

- Nous l’avons remplacé par une autre non endommagée.

Zone endommagée

Figure 9 Carte enfichable d'un MCU (source : SNCC)

c. Composition et fonctions principales d’un MCU

Notons que le MCU est composé d’un dispositif de contrôle informatisé, d’un écran LCD et des capteurs périphériques. Il a pour fonctions principales : Contrôle de puissance constante, contrôle du freinage à résistance, contrôle d’adhérence, le contrôle logique, le contrôle de reconnexion, le diagnostic de défaillance et de protection, l’interface de gestion des données cumulée.

v REPARATION D’UN CONVERTISSEUR

a. Description du travail

Le travail consistait à remplacer la carte de puissance du convertisseur et de placer un ventilateur.

b. Principe de fonctionnement

Le convertisseur est un appareil permettant de convertir la tension variable venant de la génératrice auxiliaire en une tension stable de 380V pour alimenter les moteurs des pompes et des compresseurs.

c. Travaux réalisés

- Nous avons ouvert le couvercle qui protège les éléments du convertisseur

- A l’aide d’un voltmètre nous avons vérifié si les condensateurs sont chargés

- On retire le boitier de contrôle (nous avons cinq cartes dans ce boitier et chaque carte est connectée à un à circuit bien déterminé)

- On débranche les fiches de ces cinq cartes

- Après avoir retiré ce boitier, on accède à un autre boitier composé des thyristors IGBT

- On retire le boitier des thyristors et on accède à la carte de puissance

- On dévisse toutes les vis qui la retient et on l’enlève délicatement.

Nous avons remplacé la carte défectueuse par une autre

Entrée + Elévateur de tension

Onduleur

Sortie

Figure 10 Vue interne d'un convertisseur (source : SNCC)

v Caractéristiques du convertisseur

Nous distinguons deux types de convertisseur : le convertisseur 30X et le convertisseur

46X, les deux se diffèrent à la puissance de sortie nominale ; le 46X a une puissance de sortie nominale de 29 KW et le 30X a une puissance de 17KW.

v Caractéristiques du convertisseur 46X

ü Tension d’entrée : triphasé 400V (AC 120V~430V) venant de génératrice auxiliaire (400 KVA)

ü Tension de contrôle : DC 72V (DC 51.8V~DC 92.5V)

ü Tension de sortie nominale : Triphasé 380V ± 5%

ü Fréquence de sortie nominale : 50Hz

ü Puissance de sortie nominale : 29KW

ü Courant de sortie nominal : 46A

II.3. Atelier Mécanique

L’atelier mécanique s’occupe de la maintenance des gros et des petits moteurs à combustion, des pompes d’injection et des injecteurs ; pour cela l’atelier est subdivisé en trois sections à savoir :

ü Section gros moteurs

ü Section petits moteurs

ü Salle des pompes

Quant à nous, nous avions été affecté à la section salle des pompes.

II.3.1. Section Salle des pompes

La salle des pompes s’occupe la maintenance de tout genre de pompes, compresseurs et ventilateurs, parmi lesquelles nous citons :

ü Les pompes d’injection

ü Les pompes d’alimentation

ü Les blowers

ü Les pompes Vickers

ü Les turbocompresseurs

Nous avons pu traiter trois types de pompes :

v La pompe d’injection en ligne ou à éléments multiples

La pompe en ligne est appelée ainsi parce que nous avons un seul corps de pompe contenant plusieurs éléments de pompe. Cette pompe est constituée de :

ü Un corps de pompe

ü Un régulateur

ü Un arbre à cames

ü Des éléments de pompes, constitué chacun d’un piston et d’un cylindre

Figure 11 Pompe d'injection en ligne (source : SNCC)

v Pannes courantes

ü Les problèmes d’usure des rondelles des soupapes ou clapet (clapet anti-retour)

ü Les problèmes d’usure des éléments de pompe qui pourraient provoquer l’emballement du moteur d’entrainement.

ü Les problèmes de grippage de l’arbre à came (grippage de poussoir).

v Pompe d’injection rotative

La seule différence entre cette pompe et la pompe en ligne est que sur cette pompe, nous

avons qu’un seul élément de pompe pour tous les cylindres

Figure 12 Pompe d'injection rotative (source : SNCC)

v Pompe d’injection individuelle

La pompe individuelle est comparable à une pompe en ligne, à la seule différence que cette dernière est destinée pour un cylindre c’est-à-dire autant des cylindres vaut autant des pompes.

Figure 13 Pompe individuelle (source : SNCC)

v Problèmes rencontrés et solutions

ü Cassure des ressorts

ü Usure des clapets

ü Grippage

v REMPLACEMENT D’UN RESSORT CASSE D’UNE POMPE INDIVIDUELLE

a. Description du travail

Nous devions remplacer le ressort cassé d’une pompe d’injection et vérifier si le piston de pompe est toujours en bon état.

b. Travaux réalisés

Retrait du ressort

- A l’aide de deux boulons, nous avons fixé la pompe sur une cale

- Nous avons ouvert la tuyauterie d’arrivée du gasoil dans la pompe

- Nous avons desserré deux écrous se trouvant au-dessus de la pompe afin de libérer

l’élément de pompe.

- On retourne la pompe (la partie basse vers le haut) et on la bloque.

- A l’intérieur du corps de la pompe, nous avons une rondelle qui joue le rôle de cale pour empêcher le ressort de sortir ; donc nous l’avons enlevé pour permettre au ressort de sortir

- Nous avons retourné la pompe dans le bon sens pour récupérer le ressort cassé et le piston

Remise d’un nouveau ressort en place et mise au point de la pompe

- La pompe est retournée c’est-à-dire le bout où on fixe l’injecteur est vers le bas.

- Avant de remettre le ressort en place, on commence d’abord par remettre le piston de

la pompe.

- Le piston de pompe était en bon état, il n’y avait pas d’éraflures ni d’usure et nous en

avons déduit que le cylindre est aussi en bon état.

NB : La mise au point de la pompe consiste à faire correspondre deux repères : un placé sur les dents que possède le piston et l’autre sur une petite crémaillère dont le logement est taillé dans le corps de la pompe. La mise au point est nécessaire, parce que c’est elle qui détermine l’avance ou le retard sur l’injection.

- Une fois la mise au point terminée, on peut alors placer le ressort, le bloquer et retourner la pompe dans le bon sens

- On resserre les deux écrous au-dessus de la pompe et on remet la tuyauterie d’arrivée

du gasoil.

v Pompe d’alimentation

Les pompes d’alimentation ne sont pas utilisées pour fournir aux injecteurs une pression d’injection, par contre elles sont utilisées pour aspirer le gasoil du réservoir et le faire parvenir aux injecteurs à une certaine pression qui n’est pas la pression d’injection.

Les pompes d’alimentation utilisé pour l’alimentation des injecteurs pompes, sont des pompes de marque CUMMINS. Ces pompes sont classées comme étant des pompes PT, c’est- à-dire on fournit du gasoil aux injecteurs à un instant bien déterminé et à une pression bien donnée.

Figure 14 Pompe d'alimentation montée sur un banc d'essai (source : SNCC)

v Les Injecteurs

Les injecteurs sont les organes sur un moteur à combustion interne, qui nous permette de vaporiser le gasoil dans la chambre de combustion. Pour que nous ayons ce gasoil sous forme de vapeur, on doit veiller à ce que la pression de tarage de l’injecteur soit sur supérieure à la pression qui règne dans la chambre de combustion lors de la compression.

Souvent nous rencontrons les problèmes ci-dessous sur les injecteurs :

ü Un injecteur qui pisse (souvent un problème du nœud)

ü Un ressort cassé ou mal taré

ü Les orifices se trouvant sur le corps de l’injecteur pour l’injection peuvent être

bouchées (cas rare)

v Tarage d’un injecteur

- On vérifie le réservoir du banc s’il est rempli du gasoil

- A l’aide de deux clé (une de 17 et l’autre de 19) on fixe l’injecteur sur le banc

- On agit sur le levier pour augmenter la pression à l’intérieur de la pompe

- Lorsque l’injecteur va injecter, on lit la pression à laquelle il a injecter pour

ensuite dire si c’est règlementaire ou pas

- L’injecteur avait indiquer 120 bar et c’est règlementaire pour cette catégorie des

injecteurs

Figure 15 Appareil de tarage des injecteurs (source : SNCC)

Outre ces organes de moteur cité, nous avons des banc d’essai pour des tests des

pompes et des régulateurs.

Nous allons monter la pompe sur ce banc, et le faire tourner à une certaine vitesse ; sur le même banc est monté des injecteurs qui seront fixés à la pompe. Quand on aura atteint une certaine vitesse après un certain temps, nous allons lire sur des tubes gradués la quantité de gasoil injecté pour voir si ça correspond aux recommandations du constructeur.

Figure 16 Banc d'essai des pompes en lignes et des pompes rotatives (source : SNCC)

Figure 17 Banc d'essai du régulateur (source : SNCC)

II.3.2. Section des Machines-Outils

Cette section s’occupe de la fabrication et de la rectification des organes de machines dont on a besoin au service de production de la division de traction diesel ; pour cela nous y trouvons uniquement les machines-outils entre autre : une perceuse, un tour vertical, un tour horizontal, un étau limeur, une honeuse, une rectifieuse, une aléseuse et autres.

Les opérations suivantes peuvent être effectuées sur les différentes machines de cette section :

ü On fait l’opération de rectification des manetons et tourillons des vilebrequins

ü On fait le surfaçage des culasses,

ü On fait l’alésage du cylindre d’un moteur pour le ramener au diamètre de la chemise,

ü On a pressé les chemises dans le cylindre du bloc moteur,

ü Création des trous oblongs pour les tiges de ressort de suspension

ü Aléser les roues des tracteurs

Figure 18 Alésage des cylindres d'un bloc moteur (source : SNCC)

REMARQUES ET SUGGESTIONS

Pour finir complètement avec ce rapport, nous suggérons ce qui suit : Vu que la société nationale des chemins de fer du Congo est une société étatique, nous demandons à notre gouvernement de penser à une rénovation totale de cette société puisque le secteur de transport par la voie ferroviaire fait aussi parti des facteurs des productions qui participe au budget national.

ü De penser à la santé et la sécurité de leurs agents pendant le travail c’est-à-dire que les agents doivent être bien protégés lors de leur travail en s’habillant d’une manière conforme et en respectant tous les protocoles de sécurité car la vie humaine ne peut être remplacée.

ü Equiper les ateliers des nouvelles machines

ü Penser à un rajeunissement de ses agents

CONCLUSION

Renforçant ainsi les notions théoriques apprises aux cours ; outre ce stage effectué au sein des ateliers centraux de la Société Nationale des Chemins de fer du Congo a été pour nous bénéfique dans la mesure où il nous a permis de palper et d’approfondir la réalité de la pratique.

Ce stage nous a permis consolider nos connaissances sur les différentes politiques de maintenance des moteurs à courant continu et cela, nous l’avions pu observer sur les moteurs de traction des locomotives. Nous avions profité de l’occasion pour renforcer nos capacités intellectuelles en participant dans la plupart des activités dont nous avions pu décrire dans notre corps du rapport et en s’imprégnant de la vraie réalité de notre future carrière professionnelle.

Ce stage nous a initiés aux différentes analyses des pannes rencontrées sur des équipements électromécaniques, tout en cherchant des solutions pour certains problèmes qui s’y posent. Nous disons que les objectifs poursuivis ont dans une large mesure étés atteints au terme de ce stage.

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