CN101456057B - 大型风电主轴轴端大法兰胎模锻造工装及锻造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大型风电主轴轴端大法兰胎模锻造工装及锻造方法，所述工装包括：风电主轴轴端大法兰胎模、调整适合风电主轴长度要求的一整套垫圈和保证镦粗过程中风电主轴轴端大法兰胎模锻造工装旋转的旋转台。所述锻造方法为：经锻造成型的风电主轴锻件，由加热炉中吊出，把它垂直竖起，再用吊具吊起，垂直放入风电主轴轴端大法兰胎模锻造工装之中，对风电主轴轴端大法兰进行胎模锻造，为使风电主轴轴端大法兰能均匀充满风电主轴轴端大法兰胎模模腔，应使工装在锻造过程中不断旋转。本发明使风电主轴轴端大法兰的加工余量减小，尺寸精确，而且形状规整，降低风电主轴锻件重量6～7％，风电主轴轴端大法兰尺寸精度可提高13～20％。

Description

大型风电主轴轴端大法兰胎模锻造工装及锻造方法

技术领域

本发明涉及一种大型风电主轴轴端大法兰胎模锻造工装及锻造方法，属于锻造生产技术领域。

背景技术

大型风电主轴锻件目前其重量为5～15吨，甚至更重，由于其设计均有一个轴端大法兰，其直径在1050～1500mm之间，轴身长度在2400～4000之间，它们在3150T油压机上锻造都有一个技术难点，那就是如何更精确锻造轴端大法兰。

发明内容

本发明需要解决的技术问题就在于提供一种大型风电主轴轴端大法兰胎模锻造工装及锻造方法，它提高了锻造精度，减少了风电主轴锻件重量，缩短了锻造时间，降低了工人劳动强度，减少了机加工工时，降低了生产成本，满足了风电主轴轴端大法兰锻造工艺技术要求，为风电事业的大发展开辟了新型道路。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明一种大型风电主轴轴端大法兰胎模锻造工装，包括油压机和风电主轴锻件，所述油压机包括油压机移动工作台和油压机动樑，所述工装安装在油压机移动工作台上，包括旋转台，所述旋转台包括旋转台底座，所述旋转台底座安装在油压机移动工作台上，所述旋转台底座之上通过滑道安装有旋转圆盘，所述旋转圆盘之上安装有一组垫圈组件，所述垫圈组件之上安装有风电主轴轴端大法兰锻造胎模；所述风电主轴锻件安放在胎模内；所述油压机动樑下部安装有动樑摆连接板，动摆连接板下部安装有上砧座，所述上砧座下部安装有上砧子。

本发明所述旋转台为空心旋转台，旋转台的中心为空心的，所述旋转台由上、下两部分构成，下部为空心旋转台底座，上部为空心旋转台圆盘，所述底座和圆盘之间设置有一个定位环；底座和圆盘之间设置有滚珠，滚珠之上设置有安装在圆盘内的上滑道，滚珠之下设置有下滑道，底座上设置有一组弹簧安装槽，所述弹簧安装槽内安装有弹簧，所述弹簧顶部和下滑道连接，弹簧底部安放在弹簧槽内的垫片，所述弹簧内安装有一个弹簧定位杆。锻造风电主轴轴端大法兰时，由于它直径大，所以多采用局部镦粗锻造工序。为使风电主轴轴端大法兰充满胎模，在锻造过程中，就得不断将风电主轴锻件连同整套工装不断旋转，本发明所述旋转台满足了锻造过程中的旋转要求。

本发明所述垫圈组件由一组内外径均相同、高度不全相同的垫圈构成，所述垫圈由止扣组合安装。所述垫圈组件可在锻造长短不同的风电主轴轴端大法兰时，进行配套组合使用，以满足风电主轴的长度要求。

本发明所述风电主轴轴端大法兰锻造胎模为一个环形凹槽型，胎模中间的凹槽腔为胎模模腔，胎模模腔的中间设置有一个胎模漏轴通孔，所述胎模模腔底部设置有一个胎模模腔预留槽。

本发明所述动樑连接板通过螺钉和油压机动樑连接，连接板两端分别设置有一个“T”形槽，所述“T”形槽为上砧座安装销的安装槽，所述上砧座通过安装销和连接板连接，安装销上设置有固定楔孔，为了充分利用3150T油压机有效行程，本发明所述上砧座通过两个安装销与连接板安装一起，为拆装方便，安装销上加工有固定楔孔，用固定楔子打紧即可，拆装极为方便。

3150T油压机它的最大行程仅有4000mm，可要生产的大型风电主轴长度已在3600～4000mm，为了满足大型风电主轴轴端大法兰锻造需要，就得充分利用3150T油压机的有效行程。

通常油压机动樑下设计为一个上砧板，它起到与动樑安装连接作用，其下部设计一个上砧座，它与上砧板的连接多为挂吊式的，在上砧板下面多加工成燕尾槽；在上砧座下面安装上砧子，上砧子上面多加工成一个燕尾，上砧子燕尾安装在上砧座燕尾槽内，并用楔铁打紧。一般在3150T油压机上，这套工装通常高度达1200mm。为了减少这套工装的高度，本发明使用了动樑连接板，它安装在动樑上靠12个螺钉安装固定，所述连接板与上面所述的上砧板最大的不同是它可以作镦粗板使用，它的高度在300mm上下，这样它的使用可以使通常的上砧座加上砧子的高度从，1200mm一下子降到了300mm了。这样仅此一项就可充分利用3150T油压机有效行程900mm。

本发明所述上砧座底部为一个燕尾槽，所述上砧子顶部为一个燕尾，上砧子燕尾安装在上砧座燕尾槽内。上砧座底部采用燕尾槽结构不仅可以减少设计高度，而且拆装极为方便，大大降低了拆装时间，从而提高了生产效率。

本发明同时公开了一种使用所述的大型风电主轴轴端大法兰胎模锻造工装进行大型风电主轴轴端大法兰胎模锻造的锻造方法，所述方法包括下列步骤：

1)、把油压机移动工作台从其动樑下开出来；

2)、把旋转台整体，包括旋转圆盘、滑道和旋转台底座吊装到油压机移动工作台上，依靠其台面凹槽安装好；

3)、把垫圈按大型风电主轴长度要求，一件件吊装在旋转工作台上，垫圈靠止扣组成一体；

4)、把大型风电主轴轴端大法兰胎模吊装在垫圈组合上，胎膜也靠止扣与垫圈组合固定成一体；

5)、根据大型风电主轴长度确定上砧子的吊装，若油压机行程能满足要求，则把上砧子与上砧座用安装销吊装好，并用固定楔打紧，如油压机有效行程满足不了要求，则把上砧座与上砧子卸下来，加大油压机动樑有效行程，以满足大型风电主轴轴端大法兰胎模锻造要求；

6)、大型风电主轴轴端大法兰胎模工装全部安装好后，把加热好的大型风电主轴锻件从加热炉中吊出；

7)、把大型风电主轴锻件垂直竖起。

8)、用吊具把垂直竖起来的大型风电主轴锻件吊入大型风电主轴轴端大法兰胎模锻造工装中；

9)、将油压机移动工作台开到油压机动樑之下；

10)、开动油压机动樑对大型风电主轴轴端大法兰进行镦粗锻造；

11)、依据胎模镦粗锻造的需要旋转旋转圆盘，使大型风电主轴锻件连同一整套工装一起转动，最终完成大型风电主轴轴端大法兰胎模镦粗锻造，使大法兰充满胎模模腔；

12)、开动油压机移动工作台，使其从油压机动樑之下开出来；

13)、用吊具把胎模连同风电主轴锻件吊起来；

14)、使风电主轴锻件从胎模中脱模放平，准备进入下步工序。

所述油压机为3150T油压机。

本发明由于风电主轴轴端大法兰是在胎模中锻造，使风电主轴轴端大法兰的加工余量减小，尺寸精确，而且形状规整，比自由镦粗锻造的明显好。从而降低风电主轴锻件重量6～7％，风电主轴轴端大法兰尺寸精度可提高13～20％。这样可降低生产成本，提高机加工效率，从而提高经济效益。

综上所述：本发明保证了大型风电主轴轴端大法兰胎模锻造要求，使通常锻造行业认为大型风电主轴轴端大法兰难于锻造成为很容易而且形状精、尺寸准的生产方法了。

附图说明

图1是本发明所述大型风电主轴轴端大法兰胎模锻造工装结构示意图。

图2是本发明所述旋转台结构示意图。

图3是本发明所述风电主轴轴端大法兰锻造胎模结构示意图。

图4是本发明所述动樑连接板结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本

发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

如图1所示，本发明一种大型风电主轴轴端大法兰胎模锻造工装，包括油压机和风电主轴锻件8，所述油压机包括油压机移动工作台14和油压机动樑1，所述工装安装在油压机移动工作台上，包括旋转台，所述旋转台包括旋转台底座13，所述旋转台底座安装在油压机移动工作台14上，所述旋转台底座之上通过滑道12安装有旋转圆盘11，所述旋转圆盘之上安装有一组垫圈组件10，所述垫圈组件之上安装有风电主轴轴端大法兰锻造胎模9；所述风电主轴锻件8安放在胎模内；所述油压机动樑底部安装有动樑连接板3，动摆连接板下部安装有上砧座4，所述上砧座底部安装有上砧子7。

如图2所示，本发明所述旋转台为空心旋转台，旋转台的中心为空心的，所述旋转台由上、下两部分构成，下部为空心旋转台底座13，上部为空心旋转台圆盘11，所述底座和圆盘之间设置有一个定位环15；底座和圆盘之间设置有滚珠16，滚珠之上设置有安装在圆盘内的上滑道17，滚珠之下设置有下滑道18，底座上设置有一组弹簧安装槽，所述弹簧安装槽内安装有弹簧19，所述弹簧顶部和下滑道连接，弹簧底部连接安放在弹簧槽内的垫片20，所述弹簧内安装有一个弹簧定位杆21。锻造风电主轴轴端大法兰时，由于它直径大，所以多采用局部镦粗锻造方法。为使风电主轴轴端大法兰充满胎模，在锻造过程中，就得不断将风电主轴锻件连同整套工装不断旋转，本发明所述旋转台满足了锻造过程中的旋转要求。

如图1所示，本发明所述垫圈组件由一组内外径均相同、高度不全相同的垫圈构成，所述垫圈由止扣组合安装。所述垫圈组件可在锻造长短不同的风电主轴轴端大法兰时，进行配套组合使用，以满足风电主轴的长度要求。

如图3所示，本发明所述风电主轴轴端大法兰锻造胎模9为一个环形的凹槽型，胎模中间的环形凹槽腔为胎模模腔22，胎模模腔的中间设置有一个胎模漏轴通孔23，所述胎模模腔的底部设置有一个胎模模腔预留槽24。

如图1所示，本发明所述动樑连接板通过螺钉2和油压机动樑连接，如图4所示，连接板3两端分别设置有一个“T”形槽25，所述“T”形槽为上砧座安装销的安装槽，如图1所示，所述上砧座通过安装销5和连接板连接，安装销上设置有固定楔孔6，为了充分利用3150T油压机有效行程，本发明所述上砧座通过两个安装销与连接板安装一起，为拆装方便，安装销上加工有固定楔孔，用固定楔子打紧即可，拆装极为方便。

3150T油压机它的最大行程仅有4000mm，可要生产的大型风电主轴长度已在3600～4000mm，为了满足大型风电主轴轴端大法兰锻造需要，就得充分利用3150T油压机的有效行程。

通常油压机动摆樑下设计为一个上砧板，它起到与动樑安装连接作用，其下部设计一个上砧座4，它与上砧板3的连接多为挂吊式的，在上砧板下面多加工成燕尾槽；在上砧座下面安装上砧子7，上砧子上面多加工成一个燕尾，上砧子燕尾安装在上砧座燕尾槽内，并用楔铁打紧。一般在3150T油压机上，这套工装通常高度达1200mm。为了减少这套工装的高度，本发明设计使用了动樑连接板，它安装在动樑上靠12个螺钉安装固定，所述连接板与上面所述的上砧板最大的不同是它可以作镦粗板使用，它的高度在300mm上下，这样它的使用可以使通常的上砧座加上砧子的高度从1200mm一下子降到了300mm了。这样，仅此一项就可充分利用3150T油压机有效行程900mm。

如图1所示，本发明所述上砧座底部为一个燕尾槽，所述上砧子顶部为一个燕尾，上砧子燕尾安装在上砧座燕尾槽内。上砧座下部采用燕尾槽结构不仅可以减少设计高度，而且拆装极为方便，大大降低了拆装时间，从而提高了生产效率。

实施例2

大型风电主轴锻件在完成镦粗、倒棱、压八方、滚圆、刻台阶等锻造工序后，进入轴端大法兰胎模锻造工序，在此工序前，大型风电主轴锻件在加热炉中加热保温，利用这段时间，把大型风电主轴轴端大法兰胎模锻造全套工装进行吊装。

1.把3150T油压机移动工作台从其动樑下开出来。

2.把旋转台整体，包括旋转圆盘、滚动滑道和旋转台底座吊装到3150T油压机移动工作台上，依靠其台面凹槽安装好。

3.把垫圈按大型风电主轴长度要求，一件件吊装在旋转工作台上，最下一个放在三个固定销中间，垫圈靠止扣组成一体。

4.把大型风电主轴轴端大法兰胎模吊装在垫圈组合上，胎膜也靠止扣与垫圈组合固定成一体。

5.依大型风电主轴长度确定上砧子的吊装，若3150T油压机行程能满足要求，则把上砧子与上砧座用安装销吊装好，并用固定楔打紧，如3150T油压机有效行程满足不了要求，则把上砧座与上砧子卸下来，加大3150T油压机动樑有效行程，以满足大型风电主轴轴端大法兰胎模锻造要求。

6.大型风电主轴轴端大法兰胎模工装全部安装好后，把加热好的大型风电主轴锻件从加热炉中吊出。

7.把大型风电主轴锻件垂直竖起。

8.用吊具把垂直竖起来的大型风电主轴锻件吊入大型风电主轴轴端大法兰胎模锻造工装中。

9.开动3150T油压机移动工作台开到其动樑之下。

10.开动3150T油压机动樑对大型风电主轴轴端大法兰进行镦粗锻造。

11.依据胎模镦粗锻造的需要旋转旋转圆盘，使大型风电主轴锻件连同一整套工装一起转动，最终完成大型风电主轴轴端大法兰胎模镦粗锻造工序，使大法兰充满胎模模腔。

12.开动3150T油压机移动工作台，使其从动樑之下开出来。

13.用吊具把胎模连同风电主轴锻件吊起来。

14.使风电主轴锻件从胎模中脱模放平，然后进入下步工序。

本发明由于风电主轴轴端大法兰是在胎模中锻造，使风电主轴轴端大法兰的加工余量减小，尺寸精确，而且形状规整，比自由镦粗锻造的明显好。从而降低风电主轴锻件重量6～7％，风电主轴轴端大法兰尺寸精度可提高13～20％。这样可降低生产成本，提高机加工效率，从而提高经济效益。

本发明采用了大型风电主轴轴端大法兰胎模锻造工装，保证了大型风电主轴轴端大法兰胎模锻造工艺要求，使通常锻造行业认为大型风电主轴轴端大法兰难于锻造成为很容易而且形状精、尺寸准的生产方法了。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种大型风电主轴轴端大法兰胎模锻造工装，包括油压机和风电主轴锻件，所述油压机包括油压机移动工作台和油压机动樑，其特征在于：包括旋转台，所述旋转台包括旋转台底座，所述旋转台底座安装在油压机移动工作台上，所述旋转台底座之上通过滑道安装有旋转圆盘，所述旋转圆盘之上安装有一组垫圈组件，所述垫圈组件之上安装有风电主轴轴端大法兰锻造胎模；所述风电主轴锻件安放在胎模内；所述油压机动樑下部安装有动樑连接板，动樑连接板下部安装有上砧座，所述上砧座下部安装有上砧子；

所述旋转台为空心旋转台，旋转台的中心为空心的，所述旋转台由上、下两部分构成，下部为空心旋转台底座，上部为空心旋转台圆盘，所述底座和圆盘之间设置有一个定位环；底座和圆盘之间设置有滚珠，滚珠之上设置有安装在圆盘内的上滑道，滚珠之下设置有下滑道，底座上设置有一个弹簧安装槽，所述弹簧安装槽内安装有弹簧，所述弹簧顶部和下滑道连接，弹簧底部安放在弹簧槽内的垫片，所述弹簧内安装有一个弹簧定位杆。

2.如权利要求1所述的大型风电主轴轴端大法兰胎模锻造工装，其特征在于：所述垫圈组件由一组内外径均相同、高度不全相同的垫圈构成，所述垫圈由止扣组合安装。

3.如权利要求2所述的大型风电主轴轴端大法兰胎模锻造工装，其特征在于：所述风电主轴轴端大法兰锻造胎模为一个环形的凹槽型，胎模中间的环形凹槽腔为胎模模腔，胎模模腔的中间设置有一个胎模漏轴通孔，所述胎模模腔外周的底部设置有一个胎模模腔预留槽。

4.如权利要求3所述的大型风电主轴轴端大法兰胎模锻造工装，其特征在于：所述动樑连接板通过螺钉和油压机动樑连接，连接板两端分别设置有一个“T”形槽，所述“T”形槽为上砧座安装销的安装槽，所述上砧座通过安装销和连接板连接，安装销上设置有固定楔孔。

5.如权利要求4所述的大型风电主轴轴端大法兰胎模锻造工装，其特征在于：所述上砧座底部为一个燕尾槽，所述上砧子顶部为一个燕尾，上砧子燕尾安装在上砧座燕尾槽内。

Images