[發(fā)明專利]風電輪轂無冷鐵加工方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110175147.0
• 申請日: 2011-06-27
• 公開（公告）號: CN102211148A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發(fā)明（設計）人: 趙益鋒;張建中;柯洪國;詹善國;陳國海
• 申請（專利權）人: 寧波日星鑄業(yè)有限公司
• 主分類號: B22C9/28
• 分類號: B22C9/28;B22C9/08
• 代理公司: 寧波市鄞州甬致專利代理事務所 33228
• 代理人: 代忠炯

技術領域

本發(fā)明涉及風力發(fā)電機機組技術領域，具體涉及一種風力發(fā)電機機組中的風電輪轂無冷鐵加工方法。

背景技術

輪轂鑄件是風力發(fā)電機機組中的大型、復雜件（如JF1500輪轂鑄件，鑄件牌號為：QT400-18AL，鑄件重量為：7300kg，鑄件外形最大尺寸為：?2600×2300×1710㎜），是若干零部件的載體，是風電機組的關鍵部件，在運行中要適用復雜、多變的載荷使用。因此，要求極為苛刻，輪轂的質量是制約MW級以上風電發(fā)展的瓶頸之一。?????而傳統(tǒng)的加冷鐵、加大冒口（冒口很大，一般冒口直徑要比熱節(jié)圓大1.3～1.5倍）的鑄造工藝方法極易在輪轂上產(chǎn)生大量的表面缺陷和內部缺陷，如按原工藝方法在實際生產(chǎn)時，需要在輪轂三側葉片安裝面上各擺放一圈200×100×80的冷鐵，上平面和筋板圓角過渡處也要擺放一些成形冷，實際放砂操作時需要4個人進行擺放冷鐵的操作，而且擺放的冷鐵高低不平，不但對鑄件的外觀質量有很大影響，而且鑄件重量也會走上公差，生產(chǎn)效率無法提高、鑄件外觀質量無法得到有效的控制。而這些缺陷的存在，已不能適應要求極高的大型風電用低溫球鐵鑄件的規(guī)模化生產(chǎn)。而且，上述這種傳統(tǒng)的加冷鐵、加大冒口的鑄造工藝方法，還存在加工工藝復雜、生產(chǎn)成本高的不足。

發(fā)明內容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術的上述不足，提供一種能適應要求極高的大型風電用低溫球鐵鑄件的規(guī)模化生產(chǎn)、工藝簡單、生產(chǎn)成本低的風電輪轂無冷鐵加工方法。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案為：一種風電輪轂無冷鐵加工方法，該方法包括以下步驟：、1）模具制造；2）砂型制造；?3）澆注成型，

所述的步驟2）砂型制造時，采用完全開放底注式澆注系統(tǒng)，其中的內澆道設計成圓盤形，其中的上直澆道上的直澆口采用定量包拔塞澆注口，各組元比例為F_直：F_橫：F_內（澆道比）=1∶1.5~2∶25~28；在鑄件上頂面的最高點上擺放扁出氣（長方形的出氣孔，用于將鑄型內的氣體排出），扁出氣的總截面積（即每一個扁出氣底部的截面積之和）大于內澆道的總截面積；將冒口設在鑄件上頂面上，單根冒口高度大于400㎜；制造過程未排放冷鐵；

所述的步驟（3）澆注成型：鐵液進入鑄型型腔的澆注速度控制在0.5m/s～1.0m/s，澆注時間控制在150秒～210秒之間，澆注溫度設定在1300℃～1310℃進行澆注成型。

本發(fā)明上述的風電輪轂無冷鐵加工方法，為了充分利用球墨鑄鐵石墨膨脹自補縮這一特性，必須防止鑄型退讓和脹砂問題的出現(xiàn)，采用氣動微震技術，提高鑄型和泥芯的整體緊實度。

本發(fā)明上述的風電輪轂無冷鐵加工方法，造型型砂采用呋喃樹脂砂，砂型上無冷鐵，造型完成后進行氣動微震緊實方法。

作為優(yōu)選，本發(fā)明上述的風電輪轂無冷鐵加工方法，在加工過程采用在橫澆道內設置了過濾裝置，對鐵液進行過濾。

所述的過濾裝置是用于凈化鐵水的一種閘門，閘門由泥芯外包裹二氧化硅過濾網(wǎng)布組合而成。

作為優(yōu)選，本發(fā)明上述的各組元比例為F_直：F_橫：F_內（F_直上直澆道的總面積?F_橫橫澆道的總截面積?F_內內澆口的總截面積）=1∶1.8∶27.2。

本發(fā)明上述的風電輪轂無冷鐵加工方法，冒口（冒口設計時一般用的是直徑在100～140mm的出氣小冒口，與傳統(tǒng)的冒口完全不一樣，傳統(tǒng)的冒口直徑是根據(jù)放置冒口部位的熱節(jié)圓來定的、一般冒口直徑要比熱節(jié)圓大1.3～1.5倍）數(shù)量及位置確定；根據(jù)此產(chǎn)品的結構特點，分析認為在鑄件上平面內孔Φ900尺寸放置冒口最為理想，優(yōu)選采用傳統(tǒng)的直徑為Φ140的壓邊冒口，壓邊冒口壓進鑄件尺寸控制在20㎜～25㎜之間，單根冒口總高度必須大于400㎜，因為球墨鑄鐵件液態(tài)收縮量大，所以必須用冒口進行液態(tài)補縮，還要保證壓邊冒口有足夠的壓力頭，防止鑄件內部產(chǎn)生縮松、縮孔等鑄造缺陷，壓邊冒口也有排氣、排渣作用。

本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果：