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

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

HELI (conocida como CQCTRACK), líder mundial en diseño y fabricación de sistemas de tren de rodaje para trabajos pesados, se especializa en la ingeniería y 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/piñón de oruga de transmisión final: una solución de alto rendimiento totalmente integrada, diseñada como reemplazo directo y de calidad superior para la pieza KOMATSU número 21N2731191, y diseñada específicamente para la excavadora de orugas minera de servicio pesado KOMATSU PC1250.

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

El conjunto de rueda y piñón de transmisión final es el elemento clave en la transmisión de potencia de una excavadora de orugas. En máquinas mineras como la Komatsu PC1250, este componente no solo transmite par motor, sino que debe soportar esfuerzos torsionales extremos, cargas de impacto extremas al desplazarse sobre roca dinamitada y un desgaste abrasivo constante. Un fallo en este componente provoca la inmovilidad total de la máquina y costes de reparación exorbitantes. El enfoque ODM de HELI integra la rueda y la interfaz de transmisión final en un único conjunto optimizado para la fiabilidad, diseñado para ofrecer un rendimiento superior en los entornos mineros más exigentes.

• Número de pieza del fabricante original:KOMATSU 21N2731191.
• Máquina objetivo: Excavadora de orugas 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 la resistencia de los dientes del piñón para resistir el desgaste abrasivo y el impacto de la cadena de 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 la 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 fallo específicos que se observan en las operaciones mineras de la 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 sometidos a altas tensiones de contacto, podemos utilizar aceros de grado carburizante desgasificados al vacío (por ejemplo, SAE 8620) para garantizar una microestructura limpia, libre de inclusiones que podrían provocar picaduras o descamación.
• 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 engranaje: Los dientes del engranaje de transmisión final se cortan mediante tallado CNC seguido de rectificado de perfil para lograr una precisión AGMA Clase 11 o superior. Esto garantiza un engranaje perfecto con los engranajes planetarios internos, minimizando el ruido, la generación de calor y las tensiones localizadas.
• 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. Enfriamiento con gas a alta presión: Un enfriamiento controlado con gas a alta presión minimiza la distorsión térmica al tiempo que se logra la capa martensítica deseada.
3. Tratamiento criogénico (opcional para uso intensivo): para lograr la 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 Charpy con entalla en V.

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

• Sistema de sellado: Utilizamos juntas de laberinto combinadas con juntas radiales multilabiales de alta resistencia fabricadas con caucho de nitrilo butadieno hidrogenado (HNBR) para una resistencia superior al calor, a los abrasivos y a la degradación del lubricante.
• Lubricación: Los conjuntos se llenan con aceite sintético para engranajes de alto rendimiento y extrema presión (EP), especificado para aplicaciones mineras.

3. Aseguramiento de la calidad y validación del rendimiento para uso minero

Cada conjunto se somete 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): Inspección por partículas magnéticas (MPI) al 100% de todas las superficies críticas y prueba ultrasónica (UT) al 100% de las áreas de alta tensión (raíces de los dientes, filetes del cubo).
4. Prueba de rodaje y rendimiento: Cada unidad se somete a un ciclo de rodaje bajo 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.
• Sustitución directa con especificaciones mejoradas: Diseñado para una perfecta intercambiabilidad, incorporando mejoras en los materiales y el diseño basadas en 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.