CN105200335A - 风力发电机用风电齿轮 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种风力发电机用风电齿轮，通过对风电齿轮的组分、含量以及热处理方式进行改进，使得该风电齿轮的表面硬度、强度等性能得到大幅度提升，从而使得风力发电机的整体使用寿命得到大大提升。
Description
技术领域
本发明属于风能的能源利用领域，特别是涉及一种风力发电机用的风电齿轮。
背景技术
风力发电机的应用在中国的中西部日益广泛，其优势也在逐渐凸显，但是根据现有标准，目前的风力发电机的寿命要求最少为20年，很多风力发电机组也是按照这个标准进行设计的，但是由于风力发电机体积比较大，回收比较困难，并且很多部件寿命不止20年，因此造成很多浪费，而在风力发电机各部件中寿命短板为风电齿轮等多次受力部件，因此如果在不大幅增加成本的情况下提升这些部件的寿命，则会大大提升风力发电机的整体寿命，从而避免不必要的浪费，节约资源并且也不造成进一步的废物回收成本的增加。
发明内容
本发明的目的在于提出一种风力发电机用风电齿轮。
具体通过如下技术手段实现：
风力发电机用风电齿轮，所述风电齿轮置于齿轮箱内，
所述风电齿轮的材质按质量百分比含量计为：C：0.20~0.26%%，Si：0.10~0.28%，Mn：1.1~1.2%，Cr：0.66~1.26%，Mo：0.5~0.8%，Ni：1.28~2.08%，Nb：0.01~0.03%，W：0.02~0.05%，La：0.03~0.06%，P<0.02%，S<0.01%，余量为Fe和不可避免的杂质；
所述风电齿轮进行两次渗碳处理，第一次渗碳在碳势为0.9~1.0%的气氛下进行，第一次渗碳处理时间为26~35小时，第二次渗碳在碳势为0.8~0.9%的气氛下进行，第二次渗碳处理时间为1~5小时；
所述风电齿轮的显微结构中，铁素体和珠光体的体积百分比含量为66~82%，且其中铁素体在二者中的体积百分比含量为81~88%。
作为优选，所述所述风电齿轮经过如下渗碳和热处理步骤：
（1）第一次渗碳处理，在碳势为0.9~1.0%的气氛下，温度为920~960℃的条件下进行，第一次渗碳处理时间为26~35小时；
（2）将第一次渗碳处理之后的风电齿轮半成品直接置入淬火油中急冷至520~550℃后捞出喷水急冷至室温；
（3）将步骤（2）得到的半成品置入到回火炉中升温至520~560℃，保温25~50min后出炉空冷；
（4）将步骤（3）得到的半成品置入到深冷箱中冷却到-80~-110℃，保温10~20min后出深冷箱恢复到室温；
（5）将步骤（4）得到的半成品在碳势为0.8~0.9%的气氛中，温度为910~950℃的条件下进行，第二次渗碳处理时间为2~5小时；
（6）将步骤（5）得到的半成品直接采用喷水急冷的方式进行冷却，冷却到室温；
（7）将步骤（6）得到的半成品置入回火炉中升温至180~220℃，保温20~30min后炉冷至室温；
（8）表面处理后得到风电齿轮成品。
作为优选，步骤（4）中恢复至室温采用的方式为在半成品表面高压喷水，所述水的温度为20~30℃。
作为优选，该风电齿轮中表面处珠光体体积百分比含量高于核心处珠光体体积百分比含量80~110%。
本发明的效果在于：
1，通过对风电齿轮的成分进行改进，使得其强度得到大幅度提升，尤其是合理调整各组分的含量，使得相互之间搭配更加合理。
2，通过对风电齿轮的渗碳步骤和渗碳参数进行调整，使得齿轮的表面强度得到大幅度提升，提高了使用耐久度。
3，通过对风电齿轮渗碳步骤与热处理方式的结合，使得其强度得到进一步改善。尤其是通过对表面淬火的方式和深冷处理回复温度的表面处理方式进行了改进，使得其表面硬度得到大幅度提升。在风电齿轮这种特殊应用（力量巨大且碰撞次数非常多）的情况下，保证了其使用寿命。
具体实施方式
实施例1
风力发电机用风电齿轮，所述风电齿轮置于齿轮箱内，
所述风电齿轮的材质按质量百分比含量计为：C：0.25%%，Si：0.18%，Mn：1.15%，Cr：1.06%，Mo：0.68%，Ni：1.58%，Nb：0.022%，W：0.036%，La：0.05%，P：0.0:12%，S：0.:001%，余量为Fe和不可避免的杂质；
所述风电齿轮进行两次渗碳处理，第一次渗碳在碳势为0.92%的气氛下进行，第一次渗碳处理时间为31小时，第二次渗碳在碳势为0.862%的气氛下进行，第二次渗碳处理时间为3小时；
所述风电齿轮的显微结构中，铁素体和珠光体的体积百分比含量为81%，且其中铁素体在二者中的体积百分比含量为86%。且表面处珠光体体积百分比含量高于核心处珠光体体积百分比含量92%。
实施例2
所述所述风电齿轮经过如下渗碳和热处理步骤：
（1）第一次渗碳处理，在碳势为0.92%的气氛下，温度为951℃的条件下进行，第一次渗碳处理时间为31小时；
（2）将第一次渗碳处理之后的风电齿轮半成品直接置入淬火油中急冷至530℃后捞出喷水急冷至室温；
（3）将步骤（2）得到的半成品置入到回火炉中升温至5260℃，保温36min后出炉空冷；
（4）将步骤（3）得到的半成品置入到深冷箱中冷却到-98℃，保温18min后出深冷箱恢复到室温；恢复到室温采用的方式为在半成品表面高压喷水，所述水的温度为25℃。
（5）将步骤（4）得到的半成品在碳势为0.862%的气氛中，温度为933℃的条件下进行，第二次渗碳处理时间为3小时；
（6）将步骤（5）得到的半成品直接采用喷水急冷的方式进行冷却，冷却到室温；
（7）将步骤（6）得到的半成品置入回火炉中升温至192℃，保温25min后炉冷至室温；
（8）表面处理后得到风电齿轮成品。
Claims (3)
1.风力发电机用风电齿轮，所述风电齿轮置于齿轮箱内，其特征在于，
所述风电齿轮的材质按质量百分比含量计为：C：0.20~0.26%%，Si：0.10~0.28%，Mn：1.1~1.2%，Cr：0.66~1.26%，Mo：0.5~0.8%，Ni：1.28~2.08%，Nb：0.01~0.03%，W：0.02~0.05%，La：0.03~0.06%，P<0.02%，S<0.01%，余量为Fe和不可避免的杂质；
所述风电齿轮进行两次渗碳处理，第一次渗碳在碳势为0.9~1.0%的气氛下进行，第一次渗碳处理时间为26~35小时，第二次渗碳在碳势为0.8~0.9%的气氛下进行，第二次渗碳处理时间为1~5小时；
所述风电齿轮的显微结构中，铁素体和珠光体的体积百分比含量为66~82%，且其中铁素体在二者中的体积百分比含量为81~88%。
2.根据权利要求1所述的风力发电机用风电齿轮，其特征在于，所述所述风电齿轮经过如下渗碳和热处理步骤：
（1）第一次渗碳处理，在碳势为0.9~1.0%的气氛下，温度为920~960℃的条件下进行，第一次渗碳处理时间为26~35小时；
（2）将第一次渗碳处理之后的风电齿轮半成品直接置入淬火油中急冷至520~550℃后捞出喷水急冷至室温；
（3）将步骤（2）得到的半成品置入到回火炉中升温至520~560℃，保温25~50min后出炉空冷；
（4）将步骤（3）得到的半成品置入到深冷箱中冷却到-80~-110℃，保温10~20min后出深冷箱恢复到室温；
（5）将步骤（4）得到的半成品在碳势为0.8~0.9%的气氛中，温度为910~950℃的条件下进行，第二次渗碳处理时间为2~5小时；
（6）将步骤（5）得到的半成品直接采用喷水急冷的方式进行冷却，冷却到室温；
（7）将步骤（6）得到的半成品置入回火炉中升温至180~220℃，保温20~30min后炉冷至室温；
（8）表面处理后得到风电齿轮成品。
3.根据权利要求1和2所述的风力发电机用风电齿轮，其特征在于，步骤（4）中恢复至室温采用的方式为在半成品表面高压喷水，所述水的温度为20~30℃。
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| CN103290419A (zh) * | 2013-06-25 | 2013-09-11 | 清华大学 | 齿轮处理方法 |
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