重機用ダブルヘリカルギア - 鋳鋼製、軟質歯面、QT、ISOグレード8～9

重機用ダブルヘリカルギア — 概要

ギアが十分に大きくなり、ブランク重量が5トンに近づくかそれを超えると、小型および中型の産業用ギアで標準となっている鍛造ルートは非現実的または法外に高価になります。世界最大のギア（直径3メートルのボールミルリングギア、歯幅700mmのセメントミルメインピニオン、20,000kW以上を伝達する船舶推進ギア）は、鋳鋼ブランクから製造されます。鋳鋼ブランクでは、鍛造シリンダーから苦労して機械加工するのではなく、部品の最終形状の複雑さを金型に組み込むことができます。韓国エバーパワーウォームギア株式会社は、 重機用二重らせん歯車 特注の鋳鋼グレードを使用し、焼き入れ焼戻し処理を施して歯面を軟らかくし、ISOグレード8～9の精度でホブ加工を施し、最も要求の厳しい大規模産業用駆動用途に対応します。

二重らせん（ヘリンボーン）歯形は、同等のサイズとらせん角を持つ単一のらせん歯車がシャフトとベアリングに伝達する軸方向推力を排除するため、重機械用途に特に適しています。数メガワットを伝達する大型ミル駆動ギアの場合、この軸方向推力は相当なものとなり、ギアシャフトの両端に大型で高価なスラストベアリングまたはローラータイプの球面ベアリングが必要になります。二重らせん構成ではこの要件が完全に排除され、ベアリングへのアクセスと交換コストがライフサイクル上の重要な懸念事項となる非常に大きなギアボックスハウジングで、よりシンプルなベアリング配置が可能になります。韓国エバーパワー 重機用二重らせん歯車 モジュール、歯数、らせん角、圧力角、面幅、穴径、キー溝寸法など、お客様の図面に基づいてカスタム製造されます。ASTM、DIN、JIS、ISO規格で材料を指定するお客様向けに、国際的な鋼種相互参照にも対応しています。

技術仕様

製品仕様 — 重機用ダブルヘリカルギア

一般的な鋳鋼合金等級の相当品

超大型二重ヘリカルギアに鋳鋼を使用する理由

歯車ブランク材として鋳鋼が鍛鋼よりも実用的になる閾値は、歯車本体の形状にもよりますが、完成重量が約2～5トンです。この閾値以下では、鍛造の方が結晶粒の配列と疲労耐性に優れており、鉄道、航空宇宙、海洋など、高サイクルかつ安全性が重視されるあらゆる用途で好まれます。この閾値を超えると、鍛造プレスの能力、取り扱いやすさ、経済性から鋳造が有利になります。特に、ヘリンボーン歯形によって既に大型のブランク材がさらに複雑化する二重らせん歯車では、鋳造が有利です。

大規模歯車生産における鋳鋼の利点

• ◈ 複雑な形状を一度の注ぎ込みで実現： ハブ穴、ウェブ軽量化ポケット、スポークパターン、および取り付けフランジは鋳造金型に組み込むことができ、鍛造ブランクで必要となる複数の荒加工工程を省略できます。フランジ一体型の大型リングギアの場合、鋳造により荒加工時間を30～50%短縮できます。
• ◈ 鍛造プレスのトン数制限なし： 最大規模の油圧鍛造プレスでは、約150トンまでのブランク材を製造できます。鋳鋼製のギアブランク材は、この限界をはるかに超えるサイズで製造することが可能です。例えば、大型粉砕機設備では、完成重量が1,000トンを超えるボールミル用リングギアが実際に存在します。
• ◈ 低速高トルク駆動において費用対効果が高い： 製粉所や船舶で使用される大型低速ギアは、ピッチ線速度が1～10m/sと低く、動的負荷の増幅が少ない。このような運転条件には、ISOグレード8～9の精度を持つ鋳鋼で十分であり、鍛造品や研削品に比べて単位コストを大幅に削減できる。

軟質歯面QT ― 大型フライス駆動装置に最適な硬度

大型ボールミルやセメントミルの歯車は、鉄道用や航空宇宙用歯車に比べて、特に負荷条件が緩やかな環境で動作します。回転速度は低く（ミルでは5～20 RPM）、トルクは高く、ミルの20年間の運転期間における総負荷サイクル数も中程度です。HB 220～280（焼入れ焼戻し鋳鋼）の軟質歯面は、接触応力がISO 6336のHB範囲の許容限度値に照らして確認された場合、このデューティサイクルに十分対応できます。また、軟質歯面は、大型歯車（小型精密歯車よりも製造時の幾何学的精度を達成するのが難しい）において、初期運転期間中に負荷を歯面全体に分散させるのに役立つ、慣らし運転時の適合特性も備えています。

大型二重ヘリカルギアの鍛造品と鋳造品の選択

高耐久性ダブルヘリカルギアの主要なエンジニアリング上の利点

重工業における応用事例

ボールミルおよびSAGミルの主駆動装置

鉱業やセメント産業で使用される大型粉砕機では、モーターギアボックスの出力軸に取り付けられたピニオンギアによって駆動されるリングギア（粉砕機本体にボルトで固定）が用いられています。これらのリングギアは、直径が8～14メートル、歯幅が600～1,200ミリメートルに達します。最大規模の粉砕機では、ダブルヘリカル形状が標準となっています。これは、スラスト荷重がゼロであるため、シングルヘリカル形状の場合に必要な高負荷スラストローラーベアリングアセンブリが不要になるためです。Korea Ever-Power社は、これらの駆動装置用の交換用ピニオンギアとリングギアセグメントを供給しています。これらの部品は、既存のギアの形状に合わせて寸法が調整されているため、計画的な粉砕機のメンテナンス停止時に簡単に交換できます。

船舶推進減速機

大型船舶では、タービンまたは高速ディーゼルエンジンの出力をプロペラ軸回転数まで減速するために、二重らせん減速機が使用されます。二重らせん形状は、プロペラ軸からギアのかみ合いを通して船体構造に伝達される軸方向の力を排除できるため、船舶用ギアボックスで好まれています。船舶で使用される鋳鋼製二重らせんギアは、材料仕様、非破壊検査、検査に関して、船級協会（ロイド船級協会、DNV、ABS、BV）の要件を満たす必要があります。韓国エバーパワーは、必要なサポート文書パッケージを提供します。供給するすべてのギアタイプの概要については、こちらをご覧ください。 ヘリカルギアメーカー 韓国エバーパワーのホームページ。

オフショア用ウインチおよびクレーン駆動装置

洋上プラットフォームのアンカーウインチ、クレーンのメインホイスト、係留用キャプスタン駆動装置には、大型の減速機が使用されています。この減速機では、二重らせん構造により、波浪によるカテナリー張力の変動に伴う負荷変動下でも、スムーズなトルク伝達を実現しています。QT鋳鋼製の歯面は軟らかく、急激な張力変化による衝撃荷重にも脆性破壊を起こすことなく耐えることができます。また、二重らせん構造の高い接触率により、プラットフォームの運用寿命中に蓄積される数千万回のサイクルにおいて、各負荷印加によるサイクルごとの疲労損傷を低減します。

韓国エバーパワー社製ギアタイプ

重機を超えて 二重らせん歯車韓国エバーパワー社の製造能力は、大型産業用および船舶用駆動システムに必要なあらゆる種類のギアを網羅しています。

• ⬡ シングルヘリカルギア： 中程度のピッチ線速度で軸方向推力が許容範囲内にある大型産業用平行軸駆動装置向け。全製品ラインナップは当社でご覧いただけます。 ヘリカルカットギア カタログ。
• ⬡ スパーギア： 低速・低騒音が求められる産業用駆動装置（重工業における窯駆動装置、コンベア駆動装置、ミキサー駆動装置など）向けの大型モジュール平歯車。
• ⬡ ベベルギア： 大型産業機械向けの直角軸駆動装置では、ヘリカルベベルギア（スパイラルベベルギア）がスムーズな噛み合いとコンパクトな直角構成を両立させています。
• ⬡ ウォームギア： 産業用位置決め機構およびロック機構向けの高減速比コンパクトドライブ。 ウォームギア この範囲は、重工業用途向けの広い中心距離をカバーします。
• ⬡ 内歯車： 遊星歯車駆動装置および小型高減速比産業用ギアボックスで使用される遊星歯車減速機用の大型内歯車。

重工業のお客様で、完全に組み立てられた製品が必要な場合 ヘリカルギアボックス Korea Ever-Powerは、個々のギアだけでなく、ギアボックスユニット一式も提供しています。トルク、ギア比、シャフト構成、デューティサイクルなどのデータを弊社のエンジニアリングチームにご提供いただければ、お客様に最適な供給プランをご提案いたします。

よくある質問

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お客様の声

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