Reductor de engranajes cónicos-helicoidales serie K
Reductor de engranajes cónicos helicoidales de ángulo recto que combina una primera etapa de engranajes cónicos espirales endurecidos con una o dos etapas de reducción helicoidales, disponible en tamaños K37 a K187. Proporciona el cambio de dirección del eje de 90° de una caja de engranajes de tornillo sin fin con la mayor eficiencia y capacidad de par de salida de los engranajes helicoidales. Es la especificación preferida para accionamientos de ángulo recto de servicio pesado, incluidos los accionamientos de extremo de cintas transportadoras grandes, los accionamientos de grúas para manipulación de materiales y los accionamientos de agitadores para la industria de procesos, donde se requieren simultáneamente geometría de ángulo recto y alta eficiencia.
Relaciones: 5,36 – 197,37
Par de salida: 200 – 50.000 N·m
Salida en ángulo recto de 90°
Eficiencia: hasta 97%
Protección IP55
Transmisión en ángulo recto con eficiencia helicoidal: La ventaja del engranaje cónico-helicoidal
La serie K combina dos tipos de engranajes distintos en una sola caja de engranajes. La primera etapa consiste en un par de engranajes cónicos espirales endurecidos que cambian la dirección del eje en 90°, la misma función que una primera etapa de tornillo sin fin, pero con una eficiencia de 97 a 98% frente a los 48 a 60% típicos de una primera etapa de tornillo sin fin con relaciones de 5:1 a 10:1. Las etapas helicoidales subsiguientes proporcionan una mayor reducción de la relación de hasta 98% por etapa, lo que confiere a la serie K una eficiencia global típica de 93 a 97%, dependiendo del número de etapas y la relación total, en comparación con los 48 a 58% de una caja de engranajes de tornillo sin fin con la misma relación.
La primera etapa de engranajes cónicos espirales utiliza pares de engranajes cónicos rectificados con una forma de diente espiral que distribuye la carga de contacto a lo largo de una línea curva de la cara del diente en lugar de concentrarla en un punto, lo que produce un ruido y una vibración significativamente menores que un par de engranajes cónicos de dientes rectos, al tiempo que se logra el mismo cambio de dirección del eje de 90°. Los materiales de los engranajes cónicos son acero aleado cementado 20CrMnTi, rectificados en pares emparejados, por lo que el piñón y el engranaje de cada par emparejado deben usarse juntos y no deben intercambiarse entre unidades.
El rango de par de salida de la serie K (de 200 N·m a 50 000 N·m) supera significativamente el que ofrecen las cajas de engranajes de tornillo sin fin con la misma distancia entre ejes, lo que convierte a la serie K en la única opción práctica de ángulo recto para transmisiones con un par de salida superior a aproximadamente 1500 N·m, donde el tamaño y el peso de las cajas de engranajes de tornillo sin fin resultan excesivos.
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Datos de tamaño y rendimiento de la serie K
Datos de rendimiento a velocidad nominal de entrada de 1440 rpm (motor de 4 polos). Configuraciones cónicas helicoidales de 2 y 3 etapas disponibles según el tamaño.
| Tamaño | Etapas | Rango de relación | Par máximo de salida (N·m) | Eficiencia (%) | Bastidores de motor IEC | Entrada máxima kW | Peso (kg) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| K37 | 2 | 5,36 – 34,86 | 200 | 95 | 80, 90, 100 | 2.2 | 9 |
| K47 | 2 / 3 | 5,36 – 197,37 | 350 | 93 – 95 | 90, 100, 112 | 4.0 | 14 |
| K57 | 2 / 3 | 5,36 – 197,37 | 550 | 93 – 95 | 100, 112, 132 | 7.5 | 22 |
| K67 | 2 / 3 | 5,36 – 197,37 | 900 | 93 – 95 | 112, 132, 160 | 11 | 34 |
| K77 | 2 / 3 | 5,36 – 197,37 | 1,500 | 93 – 95 | 132, 160, 180 | 18.5 | 55 |
| K87 | 2 / 3 | 5,36 – 197,37 | 2,500 | 93 – 95 | 160, 180, 200 | 30 | 82 |
| K97 | 2 / 3 | 5,36 – 197,37 | 4,000 | 93 – 95 | 180, 200, 225 | 55 | 118 |
| K107 | 2 / 3 | 5,36 – 197,37 | 6,500 | 93 – 95 | 200, 225, 250 | 75 | 172 |
| K127 | 2 / 3 | 5,36 – 197,37 | 10,000 | 93 – 95 | 225, 250, 280 | 110 | 265 |
| K157 | 2 / 3 | 5,36 – 197,37 | 20,000 | 93 – 97 | 250, 280, 315 | 160 | 420 |
| K187 | 2 / 3 | 5,36 – 197,37 | 50,000 | 93 – 97 | 280, 315 | 250 | 720 |
Especificaciones de la caja de cambios
| Material de engranajes cónicos | 20CrMnTi cementado |
| Material para engranajes helicoidales | 20CrMnTi cementado |
| Forma de diente biselado | Espiral (Gleason) |
| Material de vivienda | Hierro fundido GJL-250 |
| aceite para engranajes | sintético ISO VG 220 |
| Protección | IP55 |
| Ángulo del eje | 90° (estándar) |
| Montaje | Cualquier orientación |
Opciones de entrada y salida
| Tipo de entrada | Brida IEC B5 directa |
| Eje de salida | Con llave sólida (estándar) |
| Eje hueco | Disco termorretráctil (K47 en adelante) |
| Brida de salida | Disponible K47 y superiores |
| Posiciones del eje | Múltiples B, C, D, E |
| Brazo de torsión | Incluye eje hueco |
| Rango de marcos IEC | 80 – 315 |
| Estándares | ISO 9001 / CE |
Aplicaciones típicas de los reductores helicoidales cónicos de la serie K
Accionamientos de cola para transportadores pesados
Las cintas transportadoras subterráneas de las minas y los sistemas de accionamiento de los extremos de las cintas transportadoras de los túneles utilizan reductores de la serie K, donde el motor debe estar orientado a 90° con respecto a la cinta transportadora para que quepa dentro de la sección transversal del túnel. La serie K ofrece la geometría en ángulo recto sin la pérdida de eficiencia de un accionamiento de tornillo sin fin a los altos pares de salida (superiores a 2000 N·m) necesarios para los accionamientos de cintas con cargas pesadas.
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Agitadores de tanques con entrada lateral
Los agitadores de entrada lateral de gran diámetro en tanques de almacenamiento de petróleo crudo y recipientes para procesos químicos utilizan reductores de la serie K por su geometría en ángulo recto (motor en la parte superior, eje del agitador horizontal), su alta capacidad de par de salida que supera los 10 000 N·m y una generación de calor sustancialmente menor que las alternativas de tornillo sin fin al mismo nivel de potencia.
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Accionamientos de grúas y polipastos
Los accionamientos de largo recorrido y de recorrido transversal de las grúas puente utilizan reductores helicoidales cónicos de la serie K para orientar el motor perpendicularmente al riel de la vía mientras accionan el eje de la rueda, lo que produce el conjunto compacto en ángulo recto necesario para encajar dentro del espacio del carro extremo de la viga puente de la grúa.
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Accionamientos principales de la extrusora
Las cajas de engranajes principales de las extrusoras de caucho y plástico utilizan reductores cónicos-helicoidales de la serie K, donde el motor debe ubicarse encima o al lado del cilindro de la extrusora, en lugar de detrás de él, lo que minimiza la longitud de la línea de extrusión. El alto par de salida del K187 (50 000 N·m) cubre aplicaciones de extrusoras de doble husillo de gran tamaño que las cajas de engranajes helicoidales no pueden igualar.
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Accionamientos de elevadores de cangilones
Los sistemas de accionamiento del eje de la cabeza del elevador de cangilones utilizan reductores de la serie K para colocar el motor en el lateral de la carcasa del elevador en lugar de encima de la polea superior, lo que reduce la altura total de instalación del elevador en edificios con espacio libre limitado por encima del punto de descarga del elevador.
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Sistemas de accionamiento para hornos y secadoras
Los accionamientos principales de los hornos rotatorios y secadores rotatorios requieren un ángulo recto de 90° entre la caja reductora principal y el piñón de la carcasa del horno. Los reductores de la serie K proporcionan este ángulo recto con la alta capacidad de torsión y la larga vida útil que exige el funcionamiento continuo de 24 horas de los hornos de procesamiento de cemento y minerales.
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Reductores de la serie K frente a reductores de tornillo sin fin para transmisiones de ángulo recto de gran potencia
Eficiencia a alta potencia
Con pares de salida superiores a 1500 N·m, la ventaja de eficiencia de la serie K sobre la caja de engranajes helicoidales resulta económicamente decisiva. Un accionamiento angular de 55 kW con una relación de 50:1: la eficiencia de la caja de engranajes helicoidales es de aproximadamente 521 TP3T, por lo que se disipan 26 kW en forma de calor en la carcasa de la caja de engranajes. La eficiencia de la serie K es de aproximadamente 931 TP3T, por lo que solo se disipan 3,9 kW. La caja de engranajes helicoidales a este nivel de potencia requiere un enfriador de aceite forzado y puede superar los límites de temperatura seguros de la carcasa sin refrigeración adicional. La serie K no requiere refrigeración más allá de la convección natural, lo que simplifica la instalación y elimina el sistema de refrigeración como posible punto de fallo.
Límite de par de salida
El reductor de tornillo sin fin estándar más grande (NMRV150) tiene un par de salida máximo de aproximadamente 1500 N·m. Por encima de este nivel, las soluciones de reductores de tornillo sin fin requieren carcasas diseñadas a medida o de gran tamaño, que son pesadas, costosas y difíciles de conseguir. La serie K ofrece pares de salida estándar disponibles en el mercado desde 1500 N·m (K77) hasta 50 000 N·m (K187), cubriendo la gama de accionamientos de ángulo recto para aplicaciones pesadas, desde accionamientos de poleas de cabezales de transportadores hasta reductores principales de extrusoras, todo ello con una única familia de productos estándar.
Capacidad de conducción en reversa y capacidad de retención de carga
La serie K permite la reversa en todas las relaciones, a diferencia de la caja de engranajes de tornillo sin fin, que se autobloquea por encima de 30:1. Para accionamientos de transportadores inclinados pesados y accionamientos de grúas, esto significa que se requiere un motor de freno electromagnético independiente con la serie K para mantener la carga cuando el motor se detiene, el mismo requisito que para las cajas de engranajes helicoidales de las series R y F. Para aplicaciones donde la característica de autobloqueo del tornillo sin fin fue el factor decisivo (accionamientos de puertas, elevadores de mercancías), la caja de engranajes helicoidal-de tornillo sin fin de la serie S ofrece una opción intermedia con mayor eficiencia que una caja de engranajes de tornillo sin fin pura, manteniendo la geometría de ángulo recto y el autobloqueo en relaciones altas.
Preguntas frecuentes — Reductor helicoidal biselado serie K
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