CN101629235B - 双滚道变桨轴承滚道淬火方法 - Google Patents
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Abstract
双滚道变桨轴承滚道淬火方法，对变桨轴承环形双滚道的每一滚道逐一淬火，变桨轴承环形双滚道套圈在立式淬火机床上匀速转动，而进行淬火的中频淬火的淬火感应器相对固定，实现对旋转的环形双滚道变桨轴承滚道均匀淬火。对两个滚道逐一淬火。采用相邻的先后两只感应头，其中在先感应头用于辅助加热，在后感应头用于淬火加热，滚道在经过加热后，随即喷淋合成淬火剂淬火，控制旋转的环形双滚道变桨轴承滚道的转速，使滚道的淬火温度控制在900-950℃。在第二条轴承滚道淬火时，在已淬火滚道的适当部位设置多个冷却喷咀，使已淬火滚道温度控制在180℃以下。不影响第二滚道的淬硬，又不降低第一滚道的硬度。
Description
技术领域
本发明涉及双滚道变桨轴承受力面的热处理方法，尤其是双滚道变桨轴承受力面的淬火方法。
背景技术
1-5MW左右的风电发电机采用的变桨轴承是由内、外套圈，加上钢球、隔离块等组装而成。由于变桨轴承是双滚道四点接触结构，其内、外套圈的两个滚道的表面需要进行淬火处理，还要保证其精度，因为滚道的硬度和精度对轴承的磨擦启动力矩等技术指标，都起到至关重要的作用。
变桨轴承内、外套圈的直径达到二米左右，而内、外套圈的两个滚道(在滚道内安装钢球)之间的间隔只有十余毫米，对每个套圈的表面(凹圆弧状)的淬火质量是变桨轴承工作寿命的保证。
虽然现有技术涉及如：CN200610024924一种大功率晶体管变频电源，由三相全桥整流电路、平波滤波电路、组合逆变桥电路以及控制保护电路等组成，与输出功率用负载电路相联接完成由三相工频交流电转换成直流电，再由直流电逆变成单相高频率的交流电的过程。CN200810036059.无软带淬火机床，可用于环形器件淬火的卧式淬火机床。采用了淬火机构围绕工件旋转淬火的新型淬火方式，使淬火更加灵活。该发明不仅可以对环形工件淬火，还可以对其他形状的工件，以及形状复杂的工件进行淬火。CN200510027426梯形轮边的导向轮仿形淬火感应器，包括有效导线、过渡导线、接触板、绝缘板、淬火水管、淬火水盒，由有效导线构成的若干个梯形加热体沿半圆周平均分布，梯形加热体依次首尾交替串联，梯形加热体的平面垂直于圆周，首尾梯形加热的一端接过渡导线。梯形加热体至少有六个。梯形加热体为一等腰梯形，其下底部为开口。对锻钢的轮圈可进行整体淬火处理，而且具有较深的淬火层。
但现有的淬火感应器如设计成同时对内、外套圈的双滚道进行淬火，则难以保证变桨轴承双滚道表面淬火的质量要求：高硬度(≥58HRC)、大深度(≥5.5毫米)和少变形(≤0.2/1000毫米)。此外，滚道软带的淬火宽度也难以保证，且两条软带的位置也难以错开(每条滚道只允许一条软带)。而对双滚道采用每条滚道逐一淬火的方法，两滚道之间的距离太近，当第二条滚道淬火时，将对已淬火的第一条滚道产生回火，大大影响第一条滚道的淬火质量，使已淬硬的邻近滚道硬度降低，达不到高硬度技术要求。
发明内容
本发明目的是：提出一种双滚道变桨轴承滚道淬火方法，尤其是对双滚道采用对每条滚道逐一淬火的方法，当第二条滚道淬火时不会对第一条滚道产生回火，保证两条滚道的淬火质量。
本发明的技术方案是：双滚道变桨轴承滚道淬火方法，对变桨轴承环形双滚道的每一滚道逐一淬火，变桨轴承环形双滚道套圈在立式淬火机床上匀速转动，而进行淬火的中频淬火的淬火感应器相对固定，实现对旋转的环形双滚道变桨轴承滚道均匀淬火。对每一滚道逐一淬火。淬火感应器采用先后两只感应头的双电源结构，其中在先感应头用于辅助加热，在后感应头用于淬火加热，匀速转动滚道在经过先后加热后，随即喷淋合成淬火剂淬火冷却。控制旋转的环形双滚道变桨轴承套圈的转速，可使每一条滚道淬火温度控制在900-950℃。前后两只感应头的尺寸、形状及其相互位置直接影响淬火质量。在进行第二条滚道淬火时，采用合成淬火剂对第一条已经淬火后的滚道喷冷却液进行防护冷却(在淬火相邻部位设置多个冷却喷咀，并喷淋适量合成淬火剂冷却)，使其温度控制在180℃以下。防护冷却喷咀的设置位置、冷却液的流量大小等因素直接影响到防护效果。
合成淬火剂采用水溶性淬火液，含有多种高分子化合物，本发明合成淬火剂为水溶性淬火液，起码含有二种化合物：二乙醇胺或三乙醇胺2-6％、聚亚烷基二醇5-20％(重量比)，余量为水。具有逆溶特性，不影响水的冷却能力，并具有防锈、防腐、润湿、杀菌、消泡等功能，并无污染物排放。
本发明有益效果是：变桨轴承滚道热处理表面淬火的方法，采用双中频感应器对滚道表面淬火，达到：①高硬度，洛氏硬度达到≥58HRC(一般来说，42CrMo合金结构钢的淬火硬度为≥53HRC)；②大深度，采用较高频率的相邻前后两只感应头中频淬火，并通过调整两台中频电源的电气参数，使表面淬火深度≥5.5毫米(一般来说，采用较低频率的中频淬火才能达到≥5.5毫米的深度要求)；③少变形，本发明达到≤0.2/1000毫米的淬火变形要求。对于直径大于2000毫米、壁厚不足100毫米的双滚道轴承套圈来说，要达到以上技术要求，难度很大。本淬火方法解决了这一技术难题。本发明的合成淬火剂是一种水性乳液，具有逆溶特性，并具有防锈、防腐、润湿、杀菌、消泡等功能，并无污染物排放。
具体实施方式
实现双滚道变桨轴承的高硬度、大深度、少变形的滚道表面淬火，采用了两台最新型节能晶闸管(IGBT)较高频率的中频电源，配有滚道弧面跟踪并附带磁性瓷导磁体感应器，通过分别调整两台中频电源功率、频率，控制淬火加热温度、加热层深度及滚道加热层形状，利用合成淬火剂调整冷却速度，进行扫描淬火。在对变桨轴承内、外圈第一滚道表面淬火后，在对第二滚道进行表面淬火时，为了防止影响已淬滚道的硬度，必须对已淬滚道加以保护。保护方法是：在淬火区的邻近滚道的合适位置设置多个冷却喷咀，并喷淋适量合成淬火剂进行冷却，使已淬火滚道温度控制在180℃以下。做到既淬硬第二滚道，又不降低已淬第一滚道的硬度，最终达到了变桨轴承的双滚道的表面淬火要求。
Claims (1)
1.双滚道变桨轴承滚道淬火方法，对变桨轴承环形双滚道的每一滚道逐一淬火，变桨轴承环形双滚道套圈在立式淬火机床上匀速转动，而进行淬火的中频淬火的淬火感应器相对固定，实现对旋转的环形双滚道变桨轴承滚道均匀淬火；其特征是对滚道淬火时，采用相邻的先后两只感应头，其中在先的感应头用于辅助加热，在后的感应头用于淬火加热，滚道在经过加热后，随即喷淋合成淬火剂淬火，控制旋转的环形双滚道变桨轴承滚道的转速，使滚道的淬火温度控制在900-950℃；在第二条轴承滚道淬火时，为了防止邻近已淬火的第一条滚道产生回火，即在已淬火滚道的淬火相邻部位设置多个冷却喷咀，并喷淋适量合成淬火剂冷却，使已淬火滚道温度控制在180℃以下；所述合成淬火剂为水溶性淬火液，起码含有二种化合物：二乙醇胺或三乙醇胺2-6％(重量比)、聚亚烷基二醇5-20％(重量比)，余量为水。
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