掘削機の鍛造品: 重作業用の「ハードコア」であり、掘削機の耐久性と効率を決定する中核部品です。
掘削機の鍛造品: 重作業用の「ハードコア」であり、掘削機の耐久性と効率を決定する中核部品です。
鉱業やインフラ建設といった高負荷作業環境において、掘削機は岩石の衝撃、高荷重による摩擦、複雑な地形の振動といった過酷な条件に日々耐えなければなりません。そして、掘削機の中核となる耐荷重部品の「製造基盤」である鍛造品は、鋳物をはるかに凌駕する強度、靭性、耐摩耗性を備え、掘削機の油圧システム、歩行機構、作業装置の正常な動作を保証する重要な役割を担っています。多くの機器購入者や建設チームは、掘削機のどの部品が鍛造品なのか、なぜ高品質の鍛造品が掘削機の故障率を低減できるのか、そして、過酷な作業環境に適した掘削機用鍛造品をどのように選択すればよいのか、といった疑問に頭を悩ませています。本稿では、掘削機用鍛造品の核心的価値を、適用シナリオ、プロセスの利点、そして選定手法という3つの側面から分析します。
1. 掘削機用鍛造品：コアシステムの「主要部品」
掘削機が掘削、回転、移動するたびに、鍛造部品の安定した支持なしには機能しません。高温鍛造によって形成されたこれらの鍛造部品は、掘削機の主要なコアシステムすべてに使用されており、過酷な条件に耐える「柱」となっています。
作業装置コア：バケット歯、コネクティングロッド、バケットロッド鍛造品
バケットティースは掘削機の「掘削工具」であり、岩や硬い土に直接食い込む必要があります。合金鋼鍛造技術を用いて製造され、表面硬度はHRC55～60に達し、耐摩耗性は一般的な鋳物の2倍以上であるため、頻繁な交換によるダウンタイムロスを削減できます。コンロッド鍛造品はブームとバケットロッドを連結し、全面鍛造により内部欠陥を排除することで、引張強度は1000MPaを超え、掘削時の変動荷重にも容易に対応できます。バケットロッド鍛造品は、可変断面制御鍛造技術を採用し、耐引張強度は最大1400MPaレベルに達し、高強度作業の要求に適しています。
トランスミッションシステムキー：ギア、トランスミッションシャフト、チェーンホイール鍛造品
伝動システムは掘削機の「動力中枢」です。ギアと伝動軸の鍛造品は精密鍛造により成形され、微細で均一な結晶構造を有し、高いトルク伝達能力を備えています。伝動効率は一般的な加工部品よりも15%以上向上します。クローラー運動の「駆動核」であるチェーンホイールの鍛造品は、浸炭熱処理加工が施され、表面は耐摩耗性に優れ、芯部は強靭で、クローラー噛み合い時の継続的な衝撃と摩擦に耐え、歩行システムの耐用年数を延長します。
油圧システムコア：ピストンロッド、シリンダーボディ、バルブブロックの鍛造品
油圧システムは掘削機を駆動し、精密な操作を実現します。ピストンロッド鍛造品は、一体鍛造＋焼入れ処理により製造されており、高い圧縮強度を有するだけでなく、表面防錆処理により建設環境における水蒸気腐食にも耐え、12,000時間以上の無故障稼働時間を実現しています。シリンダーボディとバルブブロック鍛造品は、一体型の複雑な構造を実現するため、鍛造成形により成形され、IT9～IT11の寸法精度を実現しています。これにより、油圧システムの漏れを防止し、作動応答感度を向上させています。
歩行システムのキー：履板、支持輪軸、ピン軸鍛造品
クローラープレート鍛造品は、密閉鍛造＋表面硬化処理により、砂粒子に対する耐侵食性が2倍向上し、鉱山やインフラなどの複雑な地形に適しています。サポートホイールシャフト鍛造品は、掘削機全体を支えるため、電気油圧ハンマー鍛造により緻密な構造を確保し、衝撃靭性は80 J/cm²以上で、高荷重下でも曲げ変形を回避します。各種部品の接続ハブとなるピンシャフト鍛造品は、高精度鍛造技術を採用し、寸法公差は±0.1～0.3 mm以内に制御されているため、精密な組み立てと接続信頼性を確保しています。
2. 鍛造プロセス：重作業用掘削機鍛造品の「中核的利点」
掘削機の過酷な動作環境のため、コア部品には鍛造技術の採用が不可欠です。独自の製造上の利点を持つ鍛造技術は、ハイエンドモデルの掘削機の標準的な選択肢となっています。
二重の強度と靭性、極度の負荷に耐える
鍛造工程は、金属ビレットを高温高圧で鍛造することで、粗大粒子を分解し、緻密に配列させることで、鋳物によくある気孔や砂穴などの欠陥を完全に排除します。掘削機用鍛造品の引張強度と耐衝撃性は、鋳物に比べて30～50%向上し、高負荷運転時の部品の破損や変形を効果的に防止します。これにより、掘削機のダウンタイム率は3%から0.5%に削減されました。
耐摩耗性と耐疲労性が高く、メンテナンスコストが低い
掘削機の高頻度稼働特性を考慮し、鍛造品は42CrMoや35CrMoなどの高強度合金鋼を使用し、浸炭や窒化などの熱処理工程を組み合わせました。疲労限度（10⁷サイクル）は30%～50%向上しました。例えば、高品質のバケットティース鍛造品の耐用年数は通常の鋳物の3倍に達し、メンテナンス頻度と交換コストを大幅に削減できます。掘削機1台あたりの年間アフターサービスコストは2万5000元以上削減できます。
正確な寸法、より強い適応性
精密金型鍛造技術により、掘削機用鍛造品のニアネットシェイプ生産が可能となり、削り代はわずか1～2mm、表面粗さはRa≤3.2μmを実現しています。これにより、他の部品との完全な適合性が確保され、振動や摩耗の増加を引き起こす過剰な隙間を回避できます。特殊な作業条件の場合、構造パラメータに合わせて鍛造品をカスタマイズすることも可能です。例えば、沿岸建設用掘削機向けに、塩霧腐食に耐性のあるステンレス鋼鍛造品をカスタマイズし、1000時間錆びない耐腐食性を実現しています。
安定したバッチ生産、高いコスト効率
型鍛造は大量生産に適しており、1セットの金型で数万個の製品を生産できます。単品生産サイクルはわずか3～5分で、自由鍛造の5～8倍の効率を誇ります。同時に、材料利用率は70～85％と、鋳造の50～60％を大幅に上回ります。これにより、品質を確保しながら単価を20～30％削減でき、大規模なエンジニアリング設備調達の要件を満たすことができます。
Ⅲ．ショベル鍛造品の選び方ガイド：購入ミスを防ぐ3つのポイント
エンジニアリング企業や設備メンテナンス会社にとって、適切な鍛造品を選択することは、建設効率の確保とメンテナンスコストの削減に不可欠です。購入時には、以下の3点に注意する必要があります。
プロセスとテストレポートを検証する
金型鍛造または電気油圧ハンマー鍛造による製品を優先します。金型鍛造は性能が安定しており、電気油圧ハンマー鍛造は鍛造比3：1以上を確保できるため、内部欠陥を効果的に排除できます。サプライヤーは、材料分析シート、非破壊検査レポート（超音波検査、磁粉探傷検査）を含む完全な試験レポートを提供し、鍛造品に亀裂、介在物などがないことを確認する必要があります。非破壊検査の合格率は99.5%以上である必要があります。
作業条件に応じて材料と加工方法を選択する
作業シナリオに基づいて選択します。鉱山での重負荷シナリオでは、表面硬度がHRC55以上の浸炭処理された合金鋼鍛造品を優先します。沿岸の高湿度環境では、不動態化処理されたステンレス鋼基板を選択します。高頻度動作機器の場合は、HB280〜320の均一な硬度の焼き戻し鍛造品を選択します。
メーカーの資格と適用事例に注意する
完全な産業チェーン（製錬-鍛造-熱処理-仕上げ加工）を備えたサプライヤーを優先し、材料の一貫性とプロセスの安定性を確保します。同時に、メーカーの業界実績にも留意し、有名な掘削機ブランドや大手エンジニアリング企業と提携しているサプライヤーを優先的に選定します。これらのサプライヤーの製品は、実際の稼働環境で検証されており、より信頼性の高い適応性を確保しています。
IV. 業界動向: インテリジェントアップグレードが掘削機用鍛造品の反復を促進
掘削機の大型化とスマート化に伴い、中国の金型鍛造品の生産量は2025年までに2,000万トンを超えると予想されており、掘削機向け高級鍛造品の需要は継続的に増加しています。今後、掘削機用鍛造品は3つの方向で進化していくでしょう。第一に、製品の精密化、デジタルシミュレーション技術による工程最適化、寸法精度はマイクロメートルレベルに達すること。第二に、生産のスマート化、自動化された鍛造設備とリアルタイム監視システムを活用し、製品性能の一貫性を確保すること。第三に、グリーン化、工程最適化によるエネルギー消費と排出量削減、「グリーン鍛造」を実現すること。同時に、国産鍛造技術は急速に進歩し、外資の独占を打ち破っています。一部の製品は性能面で国際先進レベルに達し、コスト効率の高い選択肢となっています。
まとめ
鍛造品は掘削機の「強固な骨組み」です。バケットの歯から伝動軸、油圧ピストンロッドからトラックプレートに至るまで、あらゆる高品質鍛造品の品質は、施工効率、設備寿命、そして運用コストに直接影響を及ぼします。高負荷運転の需要が高まる現代において、特定の作業条件に適した高品質の掘削機用鍛造品を選択することは、エンジニアリング企業にとってコスト削減と効率向上の鍵となっています。
油圧ショベル用鍛造品のカスタマイズソリューション、様々な作業条件に対応する事例、または油圧ショベル用鍛造品の技術パラメータ比較表について詳しく知りたい場合は、いつでもお気軽にお問い合わせください。当社は、業界標準に準拠した高品質の鍛造製品と専門的な技術サポートをご提供いたします。
