[發明專利]風力發電機組后箱體鑄件的型腔結構及方法

有效

• 申請號: 201610871231.9
• 申請日: 2016-09-30
• 公開（公告）號: CN106270406B
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 宋賢發;陳倩慧;傅明康;岳志強;李凌羽;黃志華
• 申請（專利權）人: 日月重工股份有限公司
• 主分類號: B22C9/22
• 分類號: B22C9/22;B22C9/08;C22C37/10;C22C33/08
• 代理公司: 寧波市鄞州甬致專利代理事務所(普通合伙) 33228
• 代理人: 沈春紅

一種風力發電機組后箱體鑄件的型腔結構及方法，該結構包括澆注系統、后箱體型腔、設置于后箱體型腔上的出氣口；所述的澆注系統包括直澆道，與直澆道連通的橫澆道，橫澆道再依次連通有第一過渡澆道、第二過渡澆道、第三過渡澆道、第四過渡澆道；所述的第四過渡澆道通過內澆口與后箱體型腔連通；所述的橫澆道上設置有第一緩沖澆道，第一緩沖澆道的截面積與直澆道的截面積之比為1∶0.60～0.75。具有能減少鐵液充型的不平穩和金屬液在澆注過程中產生的紊流，提高鑄件質量的穩定性，減少夾渣缺陷和氣孔缺陷，能滿足高品質要求的優點。

技術領域

本發明涉及鑄件的鑄造領域，具體是一種球墨鑄鐵件的型腔結構及利用該結構制備鑄件的方法，即風力發電機組后箱體鑄件的型腔結構及方法。

背景技術

風力發電機組的齒輪箱是風電機組中的重要構件，其主要功能是將風機葉片在風力作用下所產生的動力傳遞給發電機，并使其得到相應的轉速。齒輪箱的可靠性對于機組的安全具有重大影響，且故障恢復成本也極其昂貴，據了解設計年發電2200小時的1.5MW機組，發生一次齒輪箱重大故障，南京高精傳動設備制造集團有限公司僅齒輪箱設備費在100萬之間，如加上吊裝費、運輸費、人工費估計在20萬左右，其各項恢復費用總和將在130萬左右。

FDM2后箱體是2.3MW風力發電機組的齒輪箱關鍵零部件，外形尺寸1660mm×1620mm×700mm，重量達1400kg，主要壁厚25mm，最厚壁厚165mm，內部結構復雜，壁厚差異大，整個產品100％需要進行UT\MT檢測，以保證齒輪箱質量的穩定可靠。FDM2后箱體的型腔結構一般包括澆注系統、后箱體型腔、設置于后箱體型腔上的出氣口；其中澆注系統，包括直澆道、橫澆道，橫澆道再通過過渡澆道向后箱體型腔內進鐵(即流進鐵液)；上述結構在實際應用過程中存在如下不足之處：由于鐵液自身重力的作用，澆注前期進入直澆道、橫澆道內的鐵液不能完全充滿，使充型不平穩，產生的金屬氧化物與硫化物、游離石墨一起上浮到鑄件表面，或滯留在鑄件內的死角和砂芯下表面等處，在鑄件中易產生夾渣缺陷；充型不平穩還會使金屬液在澆注過程中容易卷入氣體，在鑄件中形成氣孔缺陷，使后箱體鑄件的質量受影響，最終會對整個風電機組的安全產生影響。

發明內容

本發明針對現有技術的上述不足，提供一種能減少鐵液充型的不平穩和金屬液在澆注過程中產生的紊流，提高鑄件質量的穩定性，減少夾渣缺陷和氣孔缺陷，能滿足高品質要求的風力發電機組后箱體鑄件的型腔結構。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：一種風力發電機組后箱體鑄件的型腔結構，該結構包括澆注系統、后箱體型腔、設置于后箱體型腔上的出氣口；所述的澆注系統包括直澆道，與直澆道連通的橫澆道，橫澆道再依次連通有第一過渡澆道、第二過渡澆道、第三過渡澆道、第四過渡澆道；所述的第四過渡澆道通過內澆口與后箱體型腔連通；所述的橫澆道上設置有第一緩沖澆道，直澆道的截面積與第一緩沖澆道的截面積比為1∶0.60～0.75。

采用上述結構，由于在橫澆道上設有第一緩沖澆道，且直澆道的截面積與第一緩沖澆道的截面積比為1∶0.60～0.75；即第一緩沖澆道的橫截面面積小于直澆道的橫截面面積，使得鐵液流動的截面在第一緩沖澆道內變窄、不會快速向橫澆道流去、就會使鐵液在直澆道內短時間內充滿，然后再流入澆注系統的其它部位，可以保證整個直澆道內充型平穩，減少金屬液在直澆道內產生紊流、渦流或斷流，使充型時不容易卷入氣體，減少鑄件中的卷入氣孔缺陷；同時，充型平穩，使鐵水不容易翻滾、飛濺，減少金屬的二次氧化，減少夾渣缺陷。

作為改進，所述的直澆道的截面積與橫澆道的截面積比為1∶1.5～2。

作為改進，所述的直澆道的截面積與第一過渡澆道的截面積比為1∶0.70～0.80。

作為改進，所述的直澆道的截面積與第二過渡澆道的截面積比為1∶1.0～1.1。