[發明專利]一種風電內齒圈縱向磁通感應熱處理裝置

有效

• 申請號: 201610329273.X
• 申請日: 2016-05-18
• 公開（公告）號: CN105861791B
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 韓毅;文懷宇;楊明慶
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: C21D1/42
• 分類號: C21D1/42;C21D1/667;C21D9/32
• 代理公司: 秦皇島一誠知識產權事務所(普通合伙)13116
• 代理人: 崔鳳英

技術領域

本發明涉及感應熱處理領域，特別涉及一種縱向磁通感應熱處理設備。

背景技術

風能作為一種清潔可再生能源，越來越受到國內外的重視。我國的風力資源十分豐富，風力等新能源發電行業的發展前景十分廣闊，預計未來很長一段時間都將保持高速發展，同時盈利能力也將隨著技術的逐漸成熟穩步提升。風力發電機機組安裝在高山、荒野、海島等風口處，受無規律的變向變負荷的強風作用，工作環境惡劣。風電內齒圈是風力發電設備傳動機構的重要基礎件。風電齒輪箱安裝在狹小的空間內，一旦出現故障，修復非常困難，因此對其性能有著較一般機械高的要求，由于風電齒輪箱齒輪部件失效引發的機組停機成為影響機組可靠性的主要因素之一，需要對其進行強化處理。國內外主要采用滲碳、氮化和感應淬火對風電特大齒圈進行強化。感應淬火與其他兩種淬火方式相比，則具有工藝簡單、工件變形小、高效節能環保，易于實現機械自動化等優點。目前對于大型風電內齒圈的感應熱處理采用逐齒淬火或間隔淬火，又具體分為包齒淬連續感應加熱火、V形感應器沿齒槽連續感應加熱淬火以及∏形感應器沿齒槽連續感應加熱淬火。其中包齒連續感應加熱淬火感應器制作精度差，并不能實現齒根淬硬；包齒連續感應加熱淬火屬于外圓表面加熱，加熱時齒輪表面為橫向磁通，電磁感應效率比較低；∏形感應器沿齒槽連續感應加熱淬火效率介于上述二者之間，但感應器需要精加工成型，感應器準備時間長，對齒形參數不同的齒輪需要不同的感應器，成本高。同時所述三種處理方法在加工過程中，感應器均為沿齒寬方向連續運動，逐漸對內齒圈齒形進行加熱，每次加工一根齒，工作效率低；逐齒加熱過程中同時噴灑冷卻液進行冷卻，壁厚方向溫度及其不均勻，會產生很大的熱應力，對處理結果產生影響，會出現裂紋、硬度不均等缺陷。現在大型感應加熱設備成本高于傳統熱處理爐，需要更好的利用感應熱處理設備對待處理工件進行處理，使其加工適應性更強。

發明內容

本發明的目的是提供一種提高風電內齒圈感應熱處理效率，能夠適用于不同參數內齒圈的風電內齒圈縱向磁通感應熱處理裝置。

本發明主要包括支撐臺、電機、電機座、連接盤、支承轉盤、液壓缸、導磁體、加電板、感應線圈、冷卻器、風電內齒圈、感應線圈下部、感應線圈中部、感應線圈上部、支撐腿、連接板A、連接板B、連接板C和連接板D。

其中，支撐臺由圓形平板和支撐腿組成，在支撐腿的上部設有圓形平板。在支撐臺的圓形平板的下部設有電機座，電機座與地基固定連接。電機座的下部設有電機，電機的輸出軸延伸至電機座的上部，連接盤的中部設有軸向孔，軸向孔與電機的輸出軸通過鍵連接。連接盤的上部設有支承轉盤。在支撐臺和支承轉盤的對應位置處，均設有一個環形凹槽，在環形凹槽內設有若干滾珠，滾珠與電機輸出軸相接。在支承轉盤的上表面，設有若干圓周排列的液壓缸，液壓缸的固定端設在支承轉盤的上表面，液壓缸推桿的上端均與風電內齒圈活動連接。在風電內齒圈上套接兩組感應線圈，每組感應線圈由預熱感應線圈和處理感應線圈組成。兩組感應線圈關于風電內齒圈的中心對稱。置于風電內齒圈內部的感應線圈部分與風電內齒圈的內壁之間的距離，小于置于風電內齒圈外部的感應線圈部分與風電內齒圈的外壁之間的距離。預熱感應線圈和處理感應線圈的結構相同，均包括感應線圈上部、感應線圈中部和感應線圈下部，感應線圈上部、感應線圈下部均為中空殼體，感應線圈下部為U字型，在感應線圈下部的兩端均設有通孔，感應線圈下部的端部兩側分別設有連接板A。感應線圈中部為工字型，在感應線圈上部的兩端分別設有感應線圈中部，感應線圈中部內設有兩個冷卻水通孔，感應線圈中部的下端的兩側分別設有連接板B。感應線圈中部的上端的兩側分別設有連接板C。

在每個感應線圈中部的上端分別設有感應線圈上部，感應線圈上部的端部兩側分別設有連接板D。感應線圈上部的上端向內彎曲，感應線圈上部的上端和下端均設有通孔。感應線圈上部、感應線圈中部和感應線圈下部，通過連接板A、連接板B、連接板C和連接板D螺栓連接。在每個感應線圈上部的上端分別固定連接一個加電板。置于風電內齒圈內部的每個感應線圈中部上套接導磁體。在每個處理感應線圈一側設有冷卻器，處理感應線圈置于預熱感應線圈和冷卻器之間。冷卻器為中空殼體結構，下端一側設有一排冷卻水孔，感應線圈與冷卻器通過絕緣螺栓固定在機架上。機架的截面呈倒L型，機架的底端置于水平面上。