[发明专利]一种直驱风力发电机定子冲片固定键的制备方法

说明书

本发明具体是一种直驱风力发电机定子冲片固定键的制备方法，解决了现有冲片固定键的制备工艺工序复杂、转序次数多、质量难于控制、加工成本高的问题。一种直驱风力发电机定子冲片固定键的制备方法，该方法是采用如下步骤实现的：S1：预成型冷拔：用截面尺寸为71mm×31mm的型钢进行预成型冷拔，冷拔机的拉力为44吨，由此得到半成品工件；S2：磷化处理；S3：成型冷拔：对半成品工件进行成型冷拔，冷拔机的拉力为21吨，得到成型工件；S4：切割；S5：钻孔、攻丝。本发明简化了制备工序，改进了制备方法，避免了频繁转序的问题，大幅度提高了冲片固定键的生产效率，降低了制作成本；同时保证了冲片固定键产品的一致性与互换性，有效提高了产品质量。

技术领域

本发明涉及直驱风力发电机技术领域，具体是一种直驱风力发电机定子冲片固定键的制备方法。

背景技术

直驱风力发电机的定子直径较大，在4500mm-7500mm之间。定子铁芯的硅钢冲片一般分为若干段弧形板，通过冲片固定键叠装而形成一个圆。因此，冲片固定键是将硅钢冲片叠压为整圆、将定子铁芯固定到定子支架上的关键工件，硅钢冲片、冲片固定键、固定螺栓及定子支架的安装如附图2所示。其中，冲片固定键的结构如附3、附图4所示，其上部呈燕尾形、下部呈与燕尾形的小口端衔接为一体的矩形，且其底面向内凹陷而形成与定子支架外弧面形状匹配的弧形面。冲片固定键的加工中，其燕尾部、矩形部的尺寸精度的要求都比较高，而且洛氏硬度(HRC)需达到26-32，表面粗糙度需达到12.5。

目前，冲片固定键的制备工艺如下：1)选用合理尺寸的型钢毛坯料，按照冲片固定键的尺寸进行下料；2)对毛坯料进行锻造处理；3)对毛坯料进行调质处理；4)采用多台机械加工设备对毛坯料的六个面进行机械加工，并使用专用刀具对燕尾状和圆弧状外形进行成型加工；5)钻孔，攻丝，校直；6)清理毛刺，清理表面，交验。

然而实践表明，现有冲片固定键的制备工艺存在以下问题：一是工序复杂，转序次数多，跨区域作业工序多，生产组织困难；二是工件的燕尾部和圆弧部需要使用专用成型刀具加工，工作量大，产品一致性差，质量难于控制；三是生产效率低，制作周期长，加工成本高。

发明内容

本发明为了解决现有冲片固定键的制备工艺工序复杂、转序次数多、质量难于控制、加工成本高的问题，提供了一种直驱风力发电机定子冲片固定键的制备方法。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种直驱风力发电机定子冲片固定键的制备方法，该方法是采用如下步骤实现的：

S1：预成型冷拔：用截面尺寸为71mm×31mm的型钢进行预成型冷拔，冷拔机的拉力为44吨，所用模具为圆柱形的第I模具，第I模具的中部开设有左右贯通的第I模孔，第I模孔的形状与冲片固定键沿纵向直立面的截面形状相匹配，且第I模孔的尺寸大于冲片固定键沿纵向直立面的截面尺寸，由此得到半成品工件；

S2：磷化处理：对半成品工件的表面进行磷化处理，所用磷化液的总酸度为25点-35点、游离酸度为2.5点-5.0点，磷化处理的温度为60℃-80℃，磷化处理的时间为2min-7min；

S3：成型冷拔：对步骤S2得到的半成品工件进行成型冷拔，冷拔机的拉力为21吨，所用模具为圆柱形的第II模具，第II模具的中部开设有左右贯通的第II模孔，第II模孔的形状与冲片固定键沿纵向直立面的截面形状相匹配，且第II模孔的尺寸与冲片固定键沿纵向直立面的截面尺寸相一致，由此完成冲片固定键的成型加工，得到成型工件；

S4：切割：利用铣床将成型工件切割为长度为6m的长料工件，并将该长料工件的两端铣削为平面；

S5：钻孔、攻丝：根据冲片固定键的设计要求，在长料工件的圆弧面上钻八个孔，并分别对八个孔进行攻丝，由此得到冲片固定键，而后清洁冲片固定键的表面。