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喷丸知识
TECHNICAL KNOWLEDGE
风电齿轮抛丸强化工艺介绍
发布时间:2020/4/15 15:30:30

1、风电齿轮为什么要强化?

风机机组体积庞大,其中风力发电齿轮箱结构复杂,内部齿轮尺寸较大,维护难度高、费用高,部分风电机组外部运行环境恶劣,内部齿轮运行工况较差,因此要求风电齿轮需要具有高可靠性。风电齿轮模数较大,在经受长时间运转情况下,齿面容易疲劳裂纹,出来齿面点蚀,通过喷丸强化,风电齿轮表层和次表层将形成残压压应力,给风电齿轮提供一个保护层,将大大提高风电齿轮的疲劳寿命。

2、风电齿轮通过哪些方式进行强化?

目前风电齿轮有通过喷丸机对齿轮部分进行喷丸强化,或者通过抛丸机对风电齿轮整体进行抛丸强化。从强化的效果来看,喷丸强化的强化效果较均匀,抛丸强化的强化均匀性较差,看可以控制在一定范围之内。从生产的效率来看,抛丸强化的效率远高于喷丸强化。因此,我们可以强化效果和生产效率两方面均衡考虑风电齿轮强化的方式。

3、风电齿轮抛丸强化案例介绍

1)风电齿轮尺寸:

      直径:800mm

      硬度:60HRC

2)抛丸工艺要求:

      丸料:CW32/0.8mm/G2/640HV

      抛丸强度:0.38-0.46mmA

      覆盖率:≥200%

      表面粗糙度:≤Ra3.0

     ※ 残余应力:50-100μm处≥1000MPa

3)加工设备:

      抛丸设备:吊挂式抛丸强化设备

      设备型号:OH1216-P280/3/7.5

      设备制造厂家:peentech

      抛头数量:3个

      抛头型号:P280

4)试验工艺参数:

      抛头转速:3000rpm

      抛丸流量:150kg/min

      抛丸强度:0.45mmA

      抛丸时间:12min

5)试验结果:

      抛丸后采用时代粗糙度仪,对齿顶、齿面、齿根部分进行粗糙度的检测,实测值为Ra2.193、2.046、2.459,均满足齿轮粗糙度要求。

     采用PROTO X射线应力分析仪对风电齿轮齿根圆角位置进行残余应力的检测,通过电解抛光机检测50μm处残余应力为-1015MPa,同时测得残余应力层深达200μm,满足残余应力要求。

6)风电齿轮抛丸强化结论:

风电齿轮通过抛丸强化后,齿轮齿面得到冷作硬化,形成一个残余应力保护层,提高齿面疲劳寿命,延迟齿面点蚀发生的时间。但抛丸必定带来表面形貌的变化,抛丸强化后,风电齿轮的粗糙度增加了,但是能控制在一定范围,齿面凹坑位置还能在一定程度上起到储存润滑油的效果,对齿轮运转稳定性影响不大。

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