[发明专利]一种偏航齿圈的加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种齿圈的加工方法，具体是涉及一种兆瓦级偏航齿圈的加工方法。

背景技术

随着国民经济的高速发展，对能源的需求量越来越大，因此国内外都在大力开发和利用新能源风能和太阳能。目前对兆瓦级风力发电机组偏航领域的产品主要有两种结构，即偏航轴承和偏航齿圈。目前按传统工艺方法加工的偏航齿圈可靠性、稳定性较差，不能满足风力发电机正常运转的需要，特别是偏航齿圈的刹车效果一直不理想。

发明内容

本发明的目的，是提供一种偏航齿圈的加工方法，用本发明的方法加工出的偏航齿圈在兆瓦级风力发电机组上使用，可靠性高，性能稳定、刹车性能好。

采用的技术方案是：

一种偏航齿圈的加工方法，包括下述工艺步骤：

1、将偏航齿圈坯料固定在数控立车的工作台上，用卡具定位夹好，然后启动数控立车，按设定尺寸进行粗加工，要确保留有两个刹车面和内孔加工余量；

2、对步骤1粗加工出的偏航齿圈正火后进行调质，经理化试验中心检验合格后进行精车；

3、去除车削应力，车加工后进行高温回火，回火温度为450—540℃；

4、对经高温回火后的上述偏航齿圈再次精车各部尺寸，外齿面留2.0㎜氮化后车削余量；

5、钻铣中心钻孔、攻丝；

6、采用复合立式磨床对二个刹车表面及内孔刹车面进行交叉纹路车加工，表面粗糙度Ra保证在1.0～1.5 μm  ，平行度≤0.015㎜，平面度≤0.015㎜；

7、对偏航齿圈进行热处理氮化，使氮化层和氮化硬度达到设计要求，热处理氮化温度560～580℃；

8、车削外齿表面保证齿顶圆尺寸达到设计要求，再依次进行外齿粗加工和外齿精加工，检测公法线、齿跳；

9、最后进行热处理齿淬火，齿淬火温度为850～860℃，即得。

本发明的有益效果是，按此工艺生产加工的偏航齿圈工艺性能好，达到国内先进水平 ，在可靠性、稳定性方面完全可以满足风机正常运转要求。特别是刹车面的加工工艺，使刹车效果更加理想。

附图说明

图1是2.0兆瓦偏航齿圈展示图。

图2是图1的K向展开示意图。

图3是图1的M向展开示意图。

图4是刹车面纹路加工图(为网格状)。

图5是内径纹路加工图(为条状)。

具体实施方式

一种偏航齿圈的加工方法，包括下述工艺步骤：

1、将偏航齿圈坯料固定在数控立车的工作台上，用卡具定位夹好，然后启动数控立车，按设定尺寸进行粗加工，要确保留有两个刹车面和内孔加工余量；

2、对步骤1粗加工出的偏航齿圈正火后进行调质，经理化试验中心检验合格后进行精车；

3、去除车削应力，车加工后进行高温回火，回火温度为450—540℃；

4、对经高温回火后的上述偏航齿圈再次精车各部尺寸，外齿面留2.0㎜氮化后车削余量；

5、钻铣中心钻孔、攻丝；

6、采用复合立式磨床上安装粒度46#的碗形白钢玉砂轮，硬度为K，砂轮线速度为60m/s,砂轮转速为1000～1200n/s,工件转速为1～2n/s,砂轮顺时针旋转，工件逆时针旋转，砂轮轴中心线与工件中心线垂直度保证在±0.005㎜以内。通过调整工件的转速来控制摩擦面的粗糙度；

采用卧式数控加工中心，工作时工件不旋转，砂轮轴转速800n/s，同时砂轮轴做自上而下往复运动。每一个往复结束，工件绕圆心旋转0.6～0.8°，通过调整砂轮轴的转速来控制摩擦面的粗糙度；

保证表面粗糙度Ra为1.0～1.5 μm  ，平行差≤0.015㎜，平面度≤0.015㎜；

7、对偏航齿圈进行热处理氮化，使氮化层和氮化硬度达到设计要求，热处理氮化温度560～580℃；

8、车削外齿表面保证齿定圈尺寸达到设计要求，再依次进行外齿粗加工和外齿精加工，检测公法线、齿跳；

9、最后进行热处理齿淬火，齿淬火温度为850～860℃，即得。

本发明的有益效果是，按此工艺生产加工的偏航齿圈工艺性能好，达到国内先进水平 ，在可靠性、稳定性方面完全可以满足风机正常运转要求。特别是刹车面的加工工艺，使刹车效果达到了规定要求。