[发明专利]利用机器人自动化模压制作风力发电机偏航变桨轴承用轴承钢滚动体毛坯的方法

说明书

本发明公开一种风力发电机偏航变桨轴承用轴承钢滚动体毛坯的制作方法，它包括以下步骤：(a)对轴承钢棒材切割成段，加热至850～1100℃后送入第一个工位压力机中进行鐓粗，然后再送入第二个工位压力机进行成型；(b)将成型后的产品用液体介质冷却到550～700℃，出液后继续鼓风冷却至200～350℃；随后进行堆冷；(c)将步骤(b)得到的产品移入球化退火炉中，将所述球化退火炉抽真空并充入氮气，加热到780～810℃保温2～5小时，同时滴注丙烷控制所述球化退火炉内碳势；(d)将步骤(c)得到的产品冷至690～730℃进行等温球化，保温5～10小时后，以≤25℃/h的速度冷却至620℃以下，出炉空冷。网状碳化物级别可以控制在2级以下；产品内在组织的均匀性、一致性得到提高，从而保证了主机设备的安全可靠。

技术领域

本发明涉及一种滚动体毛坯的制作方法，具体涉及一种利用机器人自动化模压制作风力发电机偏航变桨轴承用轴承钢滚动体毛坯的方法。

背景技术

风电是可再生的清洁能源，国家也在逐步提高清洁能源在能源消费总量中的比例。据有关资料显示，全球范围内每年的装机容量在30GW左右，目前常用的风机功率在1.0～6MW,分陆上和海上风机两类，设计寿命20年内免维护。其中偏航轴承和变桨轴承是风机中的关键部件，在恶劣的工况条件下工作，要承受很大的倾覆力矩，而轴承内的滚动体-钢球是关键中的关键。要保证钢球性能的一致性、组织的均匀性、使用的可靠性和安全性，传统的滚动体制坯工艺是无法满足要求的。

偏航和变桨轴承所用钢球属于大型钢球，规格一般是直径40～82.55毫米，传统的制坯工艺有以下缺点：1、用空气锤锻造，球形误差大，脱碳层深，终锻温度不易控制，内在组织不均匀，工人劳动强度大，生产效率低；2、用冲床冲压，有切环带的工序，材料损耗大，径向的锻造流线遭到破坏，接触疲劳寿命降低；3、热轧工艺，热轧工艺生产的球坯虽然没有环带，锻造流线也合理，生产效率也高，但该工艺存在曼内斯曼效应，控制不好的话，球坯心部易发生微裂纹或疏松组织，因此应用场合要求高可靠性的钢球不推荐用热轧工艺制坯。

发明内容

针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种利用机器人自动化模压制作风力发电机偏航变桨轴承用轴承钢滚动体毛坯的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种风力发电机偏航变桨轴承用轴承钢滚动体毛坯的制作方法，它包括以下步骤：

(a)对轴承钢棒材进行切割成段，加热至850～1100℃后送入第一个工位压力机中进行鐓粗，然后再送入第二个工位压力机进行成型；

(b)将成型后的产品用液体介质冷却到550～700℃，出液后继续鼓风冷却至200～350℃；随后进行堆冷；

(c)将步骤(b)得到的产品移入球化退火炉中，将所述球化退火炉抽真空并充入氮气，加热到780～810℃保温2～5小时，同时滴注丙烷控制所述球化退火炉内碳势；

(d)将步骤(c)得到的产品冷至690～730℃进行等温球化，保温5～10小时后，以≤25℃/h的速度冷却至620℃以下，出炉空冷。

优化地，步骤(c)中，先用天然气加热到450～500℃，再进入预抽真空充入氮气后的电加热炉膛内加热至780～810℃。

优化地，步骤(c)中，滴注丙烷控制所述退火炉内碳势使产品的全脱碳层深度在0.06mm以内(车光件测量，不包括工件原始脱碳)。

优化地，步骤(d)中，以50～80℃/h的速度冷却至690～730℃进行等温球化。