CN101892416A - 一种风力发电机轮毂的加工工艺 - Google Patents

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赵紫晨
杜欣
高意
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Abstract

一种风力发电机轮毂，本体材料采用球墨铸铁通过适当工艺制作而成：选取低锰、低硫的Q10牌号球墨铸铁用生铁，微量元素之和不大于0.1％，用量控制在0.065％；采用中频炉熔化生铁，熔化温度控制为1440-1470℃之间；选用含镁量较低的球化剂，使用几种各具特性的复合孕育剂进行孕育处理，球化时的温度为1390℃；采用半封闭的底注式浇注系统，浇注温度控制为1340℃，采用这种加工工艺而成的风力发电机轮毂不仅能更好地满足系统对机械性能的需要，而且不存在超过标准规定的缩孔、缩松、气孔、夹杂物以及表面微裂纹等铸造缺陷，使得风力发电机在恶劣的工作环境下也能正常运转，提高工作效率。

Description

一种风力发电机轮毂的加工工艺
技术领域  本发明涉及到一种轮毂，具体的是涉及到一种风力发电机中用以安装风力机叶片的轮毂。
背景技术  近些年，随着人们对绿色能源、可再生能源需求的快速增长，风力发电得到了突飞猛进的发展。目前，风力发电的主流机型是1.5～2MW的大型风力发电机。轮毂是风力发电机中一个最为重要的大型铸件，它将风机叶片和动力轴相连接，轮毂要承担抵抗风载、传递转矩、执行变桨距的功能。且由于自然风的风力和方向是动态变化的，叶片产生的气动荷载和由风轮旋转和机舱对风转动引起的离心力、惯性力和重力通过三片叶片传递给轴承最终传递给轮毂，从而对轮毂的机械强度要求很高。轮毂形状为球形壳体，主要壁厚是60～100mm，轮廓尺寸约3m，重达10t。由于风电场大多建设在海滩或草原等风力较大的地方，风力发电机要经受盐雾侵蚀、风沙吹打，经历严寒酷暑、日晒雨淋，运行环境十分恶劣。在这种恶劣的运行环境下还要求发电机有20年的使用期限。轮毂作为最为重要的大型铸件，质量要求特别高，不允许存在超过标准规定的缩孔、缩松、气孔、夹杂物以及表面微裂纹等铸造缺陷。目前现有的风力发电机的轮毂很难满足使用要求。
发明内容  本发明的目的是要提供一种风力发电机用轮毂，该轮毂不仅能更好地满足系统对机械性能的需要，而且不存在超过标准规定的缩孔、缩松、气孔、夹杂物以及表面微裂纹等铸造缺陷，使得风力发电机在恶劣的工作环境下也能正常运转，提高工作效率。
为实现上述目的，本发明所采用的技术解决方案主要是轮毂本体的材料采用球墨铸铁，且从孕育剂和球化剂的选择、熔化温度的控制、孕育及球化前铁水的成分控制和浇注过程等工艺上找到最佳工艺条件。
采用上述方案后，本发明的有益效果是：轮毂本体材质采用球墨铸铁，铸造性能好，弹性好；在孕育剂和球化剂的选择、熔化温度的控制、孕育及球化前铁水的成分控制和浇注过程等工艺上找到俱佳的条件，从而轮毂铸造缺陷少，能满足风力发电机对轮毂机械性能的要求，同时该轮毂容易制造，经济适用。本工艺适用于风力发电领域。
具体实施方式
一种风力发电机轮毂的加工工艺，其特征在于：
1.风力发电机轮毂本体材质采用球墨铸铁；
2.选用低锰、低硫的Q10牌号球墨铸铁用生铁，微量元素之和不大于0.1％，用量控制在0.065％；
3.采用中频炉熔化生铁，熔化温度控制在1440-1470℃之间，选用含镁量较低的球化剂，使用几种各具特性的复合孕育剂进行孕育处理，提高球状石墨的圆整度，延长孕育效果保持时间，球化时的温度为1390℃；
4.然后采用半封闭的底注式浇注系统，直浇道用陶瓷管，防止冲砂，浇注温度控制为1340℃，浇注后利用树脂砂良好的保温性、退让性和铁水本身的热能，让铸件在铸型中随型保温，这样冷却下来的铸件残余应力小，无需进行人工时效热处理。

Claims (2)

1.一种风力发电机轮毂，其特征在于：通过下列工艺制作加工风力发电机轮毂：
(1)选用低锰、低硫的Q10牌号球墨铸铁用生铁，微量元素之和不大于0.1％，用量控制在0.065％；
(2)采用中频炉熔化生铁，熔化温度控制为1440-1470℃之间；
(3)选用含镁量低的球化剂，使用几种各具特性的复合孕育剂进行孕育处理，且球化时的温度为1390℃；
(4)采用半封闭式的底注式浇注系统，直浇道用陶瓷管，浇注温度控制为1340℃。
2.根据权利要求1所述的一种风力发电机轮毂，其特征在于：轮毂本体材质采用球墨铸铁。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102182625A (zh) * 2011-01-24 2011-09-14 江苏兴盛风能科技有限公司 风力发电机组的轮毂毛坯件
CN109097519A (zh) * 2018-09-27 2018-12-28 江阴市茂昌铸造有限公司 一种风力发电机组毂铸件的制造工艺

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CN102182625B (zh) * 2011-01-24 2012-12-26 江苏兴盛风能科技有限公司 风力发电机组的轮毂毛坯件
CN109097519A (zh) * 2018-09-27 2018-12-28 江阴市茂昌铸造有限公司 一种风力发电机组毂铸件的制造工艺

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