[发明专利]一种风电用锥形主轴的制备方法和浇注系统

说明书

本发明公开了一种风电用锥形主轴及其制备方法和浇注系统，适用于低温球墨铸铁件锥形主轴的铸造过程。该锥形主轴的制备方法包括以下步骤：设计成分、制定铸造工艺、采用压边冒口、硅胶陶瓷片铁水过滤；严格控制浇注温度和开箱时间，按照检验标准；工艺定型后批量生产。本发明能够满足锥形主轴设备技术要求，能够满足‑40℃冲击性能合格、二级探伤和1级磁粉检测的要求，使锥形主轴能够满足在恶劣环境条件下工作，减少锥形主轴在低温条件使用过程中开裂，满足设计使用寿命的要求。

技术领域

本发明属于机械制造领域，尤其涉及一种风电用锥形主轴及其制备方法。

背景技术

风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。随着我国经济技术的迅猛发展，我国已经具备大规模发展风力发电的资源条件。到2005年底，我国风力发电累计装机容量达到126万千瓦，我省是风能资源丰富的省区之一，风能资源理论储量为2.37亿千瓦，可开发利用的风能储量为2600万千瓦，主要集中在河西走廊和省内部分山口地区,气候条件非常适合于风电机组全年运行，具有开发建设大中型风力发电项目的良好条件，根据甘肃省发展和改革委员会有关精神，我省加大了风电前期工作力度，先后完成了风能资源评价、风电场选址、风电场工程规划，提出了建设“戈壁三峡”的宏伟蓝图。根据所处的地理环境，嘉峪关和酒泉地区风力发电产业的发展空间位居国内前列，有很强的资源优势，前景非常广阔。

发明内容

本发明的目的在于生产出的锥形主轴能够满足设备规格书的探伤要求、低温性能、金相组织、使用寿命等要求，使锥形主轴产品能够批量生产，提供了一种风电用锥形主轴的制备方法。

本发明采用如下技术方案：一种风电用锥形主轴，按质量百分比计：锥形主轴化学成分为C：3.65-3.95%； Si：1.70-2.40%； Mn：≤0.2%； S：≤0.02%；P：≤0.03%；Mg：0.04-0.06%，余量为铁。

上述锥形主轴的制备方法，采用砂型铸造，砂型由上砂型和下砂型、型芯组成；具体包括以下步骤：

步骤1、型砂、芯砂准备：将石英砂、呋喃树脂、固化剂按质量百分比计：呋喃树脂加入量占石英砂量的1.0%～1.4 %,固化剂加入量占呋喃树脂量的40 %～50 %，开动自动混砂机，测试型砂的使用时间控制在8-15min，要求试样抗拉强度≥0.8 MPa的配方即可使用；

步骤2、造型

a.造上砂型：在模板上放置压边冒口、出气片和上层冷铁圈后放置砂箱，然后开动混砂机开始造上型砂，砂层厚度达到200mm，用捣砂棒紧实，混砂机旋转一周用时控制在5-10分钟；

b.造下砂型：放置浇注系统和中、下层冷铁后再放置砂箱，然后开动混砂机开始造型，砂层厚度达到200mm，砂层紧实，混砂机旋转一周用时控制在5-10分钟；

c.制砂芯：在芯盒内放置好芯骨和冷铁后，开动混砂机开始制芯，用捣砂棒紧实；

步骤3、起模：砂型4-6小时后起模、取芯，将上、下砂型从模板上吊起后翻箱，将硬化后的砂芯从芯盒中吊出，起模后2小时开始涂刷砂型表面，涂料总厚度0.8-1.2mm；

步骤4：烘烤砂型：将砂芯置入砂型进行烘烤，每遍烘烤2～3分钟，烘烤结束后扣箱；

步骤5：熔炼：将Q10生铁、废钢加入中频炉，炉料分2批次加入，第一批加入60%，待第一批炉料熔化后加入SiC粉，SiC粉按照生铁、废钢总质量的0.2%加入，待第一批炉料熔化后加入剩余部分炉料；

步骤6：浇铸：处理好的铁水从浇口杯进入直浇道、横浇到并经过滤片过滤后经内浇道均匀进入进行浇铸、成型后落砂，即形成锥形主轴，浇注后保温96小时以上打箱，取出成型的锥形主轴。