HELI (CQCTRACK): KOMATSU PC1250 鉱山掘削機用 ODM エンジニアリング ファイナルドライブホイール / トラックスプロケットアセンブリ (部品番号 21N2731191)

HELI (CQCTRACK): KOMATSU PC1250 鉱山掘削機用 ODM エンジニアリング ファイナル ドライブ ホイール / トラック スプロケット アセンブリ (部品番号 1250)21N2731191)

HELI（CQCTRACKブランド）は、過酷な環境下におけるアンダーキャリッジソリューションのグローバルODM（相手先ブランド設計製造）リーダーであり、超高級鉱山機械向けミッションクリティカルな駆動アセンブリの設計・製造を専門としています。この技術資料では、当社のファイナルドライブホイール／トラックスプロケットアセンブリについて詳細に解説しています。これは、コマツ部品番号21N2731191の直接的な代替品として設計された、完全統合型の高性能ソリューションであり、コマツPC1250重荷重鉱山用クローラー式掘削機専用に設計されています。

1. 製品概要：過酷な運転条件下における推進力の確保のための一体型ファイナルドライブスプロケット

ファイナルドライブホイール/スプロケットアセンブリは、クローラー式掘削機における動力伝達の中核を担っています。コマツPC1250のような鉱山機械では、この部品は単にトルクを伝達するだけでなく、壊滅的なねじり応力、発破された岩盤の上を走行する際の急激な衝撃荷重、そして絶え間ない摩耗に耐えなければなりません。ここで故障が発生すると、機械は完全に動かなくなり、莫大な修理費用がかかります。HELIのODMアプローチは、スプロケットとファイナルドライブインターフェースを、信頼性が最適化された単一のアセンブリに統合し、最も過酷な鉱山環境でも優れた性能を発揮するように設計されています。

• OEM部品番号:コマツ 21N2731191.
• 対象機械: KOMATSU PC1250 大型鉱山用クローラー式掘削機。
• コア機能：最終減速機とトラック噛み合いスプロケットを一体化したユニットです。走行モーターの出力部に直接取り付けられ、高速・低トルクの回転を低速・高トルクのトラック運動に変換します。
• 主なエンジニアリング目標:
  1. 最終減速段階でギア歯の曲げ強度とピッチング耐性を最大化します。
  2. スプロケットの歯の硬度と靭性を最適化し、トラックチェーンによる摩耗や衝撃に耐えます。
  3. フレッティングや重大な外れを防ぐために、スプラインまたはボルト締めされたハブ インターフェースの完全な整合性を確保します。
  4. 微粒子汚染に対する優れたシール保護を内部遊星歯車システムに提供します。

2. 材料科学とODMエンジニアリング方法論

当社の設計理念は先制的であり、PC1250 クラスの採掘作業で観察される特定の故障モードをターゲットにしています。

A. 冶金基礎および材料認証：
このアセンブリは、アプリケーション固有の 2 つの異なる合金鋼から製造されています。

• ギア/スプロケット本体：SAE 9310（またはDIN 18CrNiMo7-6）などの浸炭硬化合金鋼を採用しています。このニッケル・クロム・モリブデン鋼は、優れた芯部強度（1100 MPa UTS以上）と優れた焼入れ性を備えており、ギアの歯やスプロケットラグに必要な延性と耐疲労性を損なうことなく、深く硬い浸炭硬化層を実現しています。
• 内部遊星歯車とシャフト: これらの高接触応力部品については、真空脱ガスされた浸炭グレードの鋼 (SAE 8620 など) を使用して、孔食や剥離を引き起こす可能性のある介在物のないクリーンな微細構造を確保する場合があります。
• 入荷した材料はすべて工場試験報告書で認証され、社内の分光分析による検証を受けます。

B. 高度な鍛造と荒加工：
重要な構造要素は、精密金型鍛造ブランクから始まります。このプロセスは以下のとおりです。

• ギアの歯とスプロケットのラグの輪郭に沿ってグレインフローを調整し、棒材から機械加工した代替品と比較して疲労寿命を 2 ～ 3 倍に増加します。
• 内部の多孔性を排除して密度を向上させ、内部亀裂の発生なしに高サイクル負荷に耐えることができる均質な構造を作り出します。

C. 精密CNC加工とギア製造：
鍛造され標準化されたブランクは、多軸 CNC 加工と特殊なギア切削を受けます。

• 歯車の歯の切削：最終駆動歯車の歯は、CNC歯車ホブリング加工後、プロファイル研削加工によって切削され、AGMAクラス11以上の精度を実現します。これにより、内部遊星歯車との完璧な噛み合いが確保され、騒音、発熱、局所的な応力が最小限に抑えられます。
• スプロケット歯形最適化：外歯スプロケット歯は、修正インボリュート歯形と最適化された歯底フィレットでフライス加工されています。当社のODM設計では、非対称歯形状を採用することで、トラックの噛み合い・離脱時の非対称な荷重分散をより適切に管理し、ピーク応力を低減します。
• ハブとインターフェースの機械加工：取り付けハブ、スプライン（または精密ボルトサークル）、そしてシール面は、IT6以上の公差で仕上げ加工されています。これにより、完全な同心度が保証され、アンバランスが排除され、ファイナルドライブハウジングとのインターフェースは漏れなく機能します。

D. 独自の多段階熱処理：
アセンブリのさまざまなゾーンでは、カスタマイズされた熱処理が行われます。

1. 深層浸炭処理: ギア/スプロケット本体全体に、コンピュータ制御による深層ガス浸炭処理が施されます。
2. 高圧ガス焼入れ: 制御された高圧ガス焼入れにより、熱変形を最小限に抑えながら、望ましいマルテンサイト組織を実現します。
3. 極低温処理（過酷なサービス向けのオプション）：寸法安定性と耐摩耗性を最大限に高めるために、部品に高度な極低温処理を施し、残留オーステナイトをマルテンサイトに変換することがあります。
4. 二重焼戻し: 2 段階の焼戻しプロセスにより内部応力が軽減され、最終的な機械的特性が設定されます。
   • 結果の仕様:
     • ギア/スプロケット歯ケース深さ: 550 HV で 7.0 – 8.5 mm。
     • 表面硬度：60～64 HRC。
     • コアの硬度と靭性: 高いシャルピー V ノッチ値で 38 ～ 42 HRC。

E. 組み立て、シーリング、最終統合：
精密に研磨された内部遊星歯車、ベアリング、高性能シールなどは、温度管理されたクリーンルームで組み立てられます。

• シーリング システム: ラビリンス シールと、水素化ニトリル ブタジエン ゴム (HNBR) 製の頑丈なマルチリップ ラジアル シールを組み合わせて使用​​し、優れた耐熱性、耐摩耗性、潤滑剤の劣化防止性を実現しています。
• 潤滑: アセンブリには、鉱業用途向けに指定された高性能の極圧 (EP) 合成ギア オイルが充填されています。

3. 鉱業グレードの品質保証と性能検証

すべてのアセンブリは、最終的な検証プロトコルの対象となります。

1. 幾何学的および寸法的計測: 完全な 3D CMM 検査により、ギアの歯の形状、スプロケット ピッチ、ハブの寸法、アセンブリの同心度を検証します。
2. 硬度と微細構造の分析: サンプルクーポンの微小硬度試験と金属組織検査によるケース深度の検証。
3. 非破壊検査 (NDT): すべての重要な表面の 100% MPI、高応力領域 (歯根、ハブフィレット) の 100% UT。
4. 慣らし運転と性能試験：各ユニットは、動作トルクと速度をシミュレートする試験装置で、負荷をかけた慣らし運転サイクルを実施します。この試験では、以下の点を検証します。
   • スムーズで静かな操作。
   • 油漏れがないこと。
   • ベアリングのプリロードと温度上昇を修正します。

4. 採掘船団にとってのHELI（CQCTRACK）ODMのメリット

• 信頼性のための統合設計: スプロケットとファイナルドライブのインターフェースを 1 つのシステムとして設計し、個別に調達されたコンポーネントに見られる潜在的な不一致や弱点を排除します。
• 研磨環境における予測可能なライフサイクル: 最高級の冶金、深層表面硬化、最適化されたギア/スプロケット形状の組み合わせにより、予測可能な耐用年数が延長され、予定外のダウンタイムが削減されます。
• 強化された仕様による直接交換: 採掘アプリケーションの現場データに基づいて材料と設計の改良を取り入れながら、シームレスな交換性を実現するように設計されています。
• 完全な垂直製造管理: 鍛造から最終組み立てまで、当社の社内管理により、トレーサビリティ、サプライ チェーンのセキュリティ、一貫した鉱業グレードの品質が保証されます。

免責事項：KOMATSU、PC1250、および部品番号21N2731191は、Komatsu Ltd.の商標です。HELI（CQCトラック）は、大型車両用アンダーキャリッジおよび駆動部品の独立系ODMメーカーです。当社の製品は、独自の設計に基づき、記載されている用途において、記載のOEM部品と機械的および機能的に互換性があるよう設計されています。本文書は、コマツ株式会社との提携、推奨、または後援を意味するものではありません。