HELI (CQCTRACK): Zespół koła napędowego/gąsienicy opracowany przez ODM do koparek górniczych KOMATSU PC1250 (nr części 21N2731191)

HELI (CQCTRACK): Zespół koła napędowego/gąsienicy opracowany przez ODM do koparek górniczych KOMATSU PC1250 (nr części 125000).21N2731191)

HELI (marka CQCTRACK), światowy lider ODM (Original Design Manufacturing) w zakresie rozwiązań podwozi o dużej wytrzymałości, specjalizuje się w projektowaniu i produkcji zespołów napędowych o krytycznym znaczeniu dla maszyn górniczych najwyższej klasy. Niniejsza dokumentacja techniczna zawiera wyczerpujący opis naszego zespołu koła napędowego/gąsienicy – ​​w pełni zintegrowanego, wysokowydajnego rozwiązania zaprojektowanego jako bezpośredni, wysokiej jakości zamiennik części KOMATSU o numerze 21N2731191, zaprojektowanego specjalnie dla koparki gąsienicowej KOMATSU PC1250 do ciężkich prac górniczych.

1. Przegląd produktu: Zintegrowane koło zębate napędu końcowego do napędów o dużym obciążeniu

Zespół koła napędowego/koła zębatego jest centralnym elementem układu przeniesienia napędu w koparce gąsienicowej. W maszynach górniczych, takich jak Komatsu PC1250, ten element nie tylko przenosi moment obrotowy; musi on wytrzymać katastrofalne naprężenia skrętne, radykalne obciążenia udarowe podczas jazdy po odstrzelonych skałach oraz ciągłe zużycie ścierne. Awaria w tym miejscu skutkuje całkowitym unieruchomieniem maszyny i wygórowanymi kosztami naprawy. Podejście ODM firmy HELI łączy interfejs koła napędowego i przekładni głównej w jeden, zoptymalizowany pod kątem niezawodności zespół, zaprojektowany z myślą o zapewnieniu najwyższej wydajności w najtrudniejszych warunkach górniczych.

• Numer części OEM:KOMATSU 21N2731191.
• Maszyna docelowa: ciężka koparka gąsienicowa KOMATSU PC1250.
• Główna funkcja: Pełni funkcję przekładni redukcyjnej i zębatki zazębiającej się z gąsienicą w jednym zintegrowanym zespole. Jest bezpośrednio montowana do wyjścia silnika napędowego, przekształcając obroty z dużą prędkością i niskim momentem obrotowym w ruch gąsienicy z małą prędkością i wysokim momentem obrotowym.
• Główne cele inżynieryjne:
  1. Zmaksymalizuj wytrzymałość zębów przekładni na zginanie i odporność na wżery w końcowej fazie redukcji.
  2. Zoptymalizuj twardość i wytrzymałość zębów koła zębatego, aby zapobiec ścieraniu i uderzeniom łańcucha gąsienicy.
  3. Należy zapewnić absolutną integralność wielowypustowego lub śrubowego połączenia piasty, aby zapobiec zatarciu lub katastrofalnemu rozłączeniu.
  4. Zapewniają doskonałą ochronę uszczelnienia wewnętrznego układu przekładni planetarnej przed drobnymi zanieczyszczeniami.

2. Metodologia inżynierii materiałowej i ODM

Nasza filozofia projektowania jest wyprzedzająca i koncentruje się na konkretnych trybach awarii obserwowanych w operacjach wydobywczych klasy PC1250.

A. Podstawy metalurgiczne i certyfikacja materiałów:
Zespół wykonany jest z dwóch różnych stali stopowych przeznaczonych do konkretnych zastosowań:

• Korpus koła zębatego/koła zębatego: Stosujemy stal stopową do nawęglania, taką jak SAE 9310 (lub DIN 18CrNiMo7-6). Ta stal niklowo-chromowo-molibdenowa została wybrana ze względu na wyjątkową wytrzymałość rdzenia (≥ 1100 MPa UTS) i wyjątkową hartowność, co pozwala na uzyskanie głębokiej, twardej powłoki bez utraty ciągliwego, odpornego na zmęczenie rdzenia niezbędnego do produkcji zębów kół zębatych i trzpieni kół zębatych.
• Wewnętrzne przekładnie planetarne i wały: W przypadku tych elementów poddawanych dużym naprężeniom stykowym możemy zastosować stale odgazowane próżniowo, nadające się do nawęglania (np. SAE 8620), aby uzyskać czystą mikrostrukturę, wolną od wtrąceń, które mogłyby powodować wżery lub łuszczenie.
• Wszystkie przychodzące materiały są certyfikowane raportami z testów walcowniczych i podlegają wewnętrznej weryfikacji spektrograficznej.

B. Zaawansowane kucie i obróbka zgrubna:
Krytyczne elementy konstrukcyjne powstają jako precyzyjnie kute matrycowo półfabrykaty. Ten proces:

• Wyrównuje przepływ ziarna wzdłuż konturu zębów koła zębatego i występów zębatych, zwiększając trwałość zmęczeniową o współczynnik 2-3 krotnie w porównaniu z alternatywami wykonywanymi maszynowo z pręta.
• Eliminuje porowatość wewnętrzną i poprawia gęstość, tworząc jednorodną strukturę zdolną wytrzymać obciążenia cykliczne bez inicjowania pęknięć wewnętrznych.

C. Precyzyjna obróbka CNC i produkcja kół zębatych:
Odkuwane i normalizowane półfabrykaty poddawane są wieloosiowej obróbce CNC i specjalistycznemu cięciu kół zębatych.

• Generowanie zębów przekładni: Zęby przekładni głównej są wycinane metodą frezowania CNC, a następnie szlifowane profilowo, aby osiągnąć dokładność AGMA Class 11 lub wyższą. Zapewnia to idealne zazębienie z wewnętrznymi kołami planetarnymi, minimalizując hałas, generowanie ciepła i naprężenia lokalne.
• Optymalizacja profilu zębów koła zębatego: Zewnętrzne zęby koła zębatego są frezowane z zastosowaniem zmodyfikowanego profilu ewolwentowego i zoptymalizowanego zaokrąglenia podstawy. Nasz projekt ODM może obejmować asymetryczną geometrię zębów, aby lepiej zarządzać asymetrycznym rozkładem obciążeń podczas zazębiania i rozprzęgania gąsienicy, redukując naprężenia szczytowe.
• Obróbka piasty i powierzchni styku: Piasta montażowa, wielowypusty (lub precyzyjny okrąg śrub) oraz powierzchnie bieżne uszczelnienia są obrabiane wykańczająco z tolerancją IT6 lub lepszą. Gwarantuje to idealną współosiowość, eliminuje niewyważenie i zapewnia szczelne połączenie z obudową przekładni głównej.

D. Własna wieloetapowa obróbka cieplna:
Różne strefy zespołu poddawane są dostosowanym procesom termicznym.

1. Nawęglanie głębokowarstwowe: Cały korpus koła zębatego/zębatki poddawany jest sterowanemu komputerowo procesowi nawęglania gazowego głębokowarstwowego.
2. Hartowanie w gazie pod wysokim ciśnieniem: Kontrolowane hartowanie w gazie pod wysokim ciśnieniem minimalizuje odkształcenia cieplne, a jednocześnie pozwala uzyskać pożądaną obudowę martenzytyczną.
3. Obróbka kriogeniczna (opcjonalna w przypadku trudnych warunków eksploatacji): Aby uzyskać maksymalną stabilność wymiarową i odporność na zużycie, komponenty można poddać głębokiej obróbce kriogenicznej w celu przekształcenia austenitu szczątkowego w martenzyt.
4. Podwójne hartowanie: Dwuetapowy proces hartowania pozwala pozbyć się naprężeń wewnętrznych i uzyskać ostateczne właściwości mechaniczne.
   • Wynikowe specyfikacje:
     • Głębokość obudowy zęba koła zębatego/koła łańcuchowego: 7,0 – 8,5 mm przy 550 HV.
     • Twardość powierzchni: 60 – 64 HRC.
     • Twardość i wytrzymałość rdzenia: 38 – 42 HRC z wysokimi wartościami karbu Charpy'ego.

E. Montaż, uszczelnianie i ostateczna integracja:
Precyzyjnie szlifowane wewnętrzne koła planetarne, łożyska i uszczelnienia o wysokiej wydajności są montowane w czystym pomieszczeniu z kontrolowaną temperaturą.

• System uszczelnienia: Stosujemy uszczelnienia labiryntowe w połączeniu z wytrzymałymi, wielowargowymi uszczelnieniami promieniowymi wykonanymi z uwodornionego kauczuku nitrylowo-butadienowego (HNBR), co zapewnia doskonałą odporność na ciepło, materiały ścierne i rozkład środków smarnych.
• Smarowanie: Zespoły są wypełniane wysokowydajnym syntetycznym olejem przekładniowym odpornym na ekstremalne ciśnienia (EP), przeznaczonym do zastosowań górniczych.

3. Zapewnienie jakości na poziomie górniczym i walidacja wydajności

Każdy montaż podlega protokołowi końcowej walidacji:

1. Metrologia geometryczna i wymiarowa: Pełna inspekcja 3D CMM pozwala na weryfikację geometrii zębów kół zębatych, podziałki kół zębatych, wymiarów piasty oraz współosiowości zespołu.
2. Analiza twardości i mikrostruktury: weryfikacja głębokości warstwy poprzez badanie mikrotwardości i badanie metalograficzne próbek.
3. Badania nieniszczące (NDT): 100% MPI wszystkich powierzchni krytycznych i 100% UT obszarów o dużym naprężeniu (nasad zębów, wypełnień piast).
4. Test docierania i wydajności: Każda jednostka przechodzi cykl docierania pod obciążeniem na stanowisku testowym, symulującym moment obrotowy i prędkość obrotową. Test ten weryfikuje:
   • Płynna i cicha praca.
   • Brak wycieku oleju.
   • Prawidłowe napięcie wstępne łożyska i wzrost temperatury.

4. Zaleta HELI (CQCTRACK) ODM dla flot górniczych

• Zintegrowany projekt zapewniający niezawodność: projektujemy koło zębate i przekładnię główną jako jeden system, eliminując potencjalne niedopasowania i słabe punkty, które można znaleźć w komponentach pochodzących z różnych źródeł.
• Przewidywalny cykl życia w środowiskach ściernych: połączenie najwyższej jakości metalurgii, głębokiego utwardzania powierzchniowego i zoptymalizowanej geometrii kół zębatych/zębatek zapewnia dłuższą, przewidywalną żywotność, redukując nieplanowane przestoje.
• Bezpośrednia wymiana ze zwiększonymi parametrami: Zaprojektowane z myślą o bezproblemowej zamienności, przy jednoczesnym uwzględnieniu udoskonaleń materiałowych i konstrukcyjnych opracowanych na podstawie danych terenowych z zastosowań górniczych.
• Pełna kontrola produkcji pionowej: Od kucia do montażu końcowego, nasza wewnętrzna kontrola gwarantuje możliwość śledzenia, bezpieczeństwo łańcucha dostaw i spójną jakość na poziomie górniczym.

Zastrzeżenie: KOMATSU, PC1250 i numer części 21N2731191 są znakami towarowymi firmy Komatsu Ltd. HELI (CQCTRACK) jest niezależnym producentem ODM ciężkich podzespołów podwozi i układów napędowych. Nasze produkty są projektowane w oparciu o nasze autorskie rozwiązania, aby były mechanicznie i funkcjonalnie zamienne z wymienionymi częściami OEM dla danego zastosowania. Niniejszy dokument nie oznacza żadnego powiązania, rekomendacji ani sponsoringu ze strony Komatsu Ltd.