2017年5月31日

風能轉動軸的幾個加工技術難題分析

隨著石油開采量的減少和人類環保意識的增強，新的能源利用逐漸成為人類的共識，無論是在發達國家還是發展中國家，都在積極的開發新的能源。太陽能和風能這兩種能源是對環境沒有污染的，而且各個國家都在投入大量的資金來開發這兩種能源。現在我們國家也在積極的開發風能，風能發電主要設備就是風能發電機組。這種設備主要由幾個關鍵部分組成，它們分別是底座、轉動軸、輪毅、定子轉軸、扇葉等。其中轉動軸在發電機組中承受著來自扇葉、輪毅和其它零件的重力。本文根據轉動軸的結構特點以及公司現有的設備資源，充分分析了該轉動軸的幾個加工技術難題，針對這幾個難題，我們應用了新的技術理念，利用有限的資源與設備完成了這種轉動軸的加工。如(圖一)所示，是我公司與某風能設備公司合作加工的轉動軸，這種轉動軸全長1980mm，兩端軸承孔公共基準同軸0.2mm，軸承孔端面與軸承孔垂直0.1，轉動軸上有大量的螺紋孔和沉頭過孔。轉動軸的外形圖如圖二所示下面是重點研究的幾個技術難點: 一、軸承孔兩端同軸的研究風能轉動軸的全長1980mm，兩端的軸承孔都是大直徑孔，在加工過程中檢測軸承孔的直徑非常的困難，所以必須采用特殊的工具和刀具進行精加工。因此，在攻關方案設計和實施過程中將兩端孔的同軸作為一個技術難點研究，它的研究成功將會給該零件奠定有效的技術基礎。二、軸承孔粗糙度0.8孔加工研究轉動軸兩端的軸承孔的粗糙度要求是0.8，其作用是兩端的孔與相應的軸承進行配合，它的粗糙度的大小直接影響風能發電機的使用壽命，對于一般的加工零件來說采用磨削的方式可以達到，可是就全長1980mm的轉動軸而言，國內外沒有可以利用的磨床。因此，我們采用了特殊的刀具，對該軸承孔進行加工，這項技術研究成功，不但會使轉動軸孔的加工水平有很大的提高，還會給公司帶來一定的效益。三、轉動軸兩端孔的加工風能件是一種很特殊的零件，因為它的工作環境非常的特殊，所以在加工過程中也有特殊的要求，零件的外形因為長期要暴露在空氣中，所以零件的外形不能夠有磕碰和劃傷，只有這樣才能夠保證發電機組的使用壽命，基于這個原因在粗加工和半精加工兩端軸承孔的過程中我們采取了特殊的工裝來保證零件外形的完整。四、轉動軸沉頭過孔和端面孔的加工在轉動軸上有大量的螺紋孔和沉頭過孔，如果這些孔在數控設備上進行加工是完全可以的，但是加工的成本無形當中就會增加，那么加工轉動軸的效率和利潤率就降低了，為了保證加工效率和利潤，經過多次的研究我們自己設計了三套相應的專用工裝，這樣不僅提高了加工效率而且降低了生產成本。五、檢測的研究轉動軸在加工過程中遇到了兩個測量難題，第一個就是軸承孔的直徑測量，因為在精加工過程中使用工裝的問題，其次就是兩端軸承孔的同軸問題。針對這兩個問題在制定加工工藝方案的過程中我們做了大量的研究工作。 1)、轉動軸的加工基準，根據轉動軸的結構和我們的加工方法確定兩端的孔作為全過程的加工基準。 2)、深入研究加工過程中的各項數據，解決在加工過程中零件的變形問題，依據材料的特性，合理的安排各個加工工序的加工余量，根據轉動軸的結構和各項精度要求，整個轉動軸在加工過程中安排了兩次粗加工和半精加工，工序安排為粗加工一自然時效一粗加工一振動時效一半精加工一自然時效一半精加工一螺紋孔和沉頭過孔加工一精加工。相關閱讀：風能轉動軸的技術難點相應的解決措施

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