CN117226040A - 一种风电连体轴承座铸造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种风电连体轴承座铸造方法，包括以下步骤：制作与连体轴承座大法兰端部结构相匹配的底部砂箱以及与连体轴承座中部、小法兰端部结构相匹配的中上部砂箱；底部砂箱吊装就位后，落入与连体轴承座大法兰端部结构相匹配的泥芯；中上部砂箱在底部砂箱上方吊装就位后，落入与连接轴承座中部及小法兰端部结构向匹配的泥芯，底部砂箱、中上部砂箱的砂型与泥芯形成与机架安装面竖向设置的连体轴承座相匹配的成型腔体；箱盖与中上部砂箱合箱后，通过成型腔体进行浇铸，形成风电连体轴承座，采用本发明的方法砂箱占用空间少，节省了树脂砂的使用量。

Description

一种风电连体轴承座铸造方法

技术领域

本发明涉及风电连体轴承座铸造技术领域，具体涉及一种风电连体轴承座铸造方法。

背景技术

这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

风电球墨铸铁连体轴承座是风电设备的关健零部件，需求量大，在保证铸件质量的情况下，尽量降低生产成本，是企业提高生产利润的有效手段之一。

风电球墨铸铁连体轴承座如图1所示，连体轴承座包括大法兰端部1、小法兰端部2以及中部3，具体的，连体轴承座为一个中空筒体结构，中空筒体的平行于其轴线方向的一侧为机架安装面，具有机架固定板4，大法兰端部和小法兰端部均具有机架固定板4，中空筒体结构的一端直径小于另一端直径，分别为小头法兰端面和大头法兰端面，小头法兰端面位于小法兰端部，大头法兰端面位于大法兰端部，连体轴承座的结构复杂，且壁厚相对较薄，外型尺寸大，现风电球墨铸铁连体轴承座传统铸造方案为与机架安装面朝上或朝下的平躺式铸造方案即采用连体轴承座轴线水平设置的铸造方案，使用砂箱长、宽尺寸大，占用空间较大，使用树脂砂较多，铸件吨成本高，且开箱时需要较大吨位行车才能整体起吊，因此，综上所述，按传统铸造方式生产砂铁比大，造型和开箱工序需使用较大吨位起吊设备，且占用造型空间大。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种风电连体轴承座铸造方法，减少了砂箱的长、宽尺寸，避免了使用大吨位行车进行开箱，而且降低了树脂砂的使用量。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

本发明的实施例提供了一种风电连体轴承座铸造方法，包括以下步骤：

制作与连体轴承座大法兰端部结构相匹配的底部砂箱以及与连体轴承座中部、小法兰端部结构相匹配的中上部砂箱；

底部砂箱吊装就位后，落入与连体轴承座大法兰端部结构相匹配的泥芯；

中上部砂箱在底部砂箱上方吊装就位后，落入与连接轴承座中部及小法兰端部结构向匹配的泥芯，底部砂箱、中上部砂箱的砂型与泥芯形成与机架安装面竖向设置的连体轴承座相匹配的成型腔体；

箱盖与中上部砂箱合箱后，通过成型腔体进行浇铸，形成风电连体轴承座。

可选的，所述底部砂箱的制作方法为：将底部箱圈套在下部外模的外周，其中下部外模与连体轴承座大法兰端部相匹配，在下部外模安装多个浇道，多个浇道安装完成后，在下部外模和底部箱圈之间充填树脂砂，待树脂砂硬化后进行脱模，完成下部砂箱的制作。

可选的，浇道包括总浇道和多个分支浇道，多个分支浇道沿环向布置，多个分支浇道连接至总浇道，总浇道竖向设置，并且穿过用于设置在底砂箱中部的泥芯。

可选的，底部箱圈设置有省砂挡板。

可选的，充填树脂砂时，预埋入随形冷铁，随形冷铁与下部外模的表面接触。

可选的，所述中上部砂箱的制作方法为：将中上部箱圈套在中上部外模的外周，其中，中上部外模中部与连体轴承座的中部相匹配，其上部与连体轴承座的小法兰端部相匹配，在中上部箱圈与中上部外模之间充填树脂砂，待树脂砂硬化后进行脱模，完成中上部砂箱的制作。

可选的，中上部箱圈设置有省砂挡板。

可选的，充填树脂砂时，预埋入随形冷铁，随形冷铁与中上部外模的外表面接触。

可选的，在箱盖中充填树脂砂，充填树脂砂时预埋冒口和随行冷铁，箱盖合箱后，冒口与成型腔体连通，随行冷铁为与成型腔体顶部，箱盖中的树脂砂对成型腔体顶部进行封堵。

可选的，底部砂箱制作完成后，翻转180°后吊装就位，然后落入泥芯，中上部砂箱制作完成后，于中上部外模脱离后直接在底部砂箱上吊装就位。

本发明的有益效果如下：

1.本发明的连体轴承座铸造方法，底部砂箱和中上部砂箱形成的成型腔体形状与机架安装面竖向设置的连通轴承座的形状相匹配，使得连接轴承座以竖向的姿态进行铸造，减少了砂箱的长度和宽度尺寸，减少了占地空间，无需采用大吨位行车进行起吊。

2.本发明的连体轴承座铸造方法，底部箱圈和中上部箱圈均设置有省砂挡板，减少了箱圈和相应外模之间的空间，降低了树脂砂的使用量，降低了铸件的生产成本。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是风电连体轴承座结构示意图；

图2是本发明实施例1底砂箱制作时下外模和底部箱圈配合示意图；

图3是本发明实施例1中1号泥芯结构示意图；

图4是本发明实施例1中1号芯盒结构示意图；

图5是本发明实施例1中2号泥芯结构示意图；

图6是本发明实施例1中3号泥芯结构示意图；

图7是本发明实施例1中3号泥芯的芯盒结构示意图；

图8是本发明实施例1中4号泥芯结构示意图；

图9是本发明实施例1中4号泥芯的芯盒结构示意图；

图10是本发明实施例1中5号泥芯结构示意图；

图11是本发明实施例1中5号泥芯的芯盒结构示意图；

图12是本发明实施例1中6号泥芯结构示意图；

图13是本发明实施例1中6号泥芯的芯盒结构示意图；

图14是本发明实施例1中上部外模结构示意图；

图15是本发明实施例1中上箱圈与中上部外模配合示意图；

图16是本发明实施例1中7号泥芯结构示意图；

图17是本发明实施例1中7号泥芯对应的芯盒结构示意图；

图18是本发明实施例1中8号泥芯结构示意图；

图19是本发明实施例1中8号泥芯对应的芯盒结构示意图；

图20是本发明实施例1中9号泥芯结构示意图；

图21是本发明实施例1中9号泥芯对应的芯盒结构示意图；

图22是本发明实施例1中10号泥芯结构示意图；

图23是本发明实施例1中10号泥芯对应的芯盒结构示意图；

图24是本发明实施例1箱盖合箱后状态图；

其中，1.大法兰端部，2.小法兰端部，3.中部，4.机架固定板，5.底板，6.凸起结构，7.凸起，8.吊耳，9.外圈定位块，10.内圈定位块，11.中心定位块，12.凸起定位块，13.分支浇道，14.总浇道，15.底部箱圈，16.省砂挡板，17.随形冷铁，18.倾斜侧面，19.1号泥芯，20.1号芯盒，21.2号泥芯，22.3号泥芯，23.4号泥芯，24.随形冷铁，25.3号芯盒，26.4号芯盒，27.5号泥芯，28.6号泥芯，29.随形冷铁，30.5号芯盒，31.6号芯盒，32.通道，33.底板，34.中部筒状结构，35.成型块，36.中上箱圈，37.省砂挡板，38.7号泥芯，39.8号泥芯，40.9号泥芯，41.10号泥芯，42.7号芯盒，43.8号芯盒，44.9号芯盒，45.随形冷铁，46.10号芯盒，47.冒口，48.随形冷铁，49.箱盖。

具体实施方式

为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”字样，仅表示与附图本身的上、下方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1

本实施例提供了一种风电连体轴承座铸造方法，包括以下步骤：

步骤1：制作底部砂箱，底砂部箱与连体轴承座的大法兰端部相匹配，用于与其内部的泥芯配合，形成用于铸造连接轴承座大法兰端部的成型腔体。

采用下外模和底部箱圈对底部砂箱进行制作。

如图2所示，所述下外模包括底板5，底板5上表面设置有凸起结构6，凸起结构采用凸台，所述凸起结构6的截面形状与大法兰端部1的断面形状相对应，凸起结构6上表面的两侧均设置有一个凸起7，凸起7与连接轴承座大法兰端部的两个吊耳8相匹配，两个凸起7之间间的区域设置有定位块，用于对浇道进行定位，所述浇道包括总浇道14和多个分支浇道13。

本实施例中，定位块包括沿圆周分布的外圈定位块9，内圈定位块10以及位于外圈定位块9和内圈定位块10所在圆周中心的中心定位块11。

两个凸起7上也设置有凸起定位块12，用于对分支浇道进行定位。

本实施例中，分支浇道13设置多个，沿环向布置，其中设定的内圈定位块10和对应的外圈定位块9以及凸起7上对应的凸起定位块12之间设置分支浇道13，浇铸时，所有分支浇道相互连通，设定的内圈定位块10与分支浇道13的一端连接，该分支浇道13的另一端连接至总浇道14的第一部分，总浇道14的第一部分利用中心的定位块11进行定位。

安装好浇道后，在底板上放置底部箱圈15，底部箱圈15设置在下部外模的凸起结构6的外周，所述底部箱圈设置有省砂挡板16，本实施例中，省砂挡板16设置四个，分别设置在底部箱圈15的四个角处，四个省砂挡板16分别设置在底部箱圈15的一个箱壁与相邻的两个箱壁之间，四个省砂挡板16与凸起结构6的对应倾斜侧面平行设置，倾斜侧面是指凸起结构6中与底部箱圈呈设定锐角的侧面，由于凸起结构6的倾斜侧面18与底部箱圈15之间为吃砂量较大区域，因此设置了与凸起结构相匹配的省砂挡板16，树脂砂填充在省砂挡板16外部，减少了树脂砂的用量，降低了铸件生产成本。

放置好底部箱圈15后，在底部箱圈15、省砂挡板16与下外模之间的空间填充树脂砂，树脂砂填充到设定高度后，放置随形冷铁17，随形冷铁17采用块状结构，随形冷铁17设置在两个分支浇道之间的区域，且与下外模的外侧面接触，树脂砂填充至与底部箱圈15顶面平齐。

待树脂砂硬化后，形成与连体轴承座大法兰端部对应的砂型，将底部箱圈15利用起吊设备进行提升，浇道以及随形冷铁随17砂型和底部箱圈15提升，砂型与下部外模分离，实现了脱模。

此时完成了底部砂箱的制作。

利用起吊设备将制作完成的底部砂箱翻转180°后，将底部砂箱吊装就位，此时底部砂箱的砂型设置有与连体轴承座大法兰端部相匹配的凹腔，在砂型的外表面涂覆脱模涂料，方便砂型与铸造的工件进行脱离。脱模涂料采用现有铸造用脱模涂料即可，在此不进行详细叙述。

在凹腔内放入泥芯，泥芯与砂型的凹腔内腔面形成与连体轴承座大法兰端部相匹配的成型腔体。

该步骤中，如图3-图4所示，泥芯包括1号泥芯19，1号泥芯设置在凸起7形成的凹腔内，与连体轴承座大法兰端部两个吊耳内部通道32相匹配，采用1号芯盒20制作而成。1号芯盒内部的成型空间与1号泥芯形状相匹配。

如图5所示，2号泥芯21与连体轴承座中空筒体结构的内部空腔相匹配，采用2号芯盒制成，2号芯盒内部的成型空间与2号泥芯的形状相匹配。2号泥芯制作时，其预埋总浇道的第二部分，2号泥芯装配后，总浇道14的第二部分与底部砂箱中预埋的总浇道的第一部分连接。

本实施例中，总浇道14和分支浇道13均采用陶瓷管制成，能够承受较高的温度。

然后在下外模凸起结构2形成的凹腔内放置3号泥芯、4号泥芯、5号泥芯和6号泥芯。

3号泥芯、4号泥芯、5号泥芯和6号泥芯围合成一个环形结构，与2号泥芯的底部共同构成用于浇铸大法兰端部的成型腔体。

如图6-图9所示，其中3号泥芯22和4号泥芯23均为弧形结构，均设置有下芯吊环，3号泥芯和4号泥芯的一侧为与5号泥芯和6号泥芯对应的一侧，该侧埋设有随形冷铁24。

3号泥芯由3号芯盒25制成，4号泥芯采用对应的4号芯盒26制成，与3号泥芯的结构相同，3号芯盒和4号芯盒进行填砂过程中，埋入随形冷铁24。

如图10-图13所示，5号泥芯27和6号泥芯28采用对应的芯盒制成，5号泥芯和6号泥芯的结构相同，5号泥芯27由5号芯盒30制成，6号泥芯28由6号芯盒31制成，5号泥芯和6号泥芯均设置有下芯吊环，5号泥芯和3号泥芯之间的空间形成连体轴承座大法兰端部用于与机架固定的一个固定板的成型空腔，4号泥芯与6号泥芯之间空间形成连体轴承座大法兰端部用于与机架固定的另一个固定板的成型空腔。

5号泥芯与3号泥芯对应的端部预埋有随形冷铁29,6号泥芯与4号泥芯对应的端部预埋有随形冷铁29。

步骤2：制作中上砂箱，中上砂箱与连体轴承座的中部及小法兰端部相匹配，用于与其内部的泥芯配合，形成用于铸造连接轴承座中部和小法兰端部的成型腔体。

采用中上部外模制作中上砂箱，如图14所示，所述中上部外模包括底板33，底板33设置有与连体轴承座中空筒状结构相匹配的中部筒状结构34，中部筒状结构34的顶部设有一成型块35，以使得砂型预留出用于放置成型小法兰端部机架固定板的泥芯空间。底板33、中部筒状结构34以及成型块35可拆卸连接，中部筒状结构34沿周向由多个部分可拆卸连接构成，脱模时沿径向移动每个部分，可进行脱模。

如图15所示，在底板33上放置中上箱圈36，中上箱圈36设置在中部筒状结构34及成型块35外周，中上箱圈36设置有与下箱圈省砂挡板对应的省砂挡板37。

放置好中上箱圈后，在省砂挡板37、中上箱圈36及中上部外模之间的空间填充树脂砂。直至树脂砂填充至与成型块35上表面相平齐。

填充树脂砂的同时，在中部筒状结构的侧面设定位置放置随形冷铁，随形冷铁与中部筒状结构的外侧面接触，并埋入树脂砂内部。

待树脂砂硬化后，形成连体轴承座中部以及小法兰端部的砂型。

将中部筒状结构34与成型块35拆卸分离，将成型块吊出，然后将中部筒状结构34的多个部分分离，并沿径向向内侧运动，实现中部筒状结构的脱模，将中上箱圈36连通形成的砂型起吊，完成与底板33脱模，形成了中上砂箱，中上砂箱起吊后直接吊装至底部砂箱上方，并将中上箱圈36和底部箱圈15通过螺栓进行固定。

在中上砂箱的砂型表面涂覆脱模涂料，以便于铸件与砂型方便进行脱离，脱模涂料采用现有材料即可，在此不进行详细叙述。

如图16-图23所示，在成型块35形成的凹腔中放入7号泥芯38、8号泥芯39、9号泥芯40和10号泥芯41，7号泥芯和8号泥芯结构相同，9号泥芯和10号泥芯结构相同，其中7号泥芯、8号泥芯、9号泥芯和10号泥芯采用对应的芯盒制成，7号泥芯38由7号芯盒42制成，8号泥芯39由8号芯盒43制成，9号泥芯40由9号芯盒44制成，10号泥芯41由10号芯盒46制成，7号-10号泥芯制备时，在对应的芯盒中填充树脂砂的同时预埋如随形冷铁45。

7号泥芯、8号泥芯、9号泥芯和10号泥芯与2号泥芯的上部以及中上部砂箱的砂型表面共同构成小法兰端部结构的成型空腔。

其中7号泥芯与9号泥芯相对的端部构成小法兰端部一个机架固定板的成型空腔，且9号泥芯在该端部预埋有多个随行冷铁，8号泥芯与10号泥芯相对的端部构成小法兰端部另一个机架固定板成型空腔，且10号泥芯在该端部预埋有多个随行冷铁。

此时，10个泥芯以及底砂箱、中上砂箱的砂型内侧面共同构成了整个连体轴承座的成型腔体，且该成型腔体与机架安装面竖向设置的连体轴承座相匹配。且分支浇道的出液端与成型腔体相连通，每个分支浇道相互连通，分支浇道与总浇道相连通。

步骤3：如图24所示，两个砂箱吊装就位后，在中上砂箱顶部放置箱盖49，箱盖49内预先填充树脂砂，并且在树脂砂中埋入冒口47和随行冷铁48，然后利用螺栓将箱盖49与中上砂箱固定，冒口47与成型腔体连通，随行冷铁48位于成型腔体的顶部，箱盖49中的树脂砂对成型腔体顶部进行封堵，然后在总浇道顶端安装浇杯，利用浇杯向浇道内注入铸造用液态球墨铸铁，液态球墨铸铁充满成型腔体，待液态球墨铸铁冷却凝固后，完成了连体轴承座的铸造。

此时取下箱盖及中上砂箱，然后将铸造好的连通轴承座从底部砂箱中吊出。

采用本实施例的铸造方法，连体轴承座小头法兰端面位于浇注顶面的竖做方式，砂箱长、宽尺寸可减小50％，减少了占用空间，同时设置了省砂挡板，节省了树脂砂的使用量，降低了铸件的生产成本，同时无需使用较大吨位的起吊设备进行吊装。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种风电连体轴承座铸造方法，其特征在于，包括以下步骤：

制作与连体轴承座大法兰端部结构相匹配的底部砂箱以及与连体轴承座中部、小法兰端部结构相匹配的中上部砂箱；

底部砂箱吊装就位后，落入与连体轴承座大法兰端部结构相匹配的泥芯；

中上部砂箱在底部砂箱上方吊装就位后，落入与连接轴承座中部及小法兰端部结构向匹配的泥芯，底部砂箱、中上部砂箱的砂型与泥芯形成与机架安装面竖向设置的连体轴承座相匹配的成型腔体；

箱盖与中上部砂箱合箱后，通过成型腔体进行浇铸，形成风电连体轴承座。

2.如权利要求1所述的一种风电连体轴承座铸造方法，其特征在于，所述底部砂箱的制作方法为：将底部箱圈套在下部外模的外周，其中下部外模与连体轴承座大法兰端部相匹配，在下部外模安装多个浇道，多个浇道安装完成后，在下部外模和底部箱圈之间充填树脂砂，待树脂砂硬化后进行脱模，完成下部砂箱的制作。

3.如权利要求2所述的一种风电连体轴承座铸造方法，其特征在于，浇道包括总浇道和多个分支浇道，多个分支浇道沿环向布置，多个分支浇道连接至总浇道，总浇道竖向设置，并且穿过用于设置在底砂箱中部的泥芯。

4.如权利要求2所述的一种风电连体轴承座铸造方法，其特征在于，底部箱圈设置有省砂挡板。

5.如权利要求2所述的一种风电连体轴承座铸造方法，其特征在于，充填树脂砂时，预埋入随形冷铁，随形冷铁与下部外模的表面接触。

6.如权利要求1所述的一种风电连体轴承座铸造方法，其特征在于，所述中上部砂箱的制作方法为：将中上部箱圈套在中上部外模的外周，其中，中上部外模中部与连体轴承座的中部相匹配，其上部与连体轴承座的小法兰端部相匹配，在中上部箱圈与中上部外模之间充填树脂砂，待树脂砂硬化后进行脱模，完成中上部砂箱的制作。

7.如权利要求6所述的一种风电连体轴承座铸造方法，其特征在于，中上部箱圈设置有省砂挡板。

8.如权利要求6所述的一种风电连体轴承座铸造方法，其特征在于，充填树脂砂时，预埋入随形冷铁，随形冷铁与中上部外模的外表面接触。

9.如权利要求1所述的一种风电连体轴承座铸造方法，其特征在于，在箱盖中充填树脂砂，充填树脂砂时预埋冒口和随行冷铁，箱盖合箱后，冒口与成型腔体连通，随行冷铁为与成型腔体顶部，箱盖中的树脂砂对成型腔体顶部进行封堵。

10.如权利要求1所述的一种风电连体轴承座铸造方法，其特征在于，底部砂箱制作完成后，翻转180°后吊装就位，然后落入泥芯，中上部砂箱制作完成后，于中上部外模脱离后直接在底部砂箱上吊装就位。