[發明專利]一種風電用錐形主軸的制備方法和澆注系統

有效

• 申請號: 201710452147.8
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN107245640B
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 劉榮;劉航;胡雙壽;劉洪峰;劉志漢;馬兵;郭銳文
• 申請（專利權）人: 甘肅酒鋼集團西部重工股份有限公司
• 主分類號: C22C37/10
• 分類號: C22C37/10;C22C37/04;C22C33/08;B22C9/22;B22C9/02;B22C9/08
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心 62100
• 代理人: 武戰翠

本發明公開了一種風電用錐形主軸及其制備方法和澆注系統，適用于低溫球墨鑄鐵件錐形主軸的鑄造過程。該錐形主軸的制備方法包括以下步驟：設計成分、制定鑄造工藝、采用壓邊冒口、硅膠陶瓷片鐵水過濾；嚴格控制澆注溫度和開箱時間，按照檢驗標準；工藝定型后批量生產。本發明能夠滿足錐形主軸設備技術要求，能夠滿足?40℃沖擊性能合格、二級探傷和1級磁粉檢測的要求，使錐形主軸能夠滿足在惡劣環境條件下工作，減少錐形主軸在低溫條件使用過程中開裂，滿足設計使用壽命的要求。

技術領域

本發明屬于機械制造領域，尤其涉及一種風電用錐形主軸及其制備方法。

背景技術

風能作為一種清潔的可再生能源，越來越受到世界各國的重視。隨著我國經濟技術的迅猛發展，我國已經具備大規模發展風力發電的資源條件。到2005年底，我國風力發電累計裝機容量達到126萬千瓦，我省是風能資源豐富的省區之一，風能資源理論儲量為2.37億千瓦，可開發利用的風能儲量為2600萬千瓦，主要集中在河西走廊和省內部分山口地區,氣候條件非常適合于風電機組全年運行，具有開發建設大中型風力發電項目的良好條件，根據甘肅省發展和改革委員會有關精神，我省加大了風電前期工作力度，先后完成了風能資源評價、風電場選址、風電場工程規劃，提出了建設“戈壁三峽”的宏偉藍圖。根據所處的地理環境，嘉峪關和酒泉地區風力發電產業的發展空間位居國內前列，有很強的資源優勢，前景非常廣闊。

發明內容

本發明的目的在于生產出的錐形主軸能夠滿足設備規格書的探傷要求、低溫性能、金相組織、使用壽命等要求，使錐形主軸產品能夠批量生產，提供了一種風電用錐形主軸的制備方法。

本發明采用如下技術方案：一種風電用錐形主軸，按質量百分比計：錐形主軸化學成分為C：3.65-3.95%； Si：1.70-2.40%； Mn：≤0.2%； S：≤0.02%；P：≤0.03%；Mg：0.04-0.06%，余量為鐵。

上述錐形主軸的制備方法，采用砂型鑄造，砂型由上砂型和下砂型、型芯組成；具體包括以下步驟：

步驟1、型砂、芯砂準備：將石英砂、呋喃樹脂、固化劑按質量百分比計：呋喃樹脂加入量占石英砂量的1.0%～1.4 %,固化劑加入量占呋喃樹脂量的40 %～50 %，開動自動混砂機，測試型砂的使用時間控制在8-15min，要求試樣抗拉強度≥0.8 MPa的配方即可使用；

步驟2、造型

a.造上砂型：在模板上放置壓邊冒口、出氣片和上層冷鐵圈后放置砂箱，然后開動混砂機開始造上型砂，砂層厚度達到200mm，用搗砂棒緊實，混砂機旋轉一周用時控制在5-10分鐘；

b.造下砂型：放置澆注系統和中、下層冷鐵后再放置砂箱，然后開動混砂機開始造型，砂層厚度達到200mm，砂層緊實，混砂機旋轉一周用時控制在5-10分鐘；

c.制砂芯：在芯盒內放置好芯骨和冷鐵后，開動混砂機開始制芯，用搗砂棒緊實；

步驟3、起模：砂型4-6小時后起模、取芯，將上、下砂型從模板上吊起后翻箱，將硬化后的砂芯從芯盒中吊出，起模后2小時開始涂刷砂型表面，涂料總厚度0.8-1.2mm；

步驟4：烘烤砂型：將砂芯置入砂型進行烘烤，每遍烘烤2～3分鐘，烘烤結束后扣箱；

步驟5：熔煉：將Q10生鐵、廢鋼加入中頻爐，爐料分2批次加入，第一批加入60%，待第一批爐料熔化后加入SiC粉，SiC粉按照生鐵、廢鋼總質量的0.2%加入，待第一批爐料熔化后加入剩余部分爐料；

步驟6：澆鑄：處理好的鐵水從澆口杯進入直澆道、橫澆到并經過濾片過濾后經內澆道均勻進入進行澆鑄、成型后落砂，即形成錐形主軸，澆注后保溫96小時以上打箱，取出成型的錐形主軸。