TANHON Reductores de engranajes de traslación para grúa de ejes paralelos MTH3HH9-80

El desafío de ingeniería del desplazamiento de las ruedas de las grúas

Las grúas puente, las grúas pórtico y las grúas de portal imponen algunos de los ciclos de carga más exigentes que se encuentran en la manipulación y elevación de materiales industriales. La rueda debe acelerar una estructura de puente completamente cargada contra la fricción estática, mantener una velocidad controlada durante el tránsito y desacelerar sin generar cargas de choque en el riel de rodadura o la pestaña de la rueda. La resistencia a la rodadura de la rueda —producto combinado de la fricción de rodadura, las fuerzas de contacto de la pestaña y las irregularidades de la superficie del riel— puede superar el par de operación en estado estacionario en un factor de dos o tres durante los arranques en frío, particularmente en terminales portuarias al aire libre, acerías y naves de producción de cemento.

Una reductores de engranajes diseñada para el desplazamiento de las ruedas de una grúa debe proporcionar la relación de reducción correcta para convertir la velocidad del motor en un par motor útil y la integridad estructural necesaria para absorber los repetidos impulsos de arranque durante una vida útil que se mide en décadas. Una especificación incorrecta provoca un desgaste prematuro de los engranajes, fatiga del eje, daños en los cojinetes o incluso una falla mecánica total; cualquiera de estos problemas detiene las operaciones de la grúa, compromete la seguridad en la planta y genera tiempos de inactividad imprevistos que ninguna planta de producción puede permitirse.

Las reductoress de engranajes de alta resistencia para aplicaciones de grúas se enfrentan además a condiciones operativas extremas: aire salino, polvo metálico y de sílice, cargas térmicas cíclicas y vibraciones continuas transmitidas a través de los rieles de rodadura y la estructura de acero. Cumplir simultáneamente con todos estos requisitos —alta capacidad de torsión, durabilidad mecánica, larga vida útil y facilidad de mantenimiento— define las especificaciones de selección para una reductores de engranajes de accionamiento de grúa.

Especificaciones técnicas básicas

Análisis de configuración: Por qué el MTH3HH9-80 se ajusta a la aplicación.

La reductores de engranajes MTH3HH9-80 está construida sobre TANHONLa plataforma de ejes paralelos de la empresa, con una arquitectura helicoidal completa de tres etapas, ofrece una relación de reducción total de 80:1. Los engranajes helicoidales producen un acoplamiento gradual y progresivo de los dientes, distribuyendo la fuerza de contacto a lo largo de toda la superficie del diente en cada etapa, en lugar de concentrar la carga en la punta del diente como lo hacen los engranajes rectos. Para aplicaciones de desplazamiento de ruedas de grúa, donde los pares máximos durante la aceleración suelen alcanzar de dos a tres veces el valor de funcionamiento en estado estacionario, los engranajes helicoidales proporcionan la capacidad de absorción de impactos necesaria para proteger los flancos de los engranajes y el eje de salida durante millones de ciclos de arranque y parada.

Tres etapas de engranajes independientes distribuyen la reducción total de velocidad entre múltiples engranajes. Cada etapa intermedia opera a un nivel de par inferior al de la etapa final, lo que reduce la tensión de contacto en los primeros y segundos engranajes y permite que los flancos de los engranajes cementados mantengan la integridad de la superficie durante una larga vida útil. La disposición por etapas es una práctica de ingeniería estándar en reductoress de engranajes de alto par para aplicaciones de grúas y polipastos. TANHONLa configuración de tamaño de bastidor 9 proporciona la densidad de par de salida requerida para el recorrido de la rueda sin sobredimensionar el tamaño de la carcasa.

La salida de eje hueco AC9 permite que la reductores de engranajes MTH3HH9-80 se monte directamente en el eje de la rueda de la grúa, eliminando la necesidad de un acoplamiento intermedio y las tolerancias de alineación que estos requieren. El montaje directo en el eje reduce el espacio que ocupa el carro final de la grúa, una ventaja práctica en configuraciones de varias grúas donde las holguras de acceso a los extremos están definidas por el diseño de la instalación. La eliminación del acoplamiento también elimina un punto de fallo conocido: los acoplamientos de eje rígidos expuestos a cargas de choque repetitivas desarrollan grietas por fatiga en los bordes de las chavetas, y la eliminación del acoplamiento elimina por completo el punto de inicio de la grieta.

La disposición de ejes G define la relación posicional entre los ejes de entrada y salida, asegurando que la unidad motor-reductora ensamblada se integre en el carro final de la grúa sin interferir con la estructura de acero, los conjuntos de freno ni los componentes mecánicos adyacentes. La brida IEC 200 B5 proporciona una interfaz de motor estandarizada, lo que permite al usuario final especificar cualquier motor IEC de bastidor 200 sin modificar las dimensiones de la reductores de engranajes, ofreciendo flexibilidad de adquisición sin comprometer el ajuste mecánico ni la precisión de alineación.

Fiabilidad bajo cargas pesadas y condiciones de funcionamiento adversas.

Las grúas que operan en terminales portuarias, acerías y plantas de cemento se enfrentan a condiciones ambientales particularmente adversas para los componentes mecánicos de precisión: aire cargado de sal, sílice fina y polvo metálico, amplias fluctuaciones cíclicas de temperatura y vibraciones transmitidas a través de los rieles de la vía y la estructura de acero del puente de la grúa. La carcasa de la reductores de engranajes MTH3HH9-80 está fundida en hierro gris de grano fino, un material que proporciona una capacidad inherente de amortiguación de vibraciones para atenuar la excitación del engranaje y una estabilidad dimensional adecuada en el rango térmico característico de los entornos industriales pesados.

TANHON MTH aplica engranajes de acero aleado cementado con flancos rectificados de precisión en toda su gama de productos. Los flancos rectificados logran una calidad de acabado superficial de contacto que controla directamente la concentración de tensiones de Hertz en el engranaje, el mecanismo de tensión responsable del modo de falla por picaduras que representa una parte sustancial de las fallas prematuras de las reductoress de engranajes en equipos de manipulación y elevación de materiales. Los perfiles de dientes carburizados y cementados combinan una capa superficial dura y resistente al desgaste con un núcleo resistente, que resiste tanto la fatiga superficial como la fractura subsuperficial inducida por impacto bajo el espectro de carga variable de un ciclo de trabajo de grúa.

La disposición de ejes paralelos de tres etapas logra una eficiencia mecánica global superior al 94 %, lo que reduce la generación de calor en el engranaje y mantiene la temperatura del aceite dentro del rango de funcionamiento de los aceites minerales estándar para engranajes. Las reductoress de engranajes de alta eficiencia funcionan a menor temperatura, mantienen la viscosidad del lubricante más cerca de su valor de diseño y conservan durante más tiempo el régimen de lubricación hidrodinámica de película completa en los contactos de engranajes y cojinetes, lo que reduce directamente el desgaste y prolonga el intervalo entre reemplazos de componentes.

El sistema de lubricación por baño de aceite está sellado con IP65 de serie, lo que impide la entrada de virutas metálicas y humedad, factores que inician la fatiga por corrosión de los cojinetes y aceleran el desgaste abrasivo de la superficie de los engranajes en entornos portuarios y siderúrgicos. Los cojinetes se seleccionan y precargan para soportar las cargas radiales y axiales combinadas generadas por las fuerzas de contacto de la brida de la rueda en el ciclo de trabajo nominal, y los asientos de los cojinetes se mecanizan con tolerancias de ajuste de interferencia ajustadas. TANHONSu proceso de producción cuenta con la certificación ISO 9001, lo que garantiza una precarga uniforme en todo el lote de producción.

Costo de mantenimiento, vida útil y operación

La complejidad y el coste del mantenimiento representan una presión operativa constante para los equipos de ingeniería responsables de las flotas de grúas en instalaciones de producción continua. La integridad inadecuada del sellado, la contaminación del lubricante y el aflojamiento de los cojinetes debido a las cargas de impacto reducen la vida útil de los componentes, aumentan la frecuencia de las intervenciones y elevan el coste total de propiedad de la grúa. La reductores de engranajes MTH3HH9-80 aborda la integridad del sellado mediante un sistema de sellado radial de eje multilabial en la interfaz del eje hueco, combinado con una válvula de ventilación de ecualización de presión que gestiona la presión interna de la carcasa durante los ciclos térmicos sin permitir la entrada de contaminantes transportados por el aire del entorno.

Los puntos de drenaje, llenado e inspección del nivel de aceite están ubicados a nivel del suelo en la orientación de montaje horizontal estándar. El personal de mantenimiento puede realizar los engranajes de aceite programados sin desmontar la reductores de engranajes de la estructura de la grúa, lo que reduce tanto el tiempo de mano de obra como el riesgo de alterar el ajuste del eje hueco durante el mantenimiento rutinario. El análisis de aceite programado a intervalos de 2,500 horas facilita el mantenimiento predictivo al detectar tendencias de partículas metálicas antes de que el desgaste de los engranajes o cojinetes alcance un nivel que requiera una intervención no planificada. Esto permite a los equipos de ingeniería programar los reemplazos dentro de los periodos de mantenimiento planificados, en lugar de reaccionar ante fallas mecánicas durante el turno.

TANHON El paquete de documentación incluye la reductores de engranajes MTH3HH9-80 con documentación técnica completa: hojas de datos técnicos, tablas de carga axial y en voladizo admisibles y curvas de resistencia térmica que abarcan diversas combinaciones de temperatura ambiente y ciclo de trabajo. El funcionamiento fiable de la reductores de engranajes durante toda su vida útil depende de que se mantenga dentro de los límites nominales a medida que evolucionan los patrones de carga. Este paquete de documentación proporciona a los ingenieros de mantenimiento y especificación los datos necesarios para tomar decisiones informadas al revisar o actualizar los ciclos de trabajo de la grúa.

Acerca de TANHON

Zhejiang Tianhong Transmission Machinery Co., Ltd. — operando como TANHON — fabrica reductores industriales en su planta de Ruian City desde 1989. La empresa posee 98 patentes independientes, que incluyen cuatro patentes de invención, 62 patentes de modelo de utilidad y 32 patentes de diseño, y cuenta con las certificaciones ISO 9001, ISO 14001, CE y EAC. Su capacidad de producción mensual es de 80 000 unidades con una potencia que abarca desde 0.18 hasta 4,000 kW. El catálogo de productos incluye más de 30 series y más de 100 000 variantes de configuración, entre las que se encuentran las familias helicoidales y cónicas-helicoidales R/S/K/F, la gama de reductores de tornillo sin fin NMRV, las unidades planetarias de la serie P y la familia de ejes paralelos MTH, aplicada en el sistema de desplazamiento de ruedas de grúa descrito anteriormente. Entre los sectores clave a los que presta sus servicios se incluyen la metalurgia, la logística portuaria, la minería, el cemento, la industria alimentaria y de bebidas, el tratamiento de aguas residuales y los fabricantes de equipos de elevación a nivel mundial.