本發(fā)明涉及一種裝備及其生產(chǎn)方法,尤其是涉及一種風電主軸鑄造生產(chǎn)中用于鐵型的覆砂造型裝備及其生產(chǎn)方法,它屬于機械類領(lǐng)域。
背景技術(shù):
1、風力發(fā)電技術(shù)是一種綠色、環(huán)境友好、可持續(xù)發(fā)展的新能源技術(shù),日益受到世界各國的重視,并逐步從陸地風力發(fā)電向海上風力發(fā)電的方向發(fā)展,單臺發(fā)電機組向著大型化的方向發(fā)展。風力發(fā)電機的主軸一頭連接風機輪轂葉片,另一頭連接內(nèi)力發(fā)電變速裝置及發(fā)電機組,主要承載將風能轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)動能的力矩傳送,是風力發(fā)電機組的主要受力部件。
2、隨著單臺風電機組功率的是日趨龐大、以及風電發(fā)電機組的制作成本要求和輕量化要求,對風電主軸的材質(zhì)和性能等提出了更高的要求,傳統(tǒng)的主軸毛坯的鍛造和鑄造生產(chǎn)方式,已難以滿足需求。
3、鐵型覆砂鑄造技術(shù)是一種節(jié)能、節(jié)材、優(yōu)質(zhì)、高效、高品質(zhì)的鑄造生產(chǎn)工藝方式,其鑄造生產(chǎn)的鑄件綜合機械性能好、品質(zhì)高,適合于大批量的中小件鑄件生產(chǎn)(一般鑄件重量在:幾公斤-幾百公斤)。風電主軸鑄件的重量重(單根主軸鑄件的重量:15-25噸)、體積大(長度在4—6米,連接法蘭直徑在2.8-3.5米),當采用鐵型覆砂鑄造技術(shù)生產(chǎn)風電主軸鑄件時,鐵型覆砂鑄型的尺寸巨大,鑄造風電主軸鑄件的鐵型覆砂鑄型總高度為:5-8米,平面投影面積為:5-8米,往往需多塊(4-6塊)不同形狀尺寸鐵型覆砂鑄型合箱疊加在一起組合形成完整的鐵型覆砂鑄型,合箱后的鐵型覆砂鑄型的總重量超過100噸。傳統(tǒng)的單工位、雙工位鐵型覆砂造型裝置已很難滿足鑄造風電主軸鐵型的覆砂造型。
4、因此,開發(fā)一種能完成多塊不同形狀尺寸鑄造風電主軸鐵型的覆砂造型作業(yè)的大型鐵型覆砂造型裝置,成為實現(xiàn)風電主軸鑄件的鐵型覆砂鑄造批量生產(chǎn)的關(guān)鍵之一。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足,而提供一種結(jié)構(gòu)設計合理,安全可靠,勞動強度低,覆砂造型質(zhì)量好,生產(chǎn)效率高,適用于多塊不同形狀尺寸鐵型的風電主軸鑄造生產(chǎn)中用于鐵型的覆砂造型裝備及其生產(chǎn)方法。
2、本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是:該風電主軸鑄造生產(chǎn)中用于鐵型的覆砂造型裝備,用于實現(xiàn)多塊不同形狀尺寸風電主軸鐵型的覆砂造型作業(yè),裝備包括操作平臺、橫梁、兩條移動軌道梁和多根支柱,所述多根移動軌道梁均安裝在多根支柱上,多根移動軌道梁之間均通過橫梁連接,形成一個整體框架結(jié)構(gòu),移動軌道梁兩側(cè)設置有操作平臺,其特征在于:還包括一套移動射砂覆砂機構(gòu)和兩套覆砂造型鐵型起模機構(gòu),所述移動射砂覆砂機構(gòu)活動設置在移動軌道梁上,可精確地移動至覆砂造型鐵型起模機構(gòu)上方,兩套覆砂造型鐵型起模機構(gòu)分別固定在整體框架結(jié)構(gòu)的兩側(cè)下方,覆砂造型鐵型起模機構(gòu)與移動射砂覆砂機構(gòu)相配合,可形成鐵型射砂覆砂造型工位;
3、移動射砂覆砂機構(gòu)包括移動射砂主平臺、氣包、覆砂射砂頭、升降缸、伸縮式加砂管、加砂斗、射砂移動機構(gòu)、射砂板氣動鎖緊機構(gòu)、射砂頭連接框和射砂板,該移動射砂主平臺上安裝加砂斗、兩個壓縮空氣的氣包,加砂斗分為四個獨立的小加砂斗單元,每個小加砂斗單元下方均安裝有一根伸縮式加砂管,每根伸縮式加砂管的底部與相對應的覆砂射砂頭相連接;射砂移動機構(gòu)包括兩組主動的電機減速驅(qū)動輪式轉(zhuǎn)動移動機構(gòu)和兩組從動的輪式轉(zhuǎn)動移動機構(gòu),它們固定安裝在移動射砂主平臺的下平面的兩側(cè);升降缸固定安裝在移動射砂主平臺上平面上,升降缸的活塞桿與射砂頭連接框連接,使覆砂射砂頭可以隨著升降油缸的升降而升降;覆砂射砂頭為多個,每個覆砂射砂頭上安裝有一定數(shù)量的射砂板氣動鎖緊機構(gòu),射砂板設置在覆砂射砂頭下平面上;
4、每套覆砂造型鐵型起模機構(gòu)均包括主框架、多個模具型板定位機構(gòu)、多根升降橫梁、多個液壓起模缸、多個鐵型頂升電缸、多個型板夾緊機構(gòu)和多根導桿,多個模具型板定位機構(gòu)均固定在主框架上,多個型板夾緊機構(gòu)均固定安裝在主框架上,多個液壓起模缸均布設置在主框架兩側(cè),多個鐵型頂升電缸均布固定安裝在主框架兩側(cè),多根導桿均固定在兩側(cè)的升降橫梁上。
5、作為優(yōu)選,本發(fā)明還包括覆砂造型工位一、覆砂造型工位二和中間??抗の唬龈采霸煨丸F型起模機構(gòu)包括覆砂造型鐵型起模機構(gòu)一和覆砂造型鐵型起模機構(gòu)二,覆砂造型鐵型起模機構(gòu)一和覆砂造型鐵型起模機構(gòu)二分別處于覆砂造型工位一和覆砂造型工位二,移動射砂覆砂機構(gòu)處于中間??抗の唬⒖勺笥乙苿又粮采霸煨凸の灰?、覆砂造型工位二。
6、作為優(yōu)選,本發(fā)明所述移動射砂覆砂機構(gòu)還設置有四根導向桿,四根導向桿的底部法蘭固定安裝在射砂頭連接框上,導向桿可隨著升降缸的升降,在安裝于移動射砂主平臺上的導向套中上、下移動。
7、作為優(yōu)選,本發(fā)明所述覆砂射砂頭包括射砂頭一、射砂頭二、射砂頭三和射砂頭四,射砂板包括四塊小型的射砂板。
8、作為優(yōu)選,本發(fā)明所述升降缸采用升降油缸或者升降液壓缸中的一種。
9、作為優(yōu)選,本發(fā)明所述移動射砂主平臺為焊接鋼結(jié)構(gòu)平臺。
10、作為優(yōu)選,本發(fā)明所述主框架為焊接鋼構(gòu)結(jié)構(gòu),該主框架固定在地面上。
11、本發(fā)明還提供一種風電主軸鑄造生產(chǎn)中用于鐵型的覆砂造型裝備的生產(chǎn)方法,其特征在于:具體步驟如下:首先將覆砂造型鐵型起模機構(gòu)中液壓起模缸的起模頂桿、升降橫梁均下降到最低位置;移動射砂覆砂機構(gòu)處于中間??抗の唬粚L電主軸產(chǎn)品的各個鐵型與其相對應的模型型板合型在一起,將其中的兩組合型完畢的模型、鐵型分別吊至覆砂造型工位一、覆砂造型工位二上的覆砂造型鐵型起模機構(gòu)主框架上;通過模具型板定位機構(gòu)定位、型板夾緊機構(gòu)的夾緊工序動作,將型板與主框架緊密地固定在一起;然后在移動軌道梁上的移動射砂覆砂機構(gòu)可移動至裝備的左右兩側(cè)的兩個射砂覆砂造型工位的其中一側(cè)工位的上方準確位置停下,開始對該工位上的鐵型進行射砂覆砂造型作業(yè):移動射砂覆砂機構(gòu)中的升降缸下降,帶動四個射砂頭下降直至射砂板下平面與鐵型上平面緊密地貼合壓緊;開啟射砂造型開關(guān),壓縮空氣將覆膜砂吹射入模型與鐵型之間的間隙,將該間隙用覆膜砂完全充填緊實;此覆砂造型工位的射砂覆砂過程完成后,移動射砂覆砂機構(gòu)中的升降缸上升到頂,帶動四個射砂頭上升,覆砂射砂頭上的射砂板下平面與鐵型上平面完全脫離,移動射砂覆砂機構(gòu)移動離開該覆砂造型工位,完成該工位上鐵型的射砂覆砂作業(yè);隨后該工位上的鐵型上的覆砂層的開始固化,固化結(jié)束后,啟動該工位主框架上的液壓起模缸,液壓缸起模頂桿上升與鐵型跑邊下平面接觸,在液壓起模缸的強大的起模力作用下,鐵型上升50毫米左右,實現(xiàn)該工位上鐵型與模型脫離一定距離;然后開啟鐵型頂升電缸使之上升,在鐵型頂升電缸頂升力的作用下,帶動升降橫梁上升,升降橫梁上平面與鐵型跑邊下平面相接觸,帶動鐵型上升直至鐵型下平面高于模型上平面,鐵型與模型完全分離,將鐵型吊離該覆砂造型工位,然后,將模型型板也吊離該覆砂造型工位,完成了該鐵型的覆砂造型作業(yè);然后可將其它合型后的風電主軸模型型板、鐵型吊至該覆砂造型工位進行覆砂造型;交替進行裝備中兩個覆砂造型工位上鐵型的覆砂造型作業(yè),完成對一組鑄造風電主軸所需鐵型的覆砂造型。
12、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下優(yōu)點和效果:1)整體結(jié)構(gòu)設計合理,安全可靠,采用一臺移動式射砂覆砂造型裝置,完成風電主軸的一組多塊不同形狀尺寸鐵型的覆砂射砂造型作業(yè);2)通過本覆砂造型裝備制作風電主軸的鐵型覆砂鑄型,射砂覆砂造型過程中勞動強度低、過程控制簡單、覆砂造型質(zhì)量好、鐵型覆砂鑄型生產(chǎn)效率高;3)射砂覆砂造型裝備的投資成本低,設備安裝方便,維護成本低;4)可實現(xiàn)風電主軸鑄件的批量化生產(chǎn),滿足使用需求。