Engrenage à double hélice pour machines lourdes — Flanc de dent en acier moulé à denture douce, QT, classe ISO 8–9
Korea Ever-Power fournit des engrenages à double denture hélicoïdale haute performance en acier moulé (qualité personnalisée), trempés et revenus, à surface de denture douce, de classe 8-9 (ISO 1328). Le taillage par fraise-mère est standard ; la rectification n'est pas appliquée. Angle d'hélice et angle de pression personnalisables (20°). Traitement thermique : trempe et revenu. Dureté de surface sélectionnable. Conçus pour les réducteurs de très grande taille où l'utilisation d'ébauches forgées est impossible : couronnes de broyeurs à boulets, pignons principaux de broyeurs à ciment, porte-satellites de treuils offshore, trains d'engrenages de propulsion de grands navires. Délai de fabrication : 15 à 20 jours ouvrables pour la production en série.
Engrenages à double hélice pour machines lourdes — Aperçu
Lorsqu'un engrenage atteint des dimensions telles que le poids de l'ébauche approche ou dépasse cinq tonnes, le forgeage, procédé standard pour les engrenages industriels de petite et moyenne taille, devient impraticable ou excessivement coûteux. Les plus grands engrenages au monde — couronnes de broyeurs à boulets de trois mètres de diamètre, pignons principaux de broyeurs à ciment avec une largeur de face de 700 mm, engrenages de propulsion navale transmettant plus de 20 000 kW — sont fabriqués à partir d'ébauches en acier moulé. La complexité de la forme finale de la pièce est ainsi intégrée au moule, évitant un usinage laborieux à partir d'un cylindre forgé. Korea Ever-Power Worm Gear Co., Ltd fournit ces engrenages. engrenages à double hélice pour machines lourdes en aciers moulés sur mesure, trempés et revenus pour obtenir un flanc de dent doux, taillés avec une précision de grade ISO 8-9, pour les applications d'entraînement industrielles à grande échelle les plus exigeantes.
La denture à double hélice (en chevrons) est particulièrement adaptée aux applications de machines lourdes car elle élimine la force de poussée axiale qu'une denture à hélice simple de taille et d'angle d'hélice équivalents transmettrait à l'arbre et aux paliers. Pour un grand engrenage d'entraînement de broyeur transmettant plusieurs mégawatts, cette force axiale serait considérable, nécessitant des butées à billes ou des roulements à rouleaux sphériques de grande taille et coûteux aux deux extrémités de l'arbre. La configuration à double hélice supprime entièrement cette contrainte, permettant des agencements de paliers plus simples dans les très grands carters de réducteurs où l'accessibilité et le coût de remplacement des paliers sont des facteurs importants sur le cycle de vie. (Corée Ever-Power) engrenages à double hélice pour machines lourdes Chaque pièce est fabriquée sur mesure selon les plans du client : module, nombre de dents, angle d’hélice, angle de pression, largeur de face, alésage et dimensions de la rainure de clavette sont spécifiés par le client. Un système de correspondance avec les nuances d’acier internationales est disponible pour les clients spécifiant des matériaux selon les normes ASTM, DIN, JIS ou ISO.
Spécifications techniques
Spécifications du produit — Engrenage à double hélice pour machines lourdes
| Paramètre | Valeur |
|---|---|
| Type d'engrenage | Engrenage à double hélice (engrenage à chevrons) |
| Matériel | Acier moulé (nuance personnalisée selon le dessin — ZG35CrMo, ZG42CrMo, ZG310-570 ou équivalent) |
| Dureté | Surface dentaire molle (QT à la plage HB spécifiée) |
| Traitement thermique | Trempe et revenu (trempe à cœur) ; options de dureté de surface disponibles |
| Fabrication d'engrenages | Taillage d'engrenages (sans rectification — finition brute de taillage) |
| Angle de pression | 20° (standard) ; angles personnalisés disponibles |
| Angle hélicoïdal | Fabriqué sur mesure (spécifié par dessin) |
| Niveau de précision de l'équipement | Niveau 8-9 (ISO 1328) |
| Champ d'application | Broyeurs à boulets, broyeurs à ciment, broyeurs de traitement de minerais, propulsion navale, treuils offshore, grandes boîtes de vitesses industrielles |
| MOQ | 1 ensemble (entièrement personnalisé sur commande) |
| Délai de mise en œuvre | 15 à 20 jours ouvrables pour la production en série ; commande à l’unité sur demande. |
| Conditions de paiement | EXW, FOB, CIF ; virement bancaire et lettre de crédit acceptés |
Équivalents courants en aciers moulés alliés
| GB (Chine) | ISO | ASTM | JIS | VACARME |
|---|---|---|---|---|
| 42CrMo | 42CrMo4 | 4140 | SCM440 | 42CrMo4 |
| 40CrNiMoA | — | 4340 | SNCM439 | 40NiCrMo6 |
| 20CrNiMo | 20CrNiMo2 | 8720 | SNCM220 | 21NiCrMo2 |
| 20CrNi2Mo | 20NiCrMo7 | 4320 | SNCM420 | — |
Pourquoi utiliser de l'acier coulé pour les très grandes roues dentées à double hélice ?
Le seuil à partir duquel l'acier moulé devient plus avantageux que l'acier forgé pour les ébauches d'engrenages se situe approximativement entre 2 et 5 tonnes de poids fini, selon la géométrie du corps d'engrenage. En deçà de ce seuil, le forgeage offre un alignement des grains et une résistance à la fatigue supérieurs et est privilégié pour toutes les applications critiques à cycles élevés (ferroviaire, aérospatiale, offshore). Au-delà de ce seuil, la capacité des presses à forger, la manutention et le coût favorisent le moulage, notamment pour les engrenages à double denture hélicoïdale, où la géométrie en chevrons des dents complexifie une ébauche déjà volumineuse.
Avantages de l'acier moulé pour la production d'engrenages à grande échelle
- ◈ Géométrie complexe en une seule coulée : Les alésages de moyeu, les poches d'allègement de la nervure, les motifs de rayons et les brides de fixation peuvent être intégrés au moule de fonderie, ce qui élimine les multiples opérations d'ébauche nécessaires sur une ébauche forgée. Pour les grandes couronnes dentées à brides intégrées, la fonderie réduit le temps d'usinage d'ébauche de 30 à 50%.
- ◈ Aucune limitation de tonnage de presse à forger : Les plus grandes presses à forger hydrauliques produisent des ébauches allant jusqu'à environ 150 tonnes. Les ébauches d'engrenages en acier moulé peuvent être produites dans des dimensions bien supérieures à cette limite ; on trouve par exemple des couronnes dentées de broyeurs à boulets de plus de 1 000 tonnes de poids fini dans de grandes installations de broyage.
- ◈ Rentable pour les entraînements à couple élevé à basse vitesse : Les grands engrenages à faible vitesse utilisés dans les usines et les navires fonctionnent à des vitesses axiales de 1 à 10 m/s, où l'amplification de la charge dynamique est faible. L'acier moulé de qualité ISO 8-9 convient parfaitement à ces conditions de fonctionnement, pour un coût unitaire nettement inférieur à celui des alternatives forgées et rectifiées.
Doublure de dent tendre QT — La dureté idéale pour les entraînements de fraises de grande taille
Les engrenages des broyeurs à boulets et des cimenteries fonctionnent dans des conditions de charge particulièrement clémentes comparées à celles des engrenages ferroviaires ou aérospatiaux : faible vitesse de rotation (5 à 20 tr/min au niveau du broyeur), couple élevé et nombre modéré de cycles de charge sur les 20 ans de durée de vie opérationnelle du broyeur. Un flanc de dent à dureté HB 220–280 (acier moulé trempé et revenu) est adapté à ce cycle de service lorsque la contrainte de contact est vérifiée par rapport aux limites admissibles de la norme ISO 6336 pour la gamme HB. Ce flanc de dent à dureté HB offre également la caractéristique de rodage qui permet aux grands engrenages – pour lesquels la précision géométrique de fabrication est plus difficile à atteindre que pour les petits engrenages de précision – de répartir la charge sur toute la largeur de la face pendant la période de fonctionnement initiale.
Choix entre ébauches forgées et moulées pour les grands engrenages à double hélice
| Facteur | Ébauche en acier forgé | Ébauche en acier moulé |
|---|---|---|
| limite de taille pratique | Poids à blanc jusqu'à environ 150 tonnes sur les presses les plus grandes | Aucune limite de taille intrinsèque — production de couronnes dentées jusqu'à plus de 1000 tonnes |
| structure granulaire | Alignement parfait avec le contour de la pièce — résistance à la fatigue supérieure | Cristallisation aléatoire — résistance à la fatigue inférieure à celle des pièces forgées ; convient aux entraînements de broyeurs à basse vitesse. |
| Complexité de la forme vide | Cylindres ou disques simples — les éléments complexes sont usinés ultérieurement. | Géométrie complexe en une seule coulée — brides, rayons, moyeux intégrés |
| Coût unitaire à grande échelle | Haut de gamme — équipements et outillages de forgeage spécialisés | Pour les grandes roues dentées, le moulage est plus économique à ces dimensions. |
| Idéal pour ce type d'application | À cycles élevés, à grande vitesse, critiques pour la sécurité (rail, turbine, arbres de transmission offshore) | Vitesse lente, couple élevé, longue durée de vie (broyeurs à boulets, broyeurs à ciment, propulsion navale) |
Principaux avantages techniques des engrenages à double hélice haute résistance
Aux couples transmis dans les entraînements principaux des broyeurs à boulets ou des broyeurs à ciment — souvent de 500 000 à 2 000 000 Nm — un engrenage hélicoïdal simple Elle générerait des forces axiales de plusieurs centaines de kilonewtons. La structure à double hélice élimine totalement cette charge, supprimant ainsi le besoin de roulements à rouleaux de butée volumineux et coûteux, ainsi que des systèmes de logement complexes qu'ils requièrent.
L'acier moulé QT à flancs de dents tendres permet une légère adaptation de la zone de contact des dents durant la période initiale de fonctionnement, compensant ainsi l'accumulation des tolérances de fabrication sur les grandes faces des engrenages de laminoir. Ceci est particulièrement important dans les transmissions par couronne dentée ouverte où un alignement parfait sur toute la circonférence de la couronne est difficile à maintenir.
Les grands engrenages à double hélice assurent un rapport de contact total élevé, combinant les composantes transversales et de recouvrement. Pour un entraînement de broyeur, la distribution régulière du couple réduit les vibrations au niveau des fondations, un point particulièrement important dans les grandes installations de broyeurs SAG où ces vibrations affectent les instruments et structures sensibles avoisinants.
Les engrenages des machines lourdes sont toujours spécifiques à chaque modèle de machine. Korea Ever-Power propose des services de conception de pièces, de prototypage, de conception de moules, de production en série et d'assemblage, couvrant ainsi l'intégralité du cycle de développement des nouveaux modèles de machines ainsi que le remplacement à l'identique des engrenages usés.
Korea Ever-Power prend en charge les spécifications des matériaux selon les normes GB, ISO, ASTM, JIS et DIN. Les plans, quelle que soit la langue ou la norme, sont acceptés. Cela simplifie les démarches pour les acheteurs coréens et internationaux dont les machines existantes utilisent des désignations de matériaux européennes (DIN) ou américaines (ASTM).
Scénarios d'application dans l'industrie lourde
Entraînements principaux des broyeurs à boulets et des broyeurs SAG
Les grands broyeurs utilisés dans les industries minières et cimentières sont équipés d'une couronne dentée (boulonnée à la carcasse du broyeur) entraînée par un pignon sur l'arbre de sortie du motoréducteur. Ces couronnes dentées atteignent des diamètres de 8 à 14 mètres et des largeurs de denture de 600 à 1 200 mm. La denture à double hélice est la norme pour les broyeurs les plus imposants, car l'absence de poussée axiale permet de se passer des robustes roulements à rouleaux de butée nécessaires aux dentures à simple hélice. Korea Ever-Power fournit des pignons et des segments de couronne dentée de rechange pour ces entraînements, dimensionnés pour correspondre à la géométrie de la roue dentée d'accouplement existante, permettant ainsi une installation directe lors des arrêts de maintenance planifiés des broyeurs.
Réducteurs de propulsion navale
Les grands navires utilisent des réducteurs à double hélice pour adapter la vitesse de rotation de l'arbre d'hélice à celle des turbines ou des moteurs diesel à grande vitesse. La double hélice est privilégiée dans les réducteurs marins car elle élimine les forces axiales qui, autrement, se transmettraient à travers la coque, de l'arbre d'hélice jusqu'à l'engrènement. Les réducteurs à double hélice en acier moulé utilisés en milieu marin doivent satisfaire aux exigences des sociétés de classification (Lloyd's, DNV, ABS, BV) en matière de spécifications des matériaux, de contrôles non destructifs et d'inspection. Korea Ever-Power fournit la documentation technique correspondante. Pour un aperçu de tous les types d'engrenages proposés, veuillez consulter notre site web. fabricant d'engrenages hélicoïdaux Page d'accueil de Korea Ever-Power.
Entraînements de treuils et de grues offshore
Les treuils d'ancrage, les palans principaux des grues et les entraînements des cabestans d'amarrage des plateformes offshore utilisent des réducteurs à engrenages de grande taille. La configuration à double hélice assure une transmission de couple régulière malgré les variations de tension de la chaînette dues aux vagues. Le flanc tendre de la dent en acier moulé QT supporte les chocs occasionnels liés aux variations brusques de tension sans rupture fragile, tandis que le taux de contact élevé de la double hélice réduit l'endommagement par fatigue à chaque cycle de charge, et ce, pendant les dizaines de millions de cycles accumulés au cours de la durée de vie opérationnelle d'une plateforme.
Types d'équipements de Corée Ever-Power
Au-delà des machines lourdes engrenages à double héliceLes capacités de production de Korea Ever-Power couvrent toute la gamme des types d'engrenages nécessaires aux grands systèmes d'entraînement industriels et marins :
- ⬡ Engrenage hélicoïdal simple : Pour les transmissions industrielles à arbres parallèles de grande taille, à des vitesses de rotation modérées et lorsque la poussée axiale est gérable. Gamme complète disponible chez notre engrenages à denture hélicoïdale catalogue.
- ⬡ Engrenage droit : Engrenages cylindriques à grand module pour entraînements industriels à faible vitesse et à faible niveau sonore — entraînements de fours, entraînements de convoyeurs et entraînements de mélangeurs dans les industries de transformation lourde.
- ⬡ Engrenage conique : Entraînements à arbre à angle droit pour les grandes machines industrielles où les engrenages coniques hélicoïdaux (coniques en spirale) combinent un engagement en douceur avec la configuration compacte à angle droit.
- ⬡ Engrenage à vis sans fin : Entraînements compacts à rapport élevé pour mécanismes industriels de positionnement et de verrouillage. engrenage à vis sans fin Cette gamme couvre les grands entraxes pour une utilisation industrielle intensive.
- ⬡ Couronne dentée interne : Grandes couronnes dentées internes pour entraînements de broyeurs planétaires et réducteurs épicycloïdaux utilisés dans les boîtes de vitesses industrielles compactes à rapport élevé.
Pour les clients industriels lourds exigeant un assemblage complet boîte de vitesses hélicoïdale Outre les engrenages individuels, Korea Ever-Power fournit également des réducteurs complets. Contactez notre équipe d'ingénieurs et communiquez-lui vos données de couple, de rapport de réduction, de configuration d'arbre et de cycle de service pour obtenir une recommandation personnalisée.
Foire aux questions
Pourquoi le meulage des engrenages n'est-il pas appliqué à ces engrenages à double hélice de machines lourdes ?
Le meulage des dents après traitement thermique augmente considérablement les délais et les coûts de fabrication des grandes roues dentées et ne se justifie que lorsque la classe de précision l'exige. Pour les entraînements de machines lourdes fonctionnant à des vitesses axiales de 1 à 10 m/s — typiques des broyeurs à boulets, des broyeurs à ciment et des systèmes de propulsion marine —, une précision ISO 8-9 (à l'état brut de taillage) est suffisante. À ces vitesses, les facteurs de charge dynamique sont proches de 1,0 même avec une précision de classe 8-9 ; le meulage n'améliorerait donc pas sensiblement la durée de vie. Un meulage de classe 6 devient nécessaire lorsque la vitesse axiale dépasse environ 15 m/s, ce qui est hors de la plage de fonctionnement de ces applications exigeantes.
Korea Ever-Power peut-elle fournir des engrenages en acier moulé répondant aux exigences des sociétés de classification maritime ?
Oui, après discussion préalable des exigences spécifiques de la société de classification (Lloyd's, DNV-GL, ABS, BV, CCS). L'homologation des équipements marins par une société de classification requiert généralement une inspection tierce du processus de fonderie, des analyses chimiques et des essais de propriétés mécaniques sur des éprouvettes représentatives de la coulée, un contrôle par ultrasons de la pièce moulée finie et une inspection dimensionnelle en présence d'un inspecteur de la société. Korea Ever-Power collabore avec des inspecteurs de sociétés de classification expérimentés et peut coordonner les inspections requises aux points de contrôle. Veuillez confirmer la société de classification et la classe d'homologation applicables lors de votre demande.
Quelle est la quantité minimale de commande pour un seul engrenage de machine lourde ?
La quantité minimale de commande est d'un jeu. Les engrenages pour machines lourdes sont par définition des pièces sur mesure : chaque pièce est fabriquée spécifiquement pour le modèle de machine et la configuration d'arbre demandés. Un « jeu » peut comprendre un seul engrenage ou une paire d'engrenages appariés, selon que le remplacement concerne un seul engrenage ou les deux. Les commandes à l'unité sont acceptées et leur prix est établi en conséquence ; pour les commandes répétées d'engrenages identiques, le prix unitaire diminue avec la quantité.
Quelles sont les modalités d'expédition pour les engrenages de très grande taille ?
Les engrenages de grande taille sont expédiés sur des palettes en bois sur mesure, recouverts d'un film antirouille et arrimés dans les conteneurs à l'aide de fixations en fil d'acier. Les conditions EXW, FOB et CIF sont disponibles. Pour les engrenages hors gabarit (OOG), des solutions d'expédition spécifiques sont mises en place, par conteneur à plateau ou à toit ouvert. Le port de chargement est négocié lors de la confirmation de la commande.
Quelle est la durée de la garantie et que couvre-t-elle ?
La période de garantie est de 24 mois à compter de la date d'expédition. Elle couvre les défauts de fabrication liés à la conformité des matériaux et des dimensions. Les réclamations relatives à la qualité font l'objet d'un accusé de réception sous 48 heures, accompagné d'un plan de résolution documenté. En cas de litige complexe nécessitant une inspection sur site, Korea Ever-Power peut dépêcher un représentant chez le client. Les réclamations au titre de la garantie ne sont pas couvertes en cas d'installation incorrecte, de défaillance du lubrifiant, de surcharge au-delà des conditions de conception spécifiées ou de dommages environnementaux non prévus par les spécifications.
Avis clients
« Nous avons commandé des pignons à double hélice en acier moulé de remplacement pour deux de nos entraînements principaux de broyeurs à boulets lors d'un arrêt programmé du four. Korea Ever-Power les a fabriqués conformément à notre plan dimensionnel sans aucun problème. Les engrenages sont arrivés accompagnés de certificats de matériaux et de rapports de contrôle par ultrasons. L'installation s'est faite sans difficulté et les broyeurs ont redémarré sans aucune vibration anormale. Après quatre mois de fonctionnement continu, le contact des dents est uniforme sur toute la largeur de la face. »
« Nous avions besoin de remplacer les engrenages à double hélice des réducteurs de deux vraquiers en cale sèche pour réparation. Les engrenages d'origine étaient de fabrication allemande et conformes aux normes DIN. Korea Ever-Power a confirmé l'équivalence des matériaux DIN-GB et a fourni les certificats d'analyse chimique au format requis par l'inspecteur de notre société de classification. Le délai de livraison était de 17 jours ouvrables, ce qui correspondait à notre planning de cale sèche. Les deux engrenages ont passé avec succès le contrôle dimensionnel effectué par l'expert. »
« Lors de notre inspection annuelle, le pignon d'entraînement principal de notre broyeur SAG présentait une usure importante des flancs de dents. Nous devions décider sous cinq jours s'il fallait commander une pièce de rechange ou reporter l'arrêt programmé. Korea Ever-Power a confirmé pouvoir la fabriquer à partir de nos plans en 18 jours ouvrables. Nous avons passé commande immédiatement. La pièce est arrivée la veille de notre prochain arrêt programmé. Après 600 heures de fonctionnement, la nouvelle pièce ne présente aucun signe d'usure anormale. »
« Nous avions besoin d'engrenages à double hélice sur mesure pour le réducteur d'un palan de grue portuaire robuste ; le fournisseur d'origine ne fabriquait plus cette pièce. Korea Ever-Power a procédé à une rétro-ingénierie à partir de notre échantillon d'engrenage usé et nous a fourni des engrenages de remplacement en 20 jours ouvrables. Les trois paires se sont montées sans modification et la grue a passé son test de charge sans aucun problème de réducteur. La proposition de réservation d'hôtel lors de notre visite de l'usine était une attention inattendue mais très appréciée. »
« Nos réducteurs de concasseur à charbon utilisent de grands engrenages à double hélice introuvables chez les distributeurs coréens ; ils étaient initialement fournis par le constructeur chinois, avec des délais de livraison extrêmement longs. Korea Ever-Power nous a fourni des engrenages de remplacement identiques en 16 jours ouvrables à partir de nos plans. Les certificats de matériaux ont confirmé la qualité de l’acier. La garantie de 24 mois répondait aux exigences d’approvisionnement de notre usine. »
Informations complémentaires
| Éditeur | Cxm |
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