HELI (CQCTRACK): Gruppo ruota/pignone cingolo di trasmissione finale progettato da ODM per escavatori da miniera KOMATSU PC1250 (Codice articolo 21N2731191)

HELI (CQCTRACK): Gruppo ruota/pignone cingolo di trasmissione finale progettato da ODM per escavatori da miniera KOMATSU PC1250 (Codice articolo21N2731191)

HELI (con il marchio CQCTRACK), leader globale ODM (Original Design Manufacturing) in soluzioni per sottocarri per impieghi gravosi, è specializzata nella progettazione e produzione di gruppi di trasmissione critici per macchinari minerari di classe ultra. Questo dossier tecnico fornisce una descrizione esaustiva del nostro gruppo ruota/pignone di trasmissione finale, una soluzione completamente integrata e ad alte prestazioni, progettata come sostituzione diretta e di qualità superiore del codice ricambio KOMATSU 21N2731191, specificamente per l'escavatore cingolato per impieghi gravosi KOMATSU PC1250.

1. Panoramica del prodotto: Pignone di trasmissione finale integrato per propulsione in condizioni gravose

Il gruppo ruota/pignone di trasmissione finale è il fulcro della trasmissione di potenza in un escavatore cingolato. Per macchine da miniera come il Komatsu PC1250, questo componente non si limita a trasmettere la coppia; deve resistere a sollecitazioni torsionali catastrofiche, a carichi d'urto estremi dovuti al passaggio su roccia frantumata e a una costante usura abrasiva. Un guasto in questo punto comporta l'immobilizzazione completa della macchina e costi di riparazione esorbitanti. L'approccio ODM di HELI integra il pignone e l'interfaccia di trasmissione finale in un unico gruppo ottimizzato per l'affidabilità, progettato per offrire prestazioni superiori negli ambienti minerari più difficili.

• Codice articolo OEM:KOMATSU 21N2731191.
• Macchina bersaglio: escavatore cingolato per miniere pesanti KOMATSU PC1250.
• Funzione principale: Funge da riduttore finale e pignone di innesto cingoli in un'unica unità integrata. Si monta direttamente sull'uscita del motore di traslazione, convertendo la rotazione ad alta velocità e bassa coppia in movimento del cingolo a bassa velocità e coppia elevata.
• Obiettivi principali dell'ingegneria:
  1. Massimizzare la resistenza alla flessione e alla corrosione puntiforme dei denti degli ingranaggi nella fase finale di riduzione.
  2. Ottimizzare la durezza e la tenacità dei denti della ruota dentata per resistere all'usura abrasiva e agli urti della catena del cingolo.
  3. Garantire l'assoluta integrità dell'interfaccia del mozzo scanalato o imbullonato per prevenire usura o disaccoppiamenti catastrofici.
  4. Garantisce una protezione superiore delle guarnizioni del sistema di ingranaggi planetari interni contro la contaminazione da particolato fine.

2. Scienza dei materiali e metodologia di ingegneria ODM

La nostra filosofia di progettazione è preventiva e mirata alle specifiche modalità di guasto osservate nelle operazioni minerarie di classe PC1250.

A. Fondamenti metallurgici e certificazione dei materiali:
Il gruppo è realizzato con due diverse leghe di acciaio specifiche per l'applicazione:

• Corpo ingranaggio/pignone: Utilizziamo un acciaio legato cementabile come SAE 9310 (o DIN 18CrNiMo7-6). Questo acciaio al nichel-cromo-molibdeno è stato scelto per la sua eccezionale resistenza del nucleo (≥ 1100 MPa UTS) e la sua straordinaria temprabilità, che consentono di ottenere una profonda e dura tempra superficiale senza compromettere la duttilità e la resistenza alla fatica del nucleo necessarie per i denti degli ingranaggi e le alette del pignone.
• Ingranaggi e alberi planetari interni: per questi componenti soggetti a elevate sollecitazioni di contatto, possiamo utilizzare acciai di grado cementante degassati sottovuoto (ad esempio, SAE 8620) per garantire una microstruttura pulita, priva di inclusioni che potrebbero innescare vaiolatura o sfaldamento.
• Tutto il materiale in entrata è certificato con rapporti di prova del produttore ed è soggetto a verifica spettrografica interna.

B. Forgiatura avanzata e lavorazione di sgrossatura:
Gli elementi strutturali critici iniziano come pezzi grezzi forgiati con stampi di precisione. Questo processo:

• Allinea il flusso delle fibre lungo il profilo dei denti degli ingranaggi e delle alette della ruota dentata, aumentando la durata a fatica di un fattore 2-3 rispetto alle alternative ricavate da barre di metallo grezzo.
• Elimina la porosità interna e migliora la densità, creando una struttura omogenea in grado di resistere a cicli di carico elevati senza la formazione di crepe interne.

C. Lavorazioni meccaniche di precisione CNC e produzione di ingranaggi:
I semilavorati forgiati e normalizzati vengono sottoposti a lavorazione CNC multiasse e a taglio di ingranaggi specializzato.

• Generazione dei denti degli ingranaggi: i denti degli ingranaggi della trasmissione finale vengono tagliati mediante fresatura CNC seguita da rettifica del profilo per raggiungere una precisione AGMA Classe 11 o superiore. Ciò garantisce un ingranamento perfetto con gli ingranaggi planetari interni, riducendo al minimo rumore, generazione di calore e sollecitazioni localizzate.
• Ottimizzazione del profilo dei denti della ruota dentata: i denti esterni della ruota dentata sono fresati con un profilo a evolvente modificato e un raccordo alla radice ottimizzato. Il nostro design ODM può includere una geometria asimmetrica dei denti per gestire al meglio la distribuzione asimmetrica del carico durante l'innesto e il disinnesto del cingolo, riducendo i picchi di stress.
• Lavorazione del mozzo e dell'interfaccia: il mozzo di montaggio, le scanalature (o il cerchio di bulloni di precisione) e le superfici di scorrimento delle guarnizioni sono lavorate con precisione fino a tolleranze IT6 o migliori. Ciò garantisce una perfetta concentricità, elimina gli squilibri e assicura un'interfaccia a tenuta stagna con l'alloggiamento della trasmissione finale.

D. Trattamento termico multistadio brevettato:
Diverse zone dell'assemblaggio vengono sottoposte a processi termici specifici.

1. Carburazione profonda: l'intero corpo dell'ingranaggio/pignone viene sottoposto a un processo di carburazione gassosa profonda controllato da computer.
2. Tempra in gas ad alta pressione: una tempra controllata in gas ad alta pressione riduce al minimo la distorsione termica, consentendo al contempo di ottenere la desiderata struttura martensitica.
3. Trattamento criogenico (opzionale per applicazioni gravose): per garantire la massima stabilità dimensionale e resistenza all'usura, i componenti possono essere sottoposti a un trattamento criogenico profondo per trasformare l'austenite residua in martensite.
4. Doppio trattamento termico: un processo di tempra in due fasi allevia le tensioni interne e definisce le proprietà meccaniche finali.
   • Specifiche risultanti:
     • Profondità della cassa dei denti di ingranaggi/pignoni: 7,0 – 8,5 mm a 550 HV.
     • Durezza superficiale: 60 – 64 HRC.
     • Durezza e tenacità del nucleo: 38 – 42 HRC con valori elevati di intaglio Charpy a V.

E. Assemblaggio, sigillatura e integrazione finale:
Gli ingranaggi planetari interni rettificati di precisione, i cuscinetti e le guarnizioni ad alte prestazioni vengono assemblati in una camera bianca a temperatura e umidità controllate.

• Sistema di tenuta: Utilizziamo guarnizioni a labirinto combinate con guarnizioni radiali multilabbro per impieghi gravosi, realizzate in gomma nitrile butadiene idrogenata (HNBR), per una resistenza superiore al calore, all'abrasione e al degrado del lubrificante.
• Lubrificazione: Gli assemblaggi sono riempiti con olio per ingranaggi sintetico ad alte prestazioni ed estremamente pressurizzato (EP), specifico per applicazioni minerarie.

3. Garanzia di qualità e convalida delle prestazioni per applicazioni minerarie

Ogni assemblaggio è soggetto a un protocollo di validazione definitivo:

1. Metrologia geometrica e dimensionale: l'ispezione completa con CMM 3D verifica la geometria dei denti degli ingranaggi, il passo della ruota dentata, le dimensioni del mozzo e la concentricità dell'assemblaggio.
2. Analisi di durezza e microstruttura: verifica della profondità dello strato superficiale tramite prove di microdurezza ed esame metallografico di campioni.
3. Prove non distruttive (NDT): MPI al 100% di tutte le superfici critiche e UT al 100% delle aree soggette a forti sollecitazioni (radici dei denti, raccordi del mozzo).
4. Test di rodaggio e prestazioni: ogni unità viene sottoposta a un ciclo di rodaggio sotto carico su un banco prova che simula la coppia e la velocità operative. Questo test verifica:
   • Funzionamento fluido e silenzioso.
   • Assenza di perdite d'olio.
   • Precarico del cuscinetto e aumento di temperatura corretti.

4. Il vantaggio ODM di HELI (CQCTRACK) per le flotte minerarie

• Progettazione integrata per l'affidabilità: Progettiamo l'interfaccia tra pignone e trasmissione finale come un unico sistema, eliminando potenziali incompatibilità e punti deboli riscontrabili nei componenti forniti separatamente.
• Ciclo di vita prevedibile in ambienti abrasivi: la combinazione di metallurgia di alta qualità, tempra superficiale profonda e geometria ottimizzata di ingranaggi e pignoni garantisce una durata di servizio prolungata e prevedibile, riducendo i fermi macchina non programmati.
• Sostituzione diretta con specifiche migliorate: progettata per una perfetta intercambiabilità, incorporando al contempo miglioramenti nei materiali e nella progettazione, frutto dei dati raccolti sul campo nelle applicazioni minerarie.
• Controllo verticale completo della produzione: dalla forgiatura all'assemblaggio finale, il nostro controllo interno garantisce tracciabilità, sicurezza della catena di fornitura e qualità costante, pari a quella richiesta nel settore minerario.

Dichiarazione di non responsabilità: KOMATSU, PC1250 e il codice articolo 21N2731191 sono marchi di Komatsu Ltd. HELI (CQCTRACKKomatsu Ltd. è un produttore ODM indipendente di componenti per sottocarri e trasmissioni per veicoli pesanti. I nostri prodotti sono progettati secondo le nostre specifiche proprietarie per essere meccanicamente e funzionalmente intercambiabili con i componenti OEM di riferimento per l'applicazione indicata. Il presente documento non implica alcuna affiliazione, approvazione o sponsorizzazione da parte di Komatsu Ltd.