Caja de cambios para grúas aéreas: diseño modular y bajo mantenimiento
La caja de cambios de la grúa es un componente fundamental del equipo de elevación, diseñado específicamente para cumplir con los requisitos de operación de alta precisión y carga elevada. Convierte de manera eficiente la rotación de alta velocidad del motor en una salida de par alto y baja velocidad a través de una alta relación de reducción, lo que garantiza la estabilidad y la seguridad durante la elevación, el movimiento y el posicionamiento de cargas pesadas.
DGCRANE ofrece los siguientes tipos de reductores para grúas puente, compatibles con diferentes configuraciones de transmisión, sistemas de montaje e interfaces de equipo. Puede seleccionar cualquier categoría para consultar sus especificaciones detalladas.
Caja de engranajes modular para grúa puente
Las cajas de engranajes modulares para grúas puente son unidades de accionamiento integradas y estandarizadas. A diferencia de las cajas de engranajes convencionales, esta serie utiliza engranajes de acero aleado con superficies dentadas carburizadas y templadas para lograr una alta dureza, resistencia al desgaste, resistencia al impacto y un rendimiento fiable en aplicaciones industriales exigentes.
Ventajas principales
- Construcción modular estandarizada con un rango de potencia de 0,12 a 200 kW y relaciones de transmisión flexibles. Las unidades pueden funcionar de forma independiente o combinarse para requisitos de reducción específicos.
- Los engranajes rectificados con precisión, carburizados y endurecidos proporcionan una excelente resistencia, durabilidad, capacidad de sobrecarga y resistencia a los impactos para un funcionamiento intensivo con arranques y paradas frecuentes.
- El engranaje helicoidal optimizado garantiza un acoplamiento suave y bajas pérdidas de transmisión. La eficiencia de la caja de engranajes puede alcanzar los 95%, mientras que las unidades de engranajes helicoidales pueden llegar a los 98%, lo que permite un funcionamiento estable a largo plazo.
- Diseño compacto y ligero con mantenimiento sencillo. Con la selección y el mantenimiento adecuados, los componentes principales suelen ofrecer al menos 25 000 horas de funcionamiento, sin incluir consumibles como lubricantes, retenes de aceite y rodamientos.
Condiciones de funcionamiento
- Puede soportar una carga axial no superior a 5% de carga radial.
- Temperatura ambiente de funcionamiento: -10℃ ~ 40℃, altitud de hasta 1000 m.
- Capaz de girar tanto hacia adelante como hacia atrás.
Configuraciones de transmisión
- Diseño helicoidal de ejes paralelos con ejes de entrada y salida descentrados.
- Transmisión multietapa con engranajes cónicos helicoidales y espirales, con diseño de salida en ángulo recto de 90°.
- Transmisión coaxial de engranajes helicoidales puros. Los ejes de entrada y salida comparten el mismo eje, con una estructura extremadamente compacta y sencilla.
- Estructura combinada de reducción de engranajes helicoidales en la etapa delantera y transmisión de tornillo sin fin y engranaje helicoidal en la etapa trasera.
Escenarios aplicables
Ampliamente utilizados en grúas puente y pórtico, desde aplicaciones estándar ligeras hasta de servicio medio y pesado, pasando por aquellas que implican operaciones de inversión exigentes o que requieren un movimiento suave y a velocidad constante, estos sistemas presentan un diseño compacto y, en algunas configuraciones, ofrecen capacidades de autobloqueo, lo que los hace idóneos para entornos con espacio limitado o requisitos estrictos de seguridad de los equipos.
Caja de engranajes para grúa puente con superficie dentada dura
Las cajas de engranajes para grúas puente con superficie dentada endurecida cuentan con carcasas de chapa de acero soldadas que se someten a un tratamiento térmico para aliviar las tensiones internas. Los dientes de los engranajes se carburizan y templan (o endurecen superficialmente) y, posteriormente, se rectifican. En consecuencia, ofrecen una alta capacidad de carga y una excelente resistencia al desgaste, lo que garantiza una calidad estable y un rendimiento fiable, si bien el proceso de fabricación es relativamente complejo y los costes son más elevados.
Ventajas principales
- Los engranajes están fabricados con acero aleado carburizante, como el 20CrMnTi, o acero de alta resistencia, como el 35CrMo. Se emplea un proceso de tallado con fresas de pre-afilado grueso para mejorar la precisión de los engranajes, y se modifica su perfil, logrando una relación de contacto de engranaje de 0,98, lo que reduce considerablemente la vibración y el ruido.
- La dureza de los engranajes supera los 350 HBW, oscilando normalmente entre 58 y 62 HRC. Estos engranajes pueden soportar el par de choque generado durante el arranque, el frenado o los cambios bruscos de carga, y resisten la deformación plástica y el desprendimiento de la superficie de los dientes causados por el impacto.
- El temple superficial forma una capa endurecida densa en los engranajes. En comparación con los engranajes de superficie dentada blanda, ofrecen una resistencia superior al desgaste y a la corrosión.
- La vida útil por fatiga alcanza más de 10⁷ ciclos, lo que garantiza un funcionamiento estable del equipo a largo plazo y reduce la frecuencia de las paradas por mantenimiento.
- Con la misma potencia nominal, pueden tener un volumen entre 20% y 40% menor que las cajas de engranajes de grúas puente con superficie dentada blanda, lo que las hace adecuadas para su instalación en lugares con espacio limitado.
Condiciones de funcionamiento
- Velocidad periférica del engranaje ≤ 20 m/s
- Velocidad del eje de alta velocidad ≤ 1500 r/min
- Temperatura ambiente de funcionamiento: -40℃ ~ 45℃
- Capaz de rotación bidireccional
Diseño estructural y montaje
- Diseño de soporte de tres puntos con montaje flexible en posición vertical, horizontal o angular.
- Diseño con base rígida para instalación horizontal.
Escenarios aplicables
Es adecuado para grúas puente y pórtico con mínimas limitaciones en cuanto a espacio o ángulos de instalación, así como para escenarios industriales que requieren un montaje horizontal convencional y una alta estabilidad de carga.
Caja de engranajes para grúa puente con superficie dentada de dureza media
Los ejes y engranajes se someten a un proceso de temple y revenido, seguido de un endurecimiento superficial. Esto se traduce en una mayor capacidad de carga y una vida útil más prolongada en comparación con las cajas de engranajes de grúas puente con dientes de superficie blanda, lo que reduce la frecuencia de las paradas por mantenimiento. Además, estos componentes ofrecen una mayor resistencia a la fatiga y al desgaste, lo que disminuye la tasa de fallos. La unidad funciona con suavidad, con bajos niveles de ruido y es fácil de instalar.
Ventajas principales
- Los ejes y engranajes están fabricados principalmente con acero 42CrMo y 35CrMo, alcanzando una dureza de 300–350 HBW tras el tratamiento térmico. Esto garantiza la tenacidad del núcleo a la vez que mejora la dureza superficial de los dientes y la resistencia al desgaste, reduciendo la rotura, el deslizamiento y el desgaste durante el funcionamiento a largo plazo.
- Las relaciones de transmisión están distribuidas adecuadamente en todas las etapas, con un amplio rango nominal de 10 a 200. Esto abarca más condiciones de funcionamiento, desde aplicaciones de alta velocidad con carga ligera hasta aplicaciones de baja velocidad con carga pesada, ofreciendo una mayor versatilidad para la mayoría de los usos industriales.
- La eficiencia de la transmisión mecánica alcanza hasta 96% para las cajas de engranajes de dos etapas y 94% para los modelos de tres etapas. Su alta eficiencia y baja pérdida de energía las hacen idóneas para un funcionamiento continuo y prolongado.
- La caja de engranajes presenta una estructura general compacta, opciones de montaje flexibles y un tamaño relativamente reducido. Facilita la instalación y el diseño in situ, a la vez que simplifica las inspecciones y el mantenimiento rutinarios.
Condiciones de funcionamiento
- Velocidad periférica del engranaje ≤ 16 m/s
- Velocidad del eje de alta velocidad ≤ 1500 r/min
- Temperatura ambiente de funcionamiento: -40℃ ~ 45℃
- Capaz de rotación bidireccional
Diseño estructural y montaje
- Engranaje helicoidal cilíndrico de tres ejes, dividido horizontalmente, de tipo totalmente cerrado.
- Configuración vertical con diseño de engranaje helicoidal cilíndrico de evolvente de engranaje externo.
- Eje hueco cónico, que se puede montar directamente sobre el eje accionado.
Escenarios aplicables
Puede utilizarse para los mecanismos de desplazamiento de grúas puente y pórtico sometidas a arranques y frenadas frecuentes, así como para la fundición de grúas puente.
Caja de engranajes para grúa puente con superficie de dientes blandos
Las cajas de engranajes para grúas puente con superficie dentada blanda presentan una dureza superficial relativamente baja, generalmente inferior a 300 HBW. Se caracterizan por un proceso de fabricación más sencillo y menores costes de adquisición y mantenimiento; sin embargo, su capacidad de carga es inferior a la de las cajas de engranajes con superficie dentada dura o semidura, y su resistencia al desgaste es baja. Por consiguiente, debe evitarse su uso prolongado en condiciones de sobrecarga.
Ventajas principales
- Los engranajes suelen estar fabricados de acero al carbono medio 45 o acero estructural de aleación 40Cr. Tras el temple y el revenido, alcanzan normalmente una precisión de grado ISO 8-9, cumpliendo los requisitos de los equipos de elevación en condiciones de carga general.
- Su estructura sencilla y su proceso de fabricación consolidado garantizan una gran intercambiabilidad, una instalación flexible y un mantenimiento sencillo. Reduce eficazmente los costes de inversión en equipos, al tiempo que cumple con los requisitos operativos.
- Los dientes de los engranajes ofrecen una excelente resistencia y se asientan de forma natural durante el período inicial de funcionamiento. Esto ayuda a reducir el ruido y la vibración, garantizando una transmisión más suave y estable.
Condiciones de funcionamiento
- Velocidad periférica del engranaje ≤ 20 m/s
- Velocidad del eje de alta velocidad ≤ 1500 r/min
- Temperatura ambiente de funcionamiento: -40℃ ~ 45℃
- Capaz de rotación bidireccional
Diseño estructural y montaje
- Diseño de tres puntos, vertical u horizontal, con opción de montaje en ángulo.
- Estructura cilíndrica de perfil evolvente montada sobre eje vertical.
Escenarios aplicables
Se aplica principalmente a equipos como grúas puente y grúas pórtico, y también es adecuado para situaciones con espacio limitado que requieren montaje vertical.
Los modelos mostrados arriba son ejemplos comunes de reductores para grúas puente. La relación de transmisión, la distancia entre centros, el par de salida y la disposición de montaje varían según el modelo. Para consultar la gama completa de productos y las especificaciones detalladas, consulte el siguiente catálogo:
Comparación de las cuatro series de cajas de cambios
| Artículo | Caja de engranajes modular para grúa puente | Caja de engranajes para grúa puente con superficie dentada dura | Caja de engranajes para grúa puente con superficie dentada de dureza media | Caja de engranajes para grúa puente con superficie de dientes blandos |
|---|---|---|---|---|
| Material | Acero aleado de alta resistencia, como el 20CrMnMo | Acero aleado de alta resistencia, como el 20CrMnTi | Acero aleado de carbono medio, como el 40Cr | Acero de carbono medio, como el acero 45, o acero de baja aleación. |
| Tratamiento térmico y proceso de fabricación | Cementación y endurecimiento por temple | Endurecimiento superficial o carburización y temple | Endurecimiento superficial o carburización del piñón. Los engranajes de mayor tamaño generalmente se templan y se revenenan. | El piñón está templado y revenido. El engranaje más grande está normalizado o templado y revenido. |
| Dureza de la superficie del diente | 58-62 HRC | > 350 HB | 280-350HB | ≤350HB |
| Precisión de los engranajes | 6.º y 7.º grado | Grado 5-7 | Grado 7-9 | Grado 8-10 |
| Capacidad de carga | De medio a alto | Alto | Moderado | Más bajo |
| Aplicaciones típicas | Cargas ligeras a medianas-pesadas, en funcionamiento intermitente o continuo. | Grúas puente y pórtico de alta velocidad y gran capacidad, sometidas a cargas de impacto frecuentes. | Grúas puente y pórtico de servicio y potencia medios. | Grúas puente y pórtico de baja velocidad y servicio ligero con requisitos de precisión moderados. |
| Eficiencia de transmisión | 96%-98% | 95%-98% | 85%-92% | 70%-85% |
| Nivel de ruido | ≤ 75 dB | 75-85 dB | 70-80 dB | 60-70 dB |
Notas de operación y mantenimiento
- Seleccione el lubricante correcto y la cantidad de llenado según el catálogo del producto.
- Compruebe periódicamente el nivel de aceite, el estado del lubricante y si hay fugas en las juntas.
- Supervise el ruido anormal, las vibraciones y el aumento de temperatura durante el funcionamiento.
- Compruebe que los pernos de anclaje, el acoplamiento y la conexión del eje de salida no estén flojos.
- Tras la puesta en marcha de los nuevos equipos, realice el primer cambio de aceite siguiendo las instrucciones del fabricante.
- Para paradas prolongadas o para operar en entornos adversos, aumente la frecuencia de las inspecciones de prevención de la corrosión y de los sellos.
- Ajuste los intervalos de mantenimiento en función de la carga, la clase de servicio y las horas de funcionamiento.
Las cajas de engranajes DGCRANE para grúas puente están fabricadas con materiales resistentes al desgaste y procesos de fabricación avanzados. Estas cajas no solo prolongan la vida útil del equipo, sino que también reducen significativamente los costos de mantenimiento. Ya sea en entornos industriales exigentes o en aplicaciones con altos requisitos de precisión, la caja de engranajes para grúas puente ofrece un rendimiento excepcional, convirtiéndose en la opción ideal para garantizar la eficiencia operativa.
