CN207043278U - 风电齿轮箱盖板透盖铸件的铸造系统 - Google Patents
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Abstract
一种风电齿轮箱盖板透盖铸件的铸造系统，包括浇注系统，透盖铸件型腔，泥芯和出气口；泥芯位于透盖铸件型腔内并设置于透盖铸件径向中空位置内，泥芯内径向插接有多根加强芯骨；浇注系统包括直浇道、与直浇道连通的横浇道，与横浇道连通的弧形浇道，与弧形浇道连通的多个内浇口，且内浇口同时与透盖铸件型腔连通；横浇道包括依次连接的第一横浇道、第二横浇道和第三横浇道，第三横浇道为两根分别设于第二横浇道的两侧、且第三横浇道同时与弧形浇道连通；第二横浇道的横截面面积大于其它浇道的横截面面积。具有不容易导致泥芯变形、断裂，高温铁液能够分散快速的进入型腔,让浇注系统发挥最大的挡渣、排气作用，并减少缩孔、缩松形成机率的优点。
Description
技术领域
本铸造系统涉及铸造技术领域，具体地讲涉及一种风电齿轮箱盖板透盖铸件的铸造系统。
背景技术
随着经济的快速发展和人们生活水平的不断提高，人们对能源的需求不断扩大，给现实社会带来两大难题：一是煤和石油的有限储藏量所产生的能源危机，二是以煤、石油的大量燃烧而排放的废气(CO2和SO2)所产生的环境污染和温室效应使人类的生存环境不断恶化。
风能作为一种清洁的可再生能源，环保、洁净越来越受到世界各国的重视。风力发电机组中的齿轮箱是一个重要的机械部件，其主要功用是将风轮在风力作用下所产生的动力传速给发电机并使其得到相应的转速。透盖是一种位于齿轮箱外面起到密封作用的风力发电机齿轮箱的重要铸件，其在风力发电定期维护中起着至关重要的作用。透盖铸件外形如图1所示：是一种圆环状的薄壁结构，其径向的内腔呈中空状；该透盖最大外形尺寸：材质：QT400-18L；这种结构的透盖浇注前需要在浇注系统的内腔位置填充上泥芯，但是由于内腔泥芯过大、且厚度薄，浇注过程易变形或者断裂，导致铸件报废；此外，由于铸件壁薄，易变形，浇注过程要避免铁水长时间冲型导致泥心变形；因此亟待设计一种适合于风电齿轮箱盖板的透盖铸件的浇注系统。
实用新型内容
本实用针对现有技术的上述不足，提供一种不容易导致泥芯变形、断裂，高温铁液能够分散快速的进入型腔,让浇注系统发挥最大的挡渣、排气作用，并减少缩孔、缩松形成机率的风电齿轮箱盖板透盖铸件的铸造系统。
为了解决上述技术问题，本实用采用的技术方案为：一种风电齿轮箱盖板透盖铸件的铸造系统，该铸造系统包括浇注系统，透盖铸件型腔，泥芯和出气口，所述的出气口位于透盖铸件型腔的上部；所述的泥芯位于透盖铸件型腔内并设置于透盖铸件型腔径向中空位置内，且所述的泥芯内径向插接有多根加强芯骨；所述的浇注系统包括直浇道、与直浇道连通的横浇道，与横浇道连通的弧形浇道，与弧形浇道连通的多个内浇口，且所述的内浇口同时与透盖铸件型腔连通；所述的横浇道包括依次连接的第一横浇道、第二横浇道和第三横浇道，所述的第三横浇道为两根分别设置于第二横浇道的两侧、且第三横浇道同时与弧形浇道连通；所述的第二横浇道的横截面面积大于其它浇道的横截面面积。
采用上述结构，本实用的风电齿轮箱盖板透盖铸件的铸造系统，在浇筑时，首先高温铁液从直浇道进入到第一横浇道，然后再顺次进入第二横浇道、第三横浇道、弧形浇道，最终通过内浇口流入到透盖铸件型腔内实现充型；由于本实用采用第三横浇道为两根分别设置于第二横浇道的两侧，且第三横浇道同时与弧形浇道连通，保证铁液充型过程稳定、均匀的充满型腔，对泥芯冲击力小，同时采用第二横浇道的横截面面积大于其它浇道的横截面面积，保证铁液始终供给充裕、充型快、流量大、流速高，从而有效避免铁水长时间充型导致的泥芯变形问题；同时，本实用还采用在泥芯内径向插接有多根加强芯骨，提高了泥芯的强度，有效保证泥芯在充型过程中不开裂或断裂。
作为优选，所述的透盖铸件型腔的上表面设置多个冒口，所述的多个冒口沿着透盖铸件型腔周向均匀分布，且所述的出气口位于冒口上方；之所以采用上述结构是因为：铸件在铁液凝固过程中体积会发生变化，就必须采用补缩技术进行补偿，铁水凝固补缩采用保温冒口；为保证补缩能力，冒口凝固时间要比需要补缩的铸件时间长，冒口内存有的铁水必须大于铸件凝固时所需补缩的铁水；冒口颈凝固时间长于铸件凝固时间。
作为进一步优选，所述的多个冒口为6-8个，最优选为6个；透盖属于薄壁铸件，凝固速度快，自补缩能力差，需考虑外部补缩，因此，根据冒口模数、铸件模数等计算所得，需设置6个的保温冒口最为合适。
作为优选，所述的第二横浇道包括呈长方体形状的本体，且该呈长方体形状的本体自中部向外延伸有凸台部，该凸台部将呈长方体形状的本体分为上本体部和下本体部，所述的第三横浇道与下本体部和凸台部相连通；采用该结构，在铁液浇注过程中，铁水进入第三横浇道之后，其流量和体积会迅速变大，将铁液充满整个上述结构构成的第二横浇道的内腔，从而为后续铁液流通提供更大的供给量和速度，保证充型快速、高流量，避免铁水长时间充型导致的泥芯变形问题。
作为优选，所述的直浇道的横截面为圆形，所述的横浇道和弧形浇道的横截面为长方形；采用该结构，可以使得铁液流淌更为顺畅且流速快、充型快。
作为优选，所述的直浇道与横浇道相互垂直设置，且所述的弧形浇道为圆环形位于透盖铸件型腔的内圆中；所述的内浇口为6-12个、周向均匀分布于弧形浇道与透盖铸件型腔之间；采用该结构，可以使得铁液迅速均匀的从各个方向进入到透盖铸件型腔，使得型腔充型迅速，充型效果好，泥芯不易断裂。
作为优选，所述的多根加强芯骨为周向间隔100mm径向插接于泥芯内，且加强芯骨的长度为140-160mm；采用该结构可以充分保证其加强作用，充型过程泥芯不开裂、不断裂，有效保证铸件的浇注效果。
作为优选，所述的横浇道内设置有泡沫陶瓷过滤片；采用该结构使得铁液充型时比较平稳，不会冲击铸型或产生飞溅或卷人气体，减少冷隔、气孔的产生，而且具有良好的挡渣效果。
附图说明
图1本实用风电齿轮箱盖板透盖铸件结构示意图。
图2本实用风电齿轮箱盖板透盖铸件的铸造系统的部分浇注系统结构示意图(一个角度)。
图3本实用风电齿轮箱盖板透盖铸件的铸造系统的部分浇注系统结构示意图(另一个角度)。
图4本实用风电齿轮箱盖板透盖铸件的铸造系统的完整浇注系统结构示意图。
图5本实用风电齿轮箱盖板透盖铸件的铸造系统示意图(浇注方向)。
图6本实用风电齿轮箱盖板透盖铸件的铸造系统示意图(浇注系统底部朝上)。
具体实施方式
下面通过具体实施例结合附图进一步描述本实用，但本实用不仅仅局限于以下实施例。
如附图2-6所示，本实用的风电齿轮箱盖板透盖铸件的铸造系统，该铸造系统包括浇注系统1，透盖铸件型腔(即形成风电齿轮箱盖板透盖铸件的腔体，用于铁液浇注、填满，构成最终的铸件结构)2，泥芯3和出气口4，所述的出气口4位于透盖铸件型腔的上部；所述的泥芯位于透盖铸件型腔内并设置于透盖铸件型腔径向中空位置内，且所述的泥芯内径向插接有多根加强芯骨5(为了清晰的显示附图结构，加强芯骨在附图中以1根示出)；所述的浇注系统包括直浇道1.1、与直浇道连通的横浇道1.2，与横浇道连通的弧形浇道1.3，与弧形浇道连通的多个内浇口6，且所述的内浇口同时与透盖铸件型腔连通；所述的横浇道包括依次连接的第一横浇道1.21、第二横浇道1.22和第三横浇道1.23，所述的第三横浇道为两根分别设置于第二横浇道的两侧、且第三横浇道同时与弧形浇道连通；所述的第二横浇道的横截面面积大于其它浇道(直浇道、第一横浇道、第三横浇道)的横截面面积。
采用上述结构，本实用的风电齿轮箱盖板透盖铸件的铸造系统，在浇筑时，首先高温铁液从直浇道进入到第一横浇道，然后再顺次进入第二横浇道、第三横浇道、弧形浇道，最终通过内浇口流入到透盖铸件型腔内实现充型；由于本实用采用第三横浇道为两根分别设置于第二横浇道的两侧，且第三横浇道同时与弧形浇道连通，保证铁液充型过程稳定、均匀的充满型腔，对泥芯冲击力小，同时采用第二横浇道的横截面面积大于其它浇道的横截面面积，保证铁液始终供给充裕、充型快、流量大、流速高，从而有效避免铁水长时间充型导致的泥芯变形问题；同时，本实用还采用在泥芯内径向插接有多根加强芯骨，提高了泥芯的强度，有效保证泥芯在充型过程中不开裂或断裂。
如附图5所示，所述的透盖铸件型腔的上表面设置多个冒口7，所述的多个冒口沿着透盖铸件型腔周向均匀分布，且所述的出气口4位于冒口上方，本实施例的冒口个数为6个；铸件在凝固过程中体积发生变化，就必须采用补缩技术进行补偿，铁水凝固补缩采用保温冒口；之所以上述设置是因为：为保证补缩能力，冒口凝固时间要比需要补缩的铸件时间长，冒口内存有的铁水必须大于铸件凝固时所需补缩的铁水；冒口颈凝固时间长于铸件凝固时间；此外，透盖属于薄壁铸件，凝固速度快，自补缩能力差，需考虑外部补缩，因此，根据冒口模数、铸件模数等计算所得，需设置6个的保温冒口，保温才能保证冒口凝固时间比需要补缩的铸件时间长。
如附图3所示：本实用所述的第二横浇道1.22包括呈长方体形状的本体1.221，且该呈长方体形状的本体自中部向外延伸有凸台部1.222，该凸台部将呈长方体形状的本体分为上本体部和下本体部，所述的第三横浇道与下本体部和凸台部相连通；采用该结构，在铁液浇注过程中，铁水进入第三横浇道之后，其流量和体积会迅速变大，将铁液充满整个上述结构构成的第二横浇道的内腔，从而为后续铁液流通提供更大的供给量和速度，保证充型快速、高流量，避免铁水长时间充型导致的泥芯变形问题。
如附图2-3所示：本实用所述的直浇道的横截面为圆形，所述的横浇道和弧形浇道的横截面为长方形；采用该结构，可以使得铁液流淌更为顺畅且流速快、充型快。
如附图2-3所示：所述的直浇道与横浇道相互垂直设置，且所述的弧形浇道为圆环形位于透盖铸件型腔的内圆中；所述的内浇口为6-12个、周向均匀分布于弧形浇道与透盖铸件型腔之间，本实施例为8个50㎜×5㎜分散均布的内浇口；并在横浇道内增加泡沫陶瓷过滤片装置，具体可以设置于第二横浇道的凸台内，铁液充型时比较平稳，不会冲击铸型或产生飞溅或卷人气体，减少冷隔、气孔的产生，而且具有良好的挡渣效果。
本实用的泥芯由一圈厚度只有11mm左右的薄砂构成，整圈薄砂为悬空状态，薄砂离中心部位(圆周方向)有39mm左右，其中有一处悬空薄砂离中心部位(圆周方向) 有116mm左右，高温铁水进入型腔时，泥芯易变形断裂，导致铸件报废。因此制作泥芯时，在泥芯的最薄处整圈每隔100间距均匀布置150mm左右长的铁钉作为芯骨，防止泥芯裂开或断裂。因泥芯薄，为了增加泥芯的强度，采用新砂制作泥芯，并且增加树脂加入量，树脂、固化剂未完全反应发气量大，因此泥芯必须隔夜制作，避免浇注时高温铁水进入型腔，泥芯发气，从而使铸件产生气孔的缺陷。
使用本实用的铸造系统获得的浇注铸件，UT检测：UT检测符合欧标EN12680的3级；无损检测：UT、MT检测，符合欧标EN12680的3级，EN1369的LM3、AM3；由于高温铁液能够分散快速的进入型腔,让浇注系统发挥最大的挡渣、排气作用，并减少缩孔、缩松形成的机率。
Claims (9)
1.一种风电齿轮箱盖板透盖铸件的铸造系统，该铸造系统包括浇注系统，透盖铸件型腔，泥芯和出气口，所述的出气口位于透盖铸件型腔的上部；所述的泥芯位于透盖铸件型腔内并设置于透盖铸件型腔径向中空位置内，且所述的泥芯内径向插接有多根加强芯骨；所述的浇注系统包括直浇道、与直浇道连通的横浇道，与横浇道连通的弧形浇道，与弧形浇道连通的多个内浇口，且所述的内浇口同时与透盖铸件型腔连通；所述的横浇道包括依次连接的第一横浇道、第二横浇道和第三横浇道，所述的第三横浇道为两根分别设置于第二横浇道的两侧、且第三横浇道同时与弧形浇道连通；所述的第二横浇道的横截面面积大于其它浇道的横截面面积。
2.根据权利要求1所述的风电齿轮箱盖板透盖铸件的铸造系统，其特征在于：所述的透盖铸件型腔的上表面设置多个冒口，所述的多个冒口沿着透盖铸件型腔周向均匀分布，且所述的出气口位于冒口上方。
3.根据权利要求2所述的风电齿轮箱盖板透盖铸件的铸造系统，其特征在于：所述的多个冒口为6-8个。
4.根据权利要求3所述的风电齿轮箱盖板透盖铸件的铸造系统，其特征在于：所述的多个冒口为6个。
5.根据权利要求1所述的风电齿轮箱盖板透盖铸件的铸造系统，其特征在于：所述的第二横浇道包括呈长方体形状的本体，且该呈长方体形状的本体自中部向外延伸有凸台部，该凸台部将呈长方体形状的本体分为上本体部和下本体部，所述的第三横浇道与下本体部和凸台部相连通。
6.根据权利要求1所述的风电齿轮箱盖板透盖铸件的铸造系统，其特征在于：所述的直浇道的横截面为圆形，所述的横浇道和弧形浇道的横截面为长方形。
7.根据权利要求1所述的风电齿轮箱盖板透盖铸件的铸造系统，其特征在于：所述的直浇道与横浇道相互垂直设置，且所述的弧形浇道为圆环形位于透盖铸件型腔的内圆中；所述的内浇口为6-12个、周向均匀分布于弧形浇道与透盖铸件型腔之间。
8.根据权利要求1所述的风电齿轮箱盖板透盖铸件的铸造系统，其特征在于：所述的多根加强芯骨为周向间隔100mm径向插接于泥芯内，且加强芯骨的长度为140-160mm。
9.根据权利要求1所述的风电齿轮箱盖板透盖铸件的铸造系统，其特征在于：所述的横浇道内设置有泡沫陶瓷过滤片。
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