風(fēng)電偏航齒輪軸熱處理專用工裝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種風(fēng)電偏航齒輪軸熱處理專用工裝，包括結(jié)構(gòu)相同且上下平行布置的上裝載板和下裝載板，上裝載板和下裝載板通過支柱連接，上裝載板和/或下裝載板包括框架，框架內(nèi)設(shè)置有用于放置齒輪軸的大圓套筒，大圓套筒沿長度方向和寬度方向等距分布，相鄰兩大圓套筒之間連接有加強筋，框架內(nèi)還設(shè)有小圓套筒，小圓套筒沿長度方向和寬度方向等距分布，小圓套筒與其相鄰的每個大圓套筒之間的距離相等，且小圓套筒與其相鄰的大圓套筒之間連接有加強筋，位于框架邊緣的小圓套筒通過加強筋連接框架。本發(fā)明風(fēng)電偏航齒輪軸熱處理專用工裝，機械性能好散熱性能好，變形小，能大大提高風(fēng)電偏航齒輪軸的熱處理效果。
【專利說明】風(fēng)電偏航齒輪軸熱處理專用工裝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熱處理工裝，特別涉及一種風(fēng)電偏航齒輪軸熱處理專用工裝。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)能是非常重要并儲量巨大的能源，它安全、清潔、充裕，能提供源源不絕，穩(wěn)定的能源。目前，利用風(fēng)力發(fā)電已成為風(fēng)能利用的主要形式，受到世界各國的高度重視，而且發(fā)展速度最快。風(fēng)電偏航系統(tǒng)是風(fēng)電機組中的關(guān)鍵系統(tǒng)，最主要的功能是與控制系統(tǒng)相互配合，使機艙軸線能夠能夠快速平穩(wěn)地對準風(fēng)向，以便獲得最大的風(fēng)能。偏航齒輪箱中的齒輪軸是偏航系統(tǒng)的關(guān)鍵部件之一，作用是與風(fēng)機上偏航齒圈嚙合，控制風(fēng)力發(fā)電機沿水平方向旋轉(zhuǎn)，使風(fēng)輪始終向著來風(fēng)方向，已獲得最大風(fēng)能，平穩(wěn)的、準確的傳遞運動。由于風(fēng)力發(fā)電的本身條件限制，風(fēng)機一般工作于低溫與結(jié)冰、臺風(fēng)與雷擊等惡劣自然條件下，而且偏航系統(tǒng)一般安裝在數(shù)十米甚至近百米高的塔架上，維修更換困難，所以要求齒輪軸安全壽命至少保證20年。偏航系統(tǒng)主要是捕捉風(fēng)向，精確可靠的對風(fēng)，這就要求偏航齒輪軸傳動平穩(wěn)、傳動比精確，工作可靠、結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、壽命長。這就要求齒輪軸齒面硬度達到HRC58-62，心部硬度HRC33-45，齒輪及軸滲碳淬火，齒輪有效硬化層深1.4mm-1.9mm,公法線長度變動公差0.025mm，齒圓徑向跳動公差0.05mm，齒形公差0.016mm，齒向公差0.016mm。要滿足有效硬化層深1.4mm-1.9mm、齒面硬度達到HRC58-62及心部硬度HRC33-45，這就需要對齒輪軸進行整體的滲碳淬火。經(jīng)現(xiàn)場生產(chǎn)試驗檢測，熱處理后滿足了硬化層深、齒面硬度及心部硬度的要求，但是齒輪軸軸向變形、齒頂圓、齒根圓及齒向變形過大，超出要求的技術(shù)指標，為不合格產(chǎn)品。經(jīng)過分析，造成齒輪軸畸變的可控原因主要有兩點，第一是熱處理工藝的問題，第二是熱處理工裝的原因。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]【I】要解決的技 術(shù)問題
[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能使風(fēng)電偏航齒輪軸在熱處理工程中畸變最小的風(fēng)電偏航齒輪軸熱處理專用工裝。
[0005]【2】解決問題的技術(shù)方案
[0006]本發(fā)明提供一種風(fēng)電偏航齒輪軸熱處理專用工裝，包括結(jié)構(gòu)相同且上下平行布置的上裝載板I和下裝載板2，所述上裝載板I和下裝載板2通過支柱3連接，所述上裝載板I和/或下裝載板2包括框架11，所述框架11內(nèi)設(shè)置有用于放置齒輪軸的大圓套筒12，所述大圓套筒12沿長度方向和寬度方向等距分布，相鄰兩所述大圓套筒12之間連接有加強筋，所述框架11內(nèi)還設(shè)有小圓套筒13，所述小圓套筒13沿長度方向和寬度方向等距分布，所述小圓套筒13與其相鄰的每個大圓套筒12之間的距離相等，且所述小圓套筒13與其相鄰的大圓套筒12之間連接有加強筋，位于所述框架11邊緣的小圓套筒13通過加強筋連接所述框架11。
[0007]進一步的，所述支柱3設(shè)置在所述上裝載板I和下裝載板2上的位于同一軸線上的兩小圓套筒13之間。
[0008]進一步的，所述支柱3的兩端面貫穿有中心孔。
[0009]進一步的，所述框架11的側(cè)壁對稱地開設(shè)有向內(nèi)凹的彎曲部4。
[0010]進一步的，所述彎曲部4的橫截面為U形。
[0011]進一步的，所述上裝載板I和/或下裝載板2的側(cè)壁設(shè)有把手。
[0012]進一步的，所述上裝載板1、支柱3和下裝載板2為一體成型。
[0013]【3】有益效果
[0014]本發(fā)明風(fēng)電偏航齒輪軸熱處理專用工裝，機械性能和散熱性能好；擁有優(yōu)異的高溫強度，即工裝在高溫長時間加熱的情況下，能夠承載被加熱工件的重量，而且工裝不發(fā)生嚴重變形；設(shè)有彎曲部，有效的控制了熱應(yīng)力的發(fā)生，從而減少了變形，提高了工裝的使用壽命，上裝載板和下裝載板為相同結(jié)構(gòu)，節(jié)約了生產(chǎn)成本；本發(fā)明風(fēng)電偏航齒輪軸熱處理專用工裝，機械性能好散熱性能好，變形小，能大大提高風(fēng)電偏航齒輪軸的熱處理效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明風(fēng)電偏航齒輪軸熱處理專用工裝的立體圖；
[0016]圖2為本發(fā)明風(fēng)電偏航齒輪軸熱處理專用工裝的主視圖；
[0017]圖3為本發(fā)明風(fēng)電偏航齒輪軸熱處理專用工裝的俯視圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖，詳細介紹本發(fā)明實施例。
[0019]參閱圖1至圖3，本發(fā)明提供一種風(fēng)電偏航齒輪軸熱處理專用工裝，包括結(jié)構(gòu)相同且上下平行布置的上裝載板I和下裝載板2，上裝載板I和下裝載板2通過支柱3連接，上裝載板I和/或下裝載板2包括框架11，在框架11內(nèi)設(shè)置有用于放置齒輪軸的大圓套筒12，大圓套筒12沿長度方向和寬度方向等距分布(矩陣排列)，優(yōu)選的，在長度方向的間距與寬度方向的間距相等，比如，在長度方向上的間距為100mm，在寬度方向上的間距也為100mm，又如，在長度方向上的間距為200mm，則在寬度方向上的間距也為200mm ;在相鄰兩大圓套筒12之間連接有加強筋，在框架11內(nèi)還設(shè)有小圓套筒13，小圓套筒13沿長度方向和寬度方向等距分布，其排列方式同大圓套筒相同，小圓套筒13與其相鄰的每個大圓套筒12之間的距離相等，且小圓套筒13與其相鄰的大圓套筒12之間連接有加強筋，位于框架11邊緣的小圓套筒13通過加強筋連接框架11 ;本實施例中，支柱3設(shè)置在上裝載板I和下裝載板2上的位于同一軸線上的兩小圓套筒13之間；為了輕量化設(shè)計，支柱3的兩端面貫穿有中心孔；為了防止應(yīng)力集中，減少變形，在框架11的側(cè)壁對稱地開設(shè)有向內(nèi)凹的彎曲部4，本實施例中，該彎曲部4的橫截面為U形；為了方便搬運，在上裝載板I和/或下裝載板2的側(cè)壁設(shè)有把手；本實施例中，上裝載板1、支柱3和下裝載板2為一體成型，優(yōu)選的，采用鑄造成型，因本工裝結(jié)構(gòu)復(fù)雜，與工件接觸的部位要求精度高，同時還要保證金屬散熱性好，機械性能好，所以采用鑄造；同時材料采用321奧氏體不銹鋼，一方面齒輪軸熱處理要求溫度較高，所以工裝材料必須耐高溫；另一方面齒輪軸熱處理時，工裝必然會受到高溫腐蝕，主要有氧化和滲碳引起，要減小高溫氧化，要求工裝材料中Cr含量要較高，Cr含量越高表面穩(wěn)定性越強，抗氧化能力就越好，同時要提高工裝的抗?jié)B碳能力，相應(yīng)的要求材料中的Ni含量較高。321 化學(xué)成分為碳:0.08、硅:1.00、猛:2.00、磷:0.045、硫:0.030 鎳:9.00-12.00、鉻:17.00-19.00、鈦5C-0.70。滿足所需的機械性能。
[0020]本發(fā)明風(fēng)電偏航齒輪軸熱處理專用工裝，機械性能和散熱性能好；擁有優(yōu)異的高溫強度，即工裝在高溫長時間加熱的情況下，能夠承載被加熱工件的重量，而且工裝不發(fā)生嚴重變形；設(shè)有彎曲部，有效的控制了熱應(yīng)力的發(fā)生，從而減少了變形，提高了工裝的使用壽命，上裝載板和下裝載板為相同結(jié)構(gòu)，節(jié)約了生產(chǎn)成本；本發(fā)明風(fēng)電偏航齒輪軸熱處理專用工裝， 機械性能好散熱性能好，變形小，能大大提高風(fēng)電偏航齒輪軸的熱處理效果。
【權(quán)利要求】
1.一種風(fēng)電偏航齒輪軸熱處理專用工裝，其特征在于:包括結(jié)構(gòu)相同且上下平行布置的上裝載板和下裝載板，所述上裝載板和下裝載板通過支柱連接，所述上裝載板和/或下裝載板包括框架，所述框架內(nèi)設(shè)置有用于放置齒輪軸的大圓套筒，所述大圓套筒沿長度方向和寬度方向等距分布，相鄰兩所述大圓套筒之間連接有加強筋，所述框架內(nèi)還設(shè)有小圓套筒，所述小圓套筒沿長度方向和寬度方向等距分布，所述小圓套筒與其相鄰的每個大圓套筒之間的距離相等，且所述小圓套筒與其相鄰的大圓套筒之間連接有加強筋，位于所述框架邊緣的小圓套筒通過加強筋連接所述框架。
2.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)電偏航齒輪軸熱處理專用工裝，其特征在于:所述支柱設(shè)置在所述上裝載板和下裝載板上的位于同一軸線上的兩小圓套筒之間。
3.如權(quán)利要求2所述的風(fēng)電偏航齒輪軸熱處理專用工裝，其特征在于:所述支柱的兩端面貫穿有中心孔。
4.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)電偏航齒輪軸熱處理專用工裝，其特征在于:所述框架的側(cè)壁對稱地開設(shè)有向內(nèi)凹的彎曲部。
5.如權(quán)利要求4所述的風(fēng)電偏航齒輪軸熱處理專用工裝，其特征在于:所述彎曲部的橫截面為U形。
6.如權(quán)利要求5所述的風(fēng)電偏航齒輪軸熱處理專用工裝，其特征在于:所述上裝載板和/或下裝載板的側(cè)壁設(shè)有把手。
7.如權(quán)利要求1至6任一項所述的風(fēng)電偏航齒輪軸熱處理專用工裝，其特征在于:所述上裝載板、支柱和下裝載`板為一體成型。
【文檔編號】C21D9/28GK103725861SQ201310655746
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月4日
【發(fā)明者】張樹河, 王成偉, 李世澤, 王盛松, 齊永健, 杜康 申請人:大連潔能重工機械有限公司