HELI (CQCTRACK): Conjunto de rueda dentada de oruga/rueda de transmisión final de diseño original para excavadoras mineras KOMATSU PC1250 (n.° de pieza: 21N2731191)

HELI (CQCTRACK): Conjunto de rueda dentada de oruga/rueda de transmisión final diseñado por ODM para excavadoras mineras KOMATSU PC1250 (n.º de pieza)21N2731191)

HELI (con la marca CQCTRACK), líder mundial en fabricación de diseño original (ODM) para soluciones de tren de rodaje de servicio pesado, se especializa en el diseño y la producción de conjuntos de transmisión esenciales para equipos de minería de alta gama. Este dossier técnico ofrece una descripción exhaustiva de nuestro conjunto de rueda dentada de transmisión final/cadena: una solución totalmente integrada y de alto rendimiento, diseñada como reemplazo directo y de alta calidad para la pieza KOMATSU número 21N2731191, diseñada específicamente para la excavadora de cadenas para minería de servicio pesado KOMATSU PC1250.

1. Descripción general del producto: Piñón de transmisión final integrado para propulsión de servicio pesado

El conjunto de rueda dentada/transmisión final es el nexo de la transmisión de potencia en una excavadora de cadenas. En máquinas de minería como la Komatsu PC1250, este componente no solo transmite par, sino que también debe soportar tensiones torsionales catastróficas, cargas de impacto extremas por el desplazamiento sobre roca volada y un desgaste abrasivo constante. Una falla en este componente resulta en la inmovilización total de la máquina y costos de reparación exorbitantes. El enfoque ODM de HELI fusiona la interfaz de la rueda dentada y la transmisión final en un único conjunto de fiabilidad optimizada, diseñado para un rendimiento superior en los entornos mineros más exigentes.

• Número de pieza OEM:KOMATSU 21N2731191.
• Máquina objetivo: Excavadora de cadenas para minería de servicio pesado KOMATSU PC1250.
• Función principal: Funciona como engranaje reductor final y piñón de acoplamiento de orugas en una sola unidad integrada. Se monta directamente en la salida del motor de traslación, convirtiendo la rotación de alta velocidad y bajo par en movimiento de orugas de baja velocidad y alto par.
• Objetivos principales de ingeniería:
  1. Maximizar la resistencia a la flexión y a la corrosión por picaduras de los dientes de los engranajes en la etapa final de reducción.
  2. Optimice la dureza y tenacidad de los dientes de la rueda dentada para resistir el desgaste abrasivo y el impacto de la cadena de la oruga.
  3. Garantizar la integridad absoluta de la interfaz del cubo estriado o atornillado para evitar el desgaste por fricción o la desconexión catastrófica.
  4. Proporciona una protección de sellado superior para el sistema de engranajes planetarios internos contra contaminación por partículas finas.

2. Ciencia de los materiales y metodología de ingeniería ODM

Nuestra filosofía de diseño es preventiva y se centra en los modos de falla específicos observados en las operaciones mineras de clase PC1250.

A. Fundamentos metalúrgicos y certificación de materiales:
El conjunto está fabricado con dos aceros aleados distintos y específicos para cada aplicación:

• Cuerpo del engranaje/piñón: Utilizamos un acero aleado cementante como el SAE 9310 (o DIN 18CrNiMo7-6). Este acero de níquel-cromo-molibdeno se selecciona por su excepcional resistencia del núcleo (≥ 1100 MPa UTS) y su excelente templabilidad, lo que permite una capa endurecida profunda sin comprometer el núcleo dúctil y resistente a la fatiga necesario para los dientes de los engranajes y las orejetas de los piñones.
• Engranajes y ejes planetarios internos: para estos componentes de alto estrés por contacto, podemos utilizar aceros de grado carburante desgasificados al vacío (por ejemplo, SAE 8620) para garantizar una microestructura limpia libre de inclusiones que podrían iniciar picaduras o desconchados.
• Todo el material que recibimos está certificado con informes de pruebas de fábrica y sujeto a verificación espectrográfica interna.

B. Forjado avanzado y mecanizado en bruto:
Los elementos estructurales críticos comienzan como piezas en bruto forjadas con precisión. Este proceso:

• Alinea el flujo del grano a lo largo del contorno de los dientes del engranaje y las orejetas de la rueda dentada, aumentando la vida útil a la fatiga en un factor de 2 a 3 veces en comparación con las alternativas mecanizadas a partir de barras de material.
• Elimina la porosidad interna y mejora la densidad, creando una estructura homogénea capaz de soportar cargas de alto ciclo sin que se produzcan grietas internas.

C. Mecanizado CNC de precisión y fabricación de engranajes:
Las piezas en bruto forjadas y normalizadas se someten a mecanizado CNC multieje y a un tallado de engranajes especializado.

• Generación de dientes de engranajes: Los dientes del engranaje de transmisión final se tallan mediante fresado CNC, seguido de un rectificado de perfiles para lograr una precisión AGMA Clase 11 o superior. Esto garantiza un engrane perfecto con los engranajes planetarios internos, minimizando el ruido, la generación de calor y la tensión localizada.
• Optimización del perfil de los dientes de la rueda dentada: Los dientes externos de la rueda dentada se mecanizan con un perfil de evolvente modificado y un filete de raíz optimizado. Nuestro diseño ODM puede incluir una geometría de diente asimétrica para gestionar mejor la distribución asimétrica de la carga durante el acoplamiento y desacoplamiento de la oruga, reduciendo así la tensión máxima.
• Mecanizado del cubo y la interfaz: El cubo de montaje, las estrías (o el círculo de pernos de precisión) y las superficies de contacto del sello se mecanizan con tolerancias IT6 o superiores. Esto garantiza una concentricidad perfecta, elimina el desequilibrio y asegura una interfaz hermética con la carcasa de la transmisión final.

D. Tratamiento térmico multietapa patentado:
Las diferentes zonas del conjunto se someten a procesos térmicos específicos.

1. Carburización profunda de la carcasa: Todo el cuerpo del engranaje/piñón se somete a un proceso de carburización profunda con gas, controlado por ordenador.
2. Temple con gas a alta presión: un temple con gas controlado a alta presión minimiza la distorsión térmica al tiempo que logra la carcasa martensítica deseada.
3. Tratamiento criogénico (opcional para servicio severo): para lograr máxima estabilidad dimensional y resistencia al desgaste, los componentes pueden someterse a un tratamiento criogénico profundo para transformar la austenita retenida en martensita.
4. Doble templado: Un proceso de templado en dos etapas alivia las tensiones internas y determina las propiedades mecánicas finales.
   • Especificaciones resultantes:
     • Profundidad de la carcasa del diente del engranaje/piñón: 7,0 – 8,5 mm a 550 HV.
     • Dureza superficial: 60 – 64 HRC.
     • Dureza y tenacidad del núcleo: 38 – 42 HRC con altos valores de entalla Charpy en V.

E. Ensamblaje, sellado e integración final:
Los engranajes planetarios internos, los cojinetes y los sellos de alto rendimiento rectificados con precisión se ensamblan en una sala limpia con clima controlado.

• Sistema de sellado: Utilizamos sellos laberínticos combinados con sellos radiales de múltiples labios de alta resistencia fabricados con caucho de nitrilo butadieno hidrogenado (HNBR) para una resistencia superior al calor, los abrasivos y la descomposición del lubricante.
• Lubricación: Los conjuntos se llenan con aceite sintético para engranajes de alto rendimiento y extrema presión (EP), especificado para aplicaciones mineras.

3. Garantía de calidad y validación del rendimiento de grado minero

Cada conjunto está sujeto a un protocolo de validación concluyente:

1. Metrología geométrica y dimensional: La inspección completa con CMM 3D verifica la geometría de los dientes del engranaje, el paso de la rueda dentada, las dimensiones del cubo y la concentricidad del ensamblaje.
2. Análisis de dureza y microestructura: Verificación de la profundidad de la capa endurecida mediante ensayos de microdureza y examen metalográfico de muestras.
3. Ensayos no destructivos (END): 100% MPI de todas las superficies críticas y 100% UT de áreas de alto estrés (raíces de dientes, filetes de cubo).
4. Prueba de rodaje y rendimiento: Cada unidad se somete a un ciclo de rodaje con carga en un banco de pruebas que simula el par y la velocidad de funcionamiento. Esta prueba verifica:
   • Funcionamiento suave y silencioso.
   • Ausencia de fugas de aceite.
   • Precarga correcta del rodamiento y aumento de temperatura.

4. La ventaja ODM de HELI (CQCTRACK) para flotas mineras

• Diseño integrado para la fiabilidad: Diseñamos la interfaz entre el piñón y la transmisión final como un solo sistema, eliminando posibles desajustes y puntos débiles que se encuentran en componentes adquiridos por separado.
• Ciclo de vida predecible en entornos abrasivos: La combinación de metalurgia de primera calidad, endurecimiento superficial profundo y geometría optimizada de engranajes/piñones ofrece una vida útil prolongada y predecible, lo que reduce el tiempo de inactividad no programado.
• Reemplazo directo con especificaciones mejoradas: diseñado para una intercambiabilidad perfecta al tiempo que incorpora mejoras de material y diseño informadas por datos de campo de aplicaciones mineras.
• Control vertical completo de la fabricación: desde la forja hasta el ensamblaje final, nuestro control interno garantiza la trazabilidad, la seguridad de la cadena de suministro y una calidad constante propia de la minería.

Descargo de responsabilidad: KOMATSU, PC1250 y el número de pieza 21N2731191 son marcas comerciales de Komatsu Ltd. HELI (CQCTRACKKomatsu Ltd. es un fabricante ODM independiente de componentes de tren de rodaje y transmisión para vehículos pesados. Nuestros productos están diseñados según nuestros propios principios para ser mecánica y funcionalmente intercambiables con las piezas OEM de referencia para la aplicación indicada. Este documento no implica ninguna afiliación, respaldo ni patrocinio por parte de Komatsu Ltd.