Doppelschrägverzahnung für schwere Maschinen – Weichzahnflanke aus Stahlguss, QT, ISO-Güteklasse 8–9

Doppelhelixgetriebe für schwere Maschinen – Übersicht

Wenn ein Zahnrad so groß ist, dass das Rohlingsgewicht fünf Tonnen erreicht oder übersteigt, wird das für kleine und mittlere Industriezahnräder übliche Schmiedeverfahren unpraktisch oder unerschwinglich. Die größten Zahnräder der Welt – Kugelmühlen-Ringräder mit drei Metern Durchmesser, Hauptritzel für Zementmühlen mit 700 mm Zahnbreite, Schiffsantriebszahnräder mit einer Leistung von über 20.000 kW – werden aus Stahlgussrohlingen gefertigt. Dabei kann die Komplexität der endgültigen Bauteilform in die Gussform integriert werden, anstatt sie mühsam aus einem geschmiedeten Zylinder herauszuarbeiten. Korea Ever-Power Worm Gear Co., Ltd. liefert diese Rohlinge. Doppelhelixgetriebe für schwere Maschinen in kundenspezifischen Gussstahlgüten, vergütet auf einen weichen Zahnflankenzustand, gewälzt auf ISO-Gütegrad 8–9 Genauigkeit, für die anspruchsvollsten industriellen Großantriebsanwendungen.

Die doppelhelixförmige (Fischgräten-) Verzahnung eignet sich besonders gut für Anwendungen im Schwermaschinenbau, da sie die axiale Schubkraft eliminiert, die ein einzelnes Schrägzahnrad gleicher Größe und gleichen Schrägungswinkels auf Welle und Lager übertragen würde. Bei einem großen Antriebsgetriebe einer Mühle, das mehrere Megawatt überträgt, wäre diese axiale Kraft erheblich und würde große, teure Axiallager oder Kugelgelenklager an beiden Enden der Getriebewelle erfordern. Die doppelhelixförmige Konfiguration beseitigt diese Anforderung vollständig und ermöglicht so einfachere Lageranordnungen in sehr großen Getriebegehäusen, wo die Zugänglichkeit der Lager und die Kosten für deren Austausch über den gesamten Lebenszyklus hinweg wichtige Faktoren darstellen. Korea Ever-Power Doppelhelixgetriebe für schwere Maschinen Die Fertigung erfolgt kundenspezifisch nach Zeichnung – Modul, Zähnezahl, Schrägungswinkel, Eingriffswinkel, Stirnbreite, Bohrung und Keilnutabmessungen werden vom Kunden vorgegeben. Internationale Stahlsorten-Querverweise werden für Kunden unterstützt, die Werkstoffe nach ASTM-, DIN-, JIS- oder ISO-Normen spezifizieren.

Technische Spezifikationen

Produktspezifikationen – Doppelstirnrad für schwere Maschinen

Gängige Legierungsäquivalente für Gussstahl

Warum Gussstahl für sehr große Doppelschrägverzahnungen?

Ab einem Endgewicht von ca. 2–5 Tonnen, abhängig von der Geometrie des Zahnradkörpers, ist Gussstahl für Zahnradrohlinge wirtschaftlicher als Schmiedestahl. Unterhalb dieser Grenze bietet Schmiedestahl eine bessere Faserausrichtung und Dauerfestigkeit und ist daher für alle sicherheitskritischen Anwendungen mit hoher Zyklenzahl (Eisenbahn, Luft- und Raumfahrt, Offshore) die bevorzugte Wahl. Oberhalb dieser Grenze sprechen die Kapazität der Schmiedepresse, die Handhabung und die Wirtschaftlichkeit für den Guss – insbesondere bei Doppelschrägverzahnungen, wo die Fischgrätenverzahnung die Komplexität eines ohnehin schon großen Rohlings erhöht.

Vorteile von Gussstahl für die Großserienfertigung von Zahnrädern

• ◈ Komplexe Geometrie in einem Guss: Nabenbohrungen, Stegaussparungen, Speichenmuster und Montageflansche können in die Gussform integriert werden – dadurch entfallen mehrere Schruppbearbeitungen, die bei einem Schmiederohling erforderlich wären. Bei großen Hohlrädern mit integrierten Flanschen reduziert das Gießen die Schruppbearbeitungszeit um 30–501 TP3T.
• ◈ Keine Begrenzung der Presskraft der Schmiedepresse: Die größten hydraulischen Schmiedepressen fertigen Rohlinge mit einem Gewicht von bis zu etwa 150 Tonnen. Gussstahl-Zahnradrohlinge können in Größen hergestellt werden, die diese Grenze weit überschreiten – in großen Mahlanlagen gibt es beispielsweise Kugelmühlen-Zahnkränze mit einem Fertiggewicht von über 1.000 Tonnen.
• ◈ Kostengünstig für langsam laufende Antriebe mit hohem Drehmoment: Große, langsam laufende Zahnräder in Walzwerken und Schiffen arbeiten mit Umfangsgeschwindigkeiten von 1–10 m/s, wo die dynamische Lastverstärkung gering ist. Gussstahl der ISO-Güteklasse 8–9 ist für diese Betriebsbedingungen ausreichend und deutlich kostengünstiger als geschmiedete und geschliffene Alternativen.

Weiche Zahnflanke QT – Die richtige Härte für große Fräsantriebe

Die Zahnräder großer Kugel- und Zementmühlen arbeiten im Vergleich zu Zahnrädern in der Eisenbahn- oder Luftfahrtindustrie unter besonders günstigen Lastbedingungen: niedrige Drehzahl (5–20 U/min an der Mühle), hohes Drehmoment und eine moderate Anzahl an Lastzyklen über die 20-jährige Betriebsdauer der Mühle. Eine weiche Zahnflanke mit einer Härte von HB 220–280 (vergüteter Stahlguss) ist für diesen Betriebszyklus ausreichend, sofern die Kontaktspannung den zulässigen Grenzwerten nach ISO 6336 für den HB-Bereich entspricht. Die weiche Zahnflanke sorgt zudem für ein gleichmäßiges Einlaufen, wodurch große Zahnräder – bei denen die geometrische Fertigungsgenauigkeit schwieriger zu erreichen ist als bei kleinen Präzisionszahnrädern – die Last während der Einlaufphase über die gesamte Zahnbreite verteilen können.

Auswahl von Schmiede- vs. Gussrohlingen für große Doppelschrägverzahnungen

Wesentliche technische Vorteile von hochbelastbaren Doppelschrägverzahnungen

Anwendungsszenarien in der Schwerindustrie

Hauptantriebe für Kugelmühle und SAG-Mühle

Große Mahlanlagen in der Bergbau- und Zementindustrie verwenden ein Hohlrad (an der Mühlenwand verschraubt), das von einem Ritzel an der Abtriebswelle des Motor-Getriebes angetrieben wird. Diese Hohlräder erreichen Durchmesser von 8–14 Metern und Zahnbreiten von 600–1200 mm. Die doppelhelikale Form ist Standard für die größten Mühlen, da die axiale Nullkraft die bei einfachhelikalen Ausführungen erforderlichen, hochbelastbaren Axial-Rollenlager überflüssig macht. Korea Ever-Power liefert Ersatzritzel und Hohlradsegmente für diese Antriebe – dimensioniert nach der vorhandenen Geometrie des Gegenrads für den einfachen Einbau bei geplanten Wartungsstillständen der Mühle.

Schiffsantriebs-Untersetzungsgetriebe

Große Seeschiffe verwenden Doppelhelixgetriebe, um die Leistung von Turbinen oder schnelllaufenden Dieselmotoren auf die Drehzahl der Propellerwelle zu reduzieren. Die Doppelhelixform wird bei Schiffsgetrieben bevorzugt, da sie axiale Kräfte eliminiert, die andernfalls über die Rumpfstruktur von der Propellerwelle durch den Zahneingriff übertragen würden. Doppelhelixgetriebe aus Stahlguss im Schiffseinsatz müssen die Anforderungen der Klassifikationsgesellschaften (Lloyd’s, DNV, ABS, BV) hinsichtlich Materialspezifikation, zerstörungsfreier Prüfung und Inspektion erfüllen – Korea Ever-Power stellt die erforderlichen Dokumente bereit. Eine Übersicht aller angebotenen Getriebetypen finden Sie unter [Link einfügen]. Hersteller von Stirnrädern Homepage von Korea Ever-Power.

Offshore-Winden- und Kranantriebe

Ankerwinden, Kranantriebe und Ankerwinden von Offshore-Plattformen nutzen große Getriebe, deren Doppelhelix-Konfiguration eine gleichmäßige Drehmomentübertragung unter variabler Belastung durch wellenbedingte Seilspannungsänderungen gewährleistet. Die weiche Zahnflanke aus QT-Gussstahl toleriert die gelegentlichen Stoßbelastungen durch plötzliche Spannungsänderungen ohne Sprödbruch, während das hohe Eingriffsverhältnis der Doppelhelixform die Ermüdungsschäden pro Lastzyklus während der zig Millionen Zyklen, die sich im Laufe der Betriebsdauer einer Plattform ansammeln, reduziert.

Getriebearten von Korea Ever-Power

Abgesehen von schweren Maschinen DoppelschrägverzahnungDie Fertigungskapazitäten von Korea Ever-Power decken die gesamte Bandbreite der in großen Industrie- und Schiffsantriebssystemen benötigten Getriebetypen ab:

• ⬡ Einfaches Stirnrad: Für große industrielle Parallelwellenantriebe bei moderaten Umfangsgeschwindigkeiten, bei denen der Axialschub beherrschbar ist. Das vollständige Sortiment finden Sie bei uns. schrägverzahnte Zahnräder Katalog.
• ⬡ Stirnrad: Großmodulige Stirnräder für langsam laufende, geräuscharme Industrieantriebe – Ofenantriebe, Förderbandantriebe und Mischerantriebe in der Schwerindustrie.
• ⬡ Kegelradgetriebe: Rechtwinklige Wellenantriebe für große Industriemaschinen, bei denen schrägverzahnte Kegelräder einen reibungslosen Eingriff mit der kompakten rechtwinkligen Bauweise verbinden.
• ⬡ Schneckengetriebe: Kompakte Antriebe mit hohem Übersetzungsverhältnis für industrielle Positionier- und Verriegelungsmechanismen. Schneckengetriebe Die Produktreihe deckt große Achsabstände für den Einsatz in der Schwerindustrie ab.
• ⬡ Innenringrad: Große Innenringräder für Planetenmühlenantriebe und Planetengetriebe, die in kompakten Industriegetrieben mit hoher Übersetzung eingesetzt werden.

Für Kunden aus der Schwerindustrie, die ein komplett montiertes Produkt benötigen. Stirnradgetriebe Anstelle einzelner Zahnräder bietet Korea Ever-Power auch komplette Getriebeeinheiten an. Kontaktieren Sie unser Ingenieurteam mit Ihren Daten zu Drehmoment, Übersetzungsverhältnis, Wellenkonfiguration und Betriebsdauer, um eine maßgeschneiderte Angebotsempfehlung zu erhalten.

Häufig gestellte Fragen

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Kundenrezensionen

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