楊瑞飛
摘要:本文主要分析了我國風電齒輪箱箱體加工工藝的應用現(xiàn)狀,重點介紹了幾種全新的風電齒輪箱箱體相關加工工藝方法,這些工藝方法不僅能夠克服現(xiàn)有風電齒輪箱箱體加工中的缺點,而且具有多種特有的優(yōu)勢和優(yōu)點。通過對風電齒輪箱體加工工藝的研究,以期為實際解決當前的風電齒輪箱中箱體存在的問題。
關鍵詞:風電齒輪箱;箱體加工;加工工藝;分析研究
1 風電齒輪箱箱體概述
隨著我國社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展,社會各行各業(yè)呈現(xiàn)出迅猛的發(fā)展進步速度,社會中對于電力能源資源的需求也在快速增加。我國科學技術的進步,使得風力發(fā)電逐漸在實際的生產(chǎn)中有所普及應用。在風力發(fā)電機組中,齒輪箱是一個重要的機械零部件,其最為主要的功能就是將風輪在風力的作用下產(chǎn)生的動力能量傳遞給發(fā)電機并使其得到與之對應的風輪轉(zhuǎn)速。風輪的轉(zhuǎn)速如果較低,則需要依靠齒輪箱齒輪增速達到發(fā)電的要求,因此,一般也會將齒輪箱稱為增速箱。通常情況下,由于風力發(fā)電機組往往安裝在高山、荒野荒漠、海灘等風口處,受到極大的風力載荷和風力的沖擊,常年受到酷暑嚴寒等極端天氣的影響,很容易使風電齒輪箱的箱體出現(xiàn)破壞和損害。對于齒輪箱而言,一旦出現(xiàn)故障,修復工作較為困難,會給風力發(fā)電機組的正常工作帶來巨大的極為不利的影響,因此,對風電齒輪箱箱體的加工可靠性和使用壽命,往往有著更高的要求。本文對齒輪箱箱體加工工藝方法進行了分析研究,有著現(xiàn)實的價值和意義。
2 風電齒輪箱箱體的工藝方法
風電齒輪箱的箱體加工工藝有多種,一般而言,風電箱體的設計外形復雜,尺寸較大,精度較高,其中箱體的內(nèi)腔中也會有著較多的加工部位,因此對于加工工藝的要求相對較高。
2.1 加工機床
正如古語“工欲善其事必先利其器”所言,對風電齒輪箱箱體的加工工藝的方法進行分析研究,應當先從機床進行分析。加工機床的選擇,應當符合齒輪箱箱體的既定設計規(guī)劃,一般而言,主軸直徑150mm鏜桿的雙托盤臥式加工中心機床能夠很好的適應多種復雜工作環(huán)境下的齒輪箱體加工。傳統(tǒng)的加工中,箱體工件深處的孔徑和較長的刀柄經(jīng)常是加工中存在的主要問題,而150mm直徑的主軸能夠在懸伸的情況下穩(wěn)定進行加工工作,保證箱體的質(zhì)量。
2.2 夾具
對于風電齒輪箱箱體而言,上、下箱夾具的設計是十分重要且關鍵的。在夾具的施工中,應當遵循和堅持以下原則:第一,箱體工件的裝卡必須要緊固和穩(wěn)定,不能在走刀加工時因為夾具過于松散而導致震動的情況出現(xiàn)。第二,在進行箱體壓緊工作時不能產(chǎn)生變形。第三,夾具的零部件應當遠離箱體加工部位,避免出現(xiàn)相互干涉的問題。具體的夾具工作原則,如表1所示。
2.3 加工工藝
通常而言,在風電齒輪箱箱體的加工中,上下蓋的加工與合箱的加工是最為主要的兩個部分內(nèi)容。在箱體上、下蓋的加工中,具體而言,有著以下幾個步驟:首先是上活調(diào)平,夾具的支撐箱體工件底面的一般設計為三個等高的支撐柱體,這三個支撐柱保證夾具的支撐底面,除此之外,在實際的加工中,還需要對壓緊位置上進行確認,確保壓緊工作中工件不會發(fā)生形變。其次是找定坐標,定坐標的過程可以通過多種方法手段設備自動測點定坐標,有著省時、準確的優(yōu)點。最后是粗銑面與精銑面以及落活工作。而在合箱加工中,則需要根據(jù)箱體設計的圖紙要求進行加工,依次按照上活、粗加工平面、粗加工軸承孔、精銑面、精鏜軸承孔、落活、清洗、檢驗、入庫的順序要求進行。
風電齒輪箱箱體加工工藝的方法可以用表格進行概括,如表2所示。
同時,在加工過程中,也可以選擇合適的技術方法具體的對加工過程進行優(yōu)化,例如使用插銑加工,利用插銑在風電齒輪箱箱體中工件中內(nèi)腔工作,減少因為相應施工導致的震動,從而提高箱體加工的質(zhì)量。而粗銑震動的解決,也可以通過技術手段,用順銑代替逆銑,使粗加工更加平穩(wěn),減少刀具震動給箱體加工帶來的問題。
3 總結(jié)
總而言之,在風力發(fā)電作為我國主要并且普及的一種發(fā)電方法的現(xiàn)今社會中,對風電齒輪箱的箱體加工進行分析研究,不斷優(yōu)化其加工工藝,提升箱體的穩(wěn)定性和牢固性,對于風力齒輪箱工作作用的發(fā)揮有著至關重要的作用和價值意義。文章從此出發(fā)進行分析研究,希望能夠幫助提高我國風電齒輪箱的質(zhì)量水平。
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(作者單位:南京高速齒輪制造有限公司)