CN102352425A - 风电轴承齿圈的淬火方法 - Google Patents

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霍晓磊
姚义峰
林国福
李崇崇
冯占彪
王磊
赵向明
李国振
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Abstract

本发明涉及一种风电轴承齿圈的淬火方法，属于热处理工艺领域，采用仿形感应加热器沿齿圈的齿沟进行淬火热处理，加热与齿背冷却采用同步方式。其特征在于：采用隔齿淬火方式进行，对齿圈的齿按所设定的淬火间隔分为若干个组，所述间隔分组的数量为S1＋1，感应器的工作循环次数与齿圈上齿分组的数量相同，在加热的同时在感应器两侧连接冷却水管，同步冷却与所加热齿相邻齿的齿面，以有效控制变形和对硬度的控制。本发明采取对齿圈上的采用隔齿淬火的方式，使前后淬火的齿面不互相影响，保证了先淬火的齿面不会被退火，从而保证了硬度；对于薄壁齿圈淬火时，可采用隔多齿淬火的方法，可以有效的防止变形。

Description

风电轴承齿圈的淬火方法
技术领域
本发明属于热处理工艺领域，主要涉及一种风电轴承齿圈的淬火方法。
背景技术
风电轴承齿圈淬火，容易出现两个大问题：变形和裂纹。采用传统工艺的分度方法，淬火时容易将前一个已淬齿面退火，使淬过火的齿面硬度下降，造成整个齿圈齿面硬度不合格，轻则缩短轴承使用寿命，重则造成齿面断裂，发生重大事故。此外，传统齿面淬火工艺不间隔淬火，容易使齿圈产生变形，造成生产周期加长甚至使产品报废；采用传统齿面淬火工艺，容易使齿沟两侧齿面上温不均，冷却不能同时，使齿面和齿根部产生裂纹，而齿轮一旦出现裂纹，通常是无法挽救的，导致整个产品因此工序而报废。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提出一种风电轴承齿圈的淬火方法。
为完成上述发明任务本发明采用如下技术方案：
一种风电轴承齿圈的淬火方法，采用仿形感应器沿齿圈的齿沟进行淬火热处理，加热与齿轮冷却同步，即感应器沿齿沟自上而下移动进行中频感应加热，在加热的同时对相邻齿的齿面进行同步喷淋冷却；采用隔齿淬火方式进行；对齿圈上的齿按所设定的淬火间隔分为若干个组，所述间隔分组的数量为S1＋1；S1是在对齿圈进行间隔淬火时，所需间隔的齿的数量；感应器进行的工作循环次数与齿圈分组的数量相同；在感应器对齿圈进行感应加热时，感应器的第一个工作循环对第一组齿依次进行沿齿沟感应淬火，感应器的第二个工作循环对第二组齿依次进行沿齿沟感应淬火工作循环；感应器经S1＋1次工作循环完成对齿的淬火；每次工作循环的热处理工艺相同；在加热的同时在感应器两侧连接冷却水管，同步冷却与所加热齿相邻齿的齿面，可有效控制变形也有利于对硬度的控制。
所述风电轴承齿圈的淬火方法，可采用隔一个齿进行淬火的方式；将齿圈的齿分为两个组，感应器进行两个工作循环，感应器的第一个工作循环对第一组齿依次进行沿齿沟感应淬火，感应器的第二个工作循环对第二组齿依次进行沿齿沟感应淬火，完成对齿圈的齿的中频感应淬火；两次工作循环的热处理工艺相同；在加热的同时在感应器两侧设置的冷却水管，同步冷却与所加热齿相邻齿的齿面，可有效控制变形也有利于对硬度的控制。
所述风电轴承齿圈的淬火方法，还可采用隔两个齿进行淬火的方式；将齿圈的齿分为三个组，感应器进行三个工作循环；感应器的第一个工作循环对第一组齿依次进行沿齿沟感应淬火，感应器的第二个工作循环对第二组齿依次进行沿齿沟感应淬火，感应器的第三个工作循环对第三组齿依次进行沿齿沟感应淬火，完成对齿圈的齿的中频感应淬火；三次工作循环的热处理工艺相同；在加热的同时在感应器两侧设置的冷却水管，同步冷却与所加热齿相邻齿的齿面，可有效控制变形也有利于对硬度的控制。
依次类推，还可以增加间隔齿的数量；采用间隔3～5个齿进行淬火的方式；
但是，考虑到零件在机床上的旋转线速度和零件的加工效率，通常间隔齿的数量最多为5个；即一个齿圈间隔5个齿淬火，分6次循环组加工完整个齿圈。
本发明提出的这种风电轴承齿圈的淬火方法，对齿圈上的采用隔齿淬火的方式，使前后淬火的齿面不互相影响，保证了先淬火的齿面不会被退火，从而保证了硬度；对于薄壁齿圈淬火时，可采用隔多齿淬火的方法，可以有效的防止变形。
附图说明
图1为本发明方法中间隔一个齿进行淬火的齿圈示意图。
图2为本发明方法中间隔两个齿进行淬火的齿圈示意图。
具体实施方式
结合给出的实施例，对本发明加以说明。
实施例1；采用仿形感应器沿齿圈的齿沟进行淬火加热，加热与冷却采用同步方式，即感应器加热器沿齿沟自上而下移动进行感应加热，在加热的同时对相邻齿的齿面进行同步喷淋冷却；如图1所示，采用隔一个齿进行淬火的方式；零件回转一圈即齿圈的60个齿为一个工作循环，将齿圈的60个齿分为两个组，第一组为第1、3、5、7……59齿，第二组为第2、4、6、8……60齿。第一个工作循环对第一组的30个齿依次沿齿沟进行感应淬火，第二个工作循环，对第二组的30个齿依次沿齿沟进行感应淬火。完成对齿圈的60个齿的感应淬火。两次工作循环的热处理工艺相同。在加热的同时在感应器两侧连接冷却水管，同步冷却与所加热齿相邻齿的齿面，可有效控制变形也有利于对硬度的控制。
调整仿形感应器的位置，将感应器进入齿内，使其下端与齿部的下端面平齐，并调整与齿根的耦合间隙为1mm～2mm，打开感应器两侧连接的冷却喷水管阀门，对被加热齿相邻齿的齿面进行喷液冷却。感应器开始对工件进行感应加热，其淬火温度为860～920℃，感应器的移动速度根据感应器的加热效率做相应的制定。所述的风电轴承齿圈的淬火工艺和仿形感应器为生产企业所普遍广泛应用的成熟技术工艺，在此对其不作过多说明。
实施例2；采用仿形感应器沿齿圈的齿沟进行淬火加热，加热与齿背冷却采用同步方式，即感应器器沿齿沟至上而下移动进行感应加热，在加热的同时对相邻齿的齿面进行同步喷淋冷却。如图2所示，采用隔两个齿进行淬火的方式，零件回转一圈即齿圈的60个齿为一个工作循环，将齿圈的60个齿分为三个组，第一组为第1、4、7、10、……58齿，第二组为第2、5、8、11、……59齿，第三组为第3、6、9、12、……60齿。第一个工作循环对第一组的20个齿依次沿齿沟进行感应淬火，第二个工作循环，对第二组的20个齿依次沿齿沟进行感应淬火，第三个工作循环，对第三组的20个齿依次沿齿沟进行感应淬火，完成对齿圈的60个齿的感应淬火。两次工作循环的热处理工艺相同。在加热的同时在感应器两侧连接冷却水管，同步冷却与所加热齿相邻齿的齿面，可有效控制变形也有利于对硬度的控制。
调整感应器的位置，将感应器进入齿内，使其下端与齿部的下端面平齐，并调整与齿根的耦合间隙为1mm～2mm，打开感应器两侧连接的冷却喷水管阀门，对被加热齿相邻齿的齿面进行喷液冷却。感应器开始对工件进行感应加热，其淬火温度为860～920℃，感应器的移动速度根据感应器的加热效率做相应的制定。所述的风电轴承齿圈的淬火工艺为生产企业所普遍广泛应用的成熟技术工艺，在此对其不作过多说明。

Claims (4)

1.一种风电轴承齿圈的淬火方法，采用仿形感应器沿齿圈的齿沟进行淬火热处理，加热与齿轮冷却采用同步方式，即感应器沿齿沟自上而下移动进行中频感应加热，在加热的同时对相邻齿的齿面进行同步喷淋冷却；其特征在于：采用隔齿淬火方式进行；对齿圈上的齿按所设定的淬火间隔分为若干个组，所述间隔分组的数量为S1＋1；S1是对齿圈进行间隔淬火时，所需间隔的齿的数量，感应器进行的工作循环次数与齿圈上齿分组的数量相同；在感应器对齿圈进行中频感应加热时，感应器的第一个工作循环对第一组齿依次进行沿齿沟感应淬火，感应器的第二个工作循环对第二组齿依次进行沿齿沟感应淬火，感应器经S1＋1次工作循环完成对齿的感应淬火；每次工作循环的热处理工艺相同；在加热的同时在感应器两侧连接冷却水管，同步冷却与所加热齿相邻齿的齿面，以有效控制变形和对硬度的控制。
2.按照权利要求1所述的一种风电轴承齿圈的淬火方法，其特征在于：采用隔一个齿进行淬火的方式，将齿圈的齿分为两个组，感应器进行两个工作循环，感应器的第一个工作循环对第一组齿依次进行沿齿沟感应淬火，感应器的第二个工作循环对第二组齿依次进行沿齿沟感应淬火，完成对齿圈的齿的感应淬火；两次工作循环的热处理工艺相同；在加热的同时在感应器两侧连接冷却水管，同步冷却与所加热齿相邻齿的齿面，以有效控制变形和对硬度的控制。
3.按照权利要求1所述的一种风电轴承齿圈的淬火方法，其特征在于：采用隔两个齿进行淬火的方式，将齿圈的齿分为三个组，感应器进行三个工作循环，感应器的第一个工作循环对第一组齿依次进行沿齿沟感应淬火，感应器的第二个工作循环对第二组齿依次进行沿齿沟感应淬火，感应器器的第三个工作循环对第三组齿依次进行沿齿沟感应淬火，完成对齿圈的齿的感应淬火；三次工作循环的热处理工艺相同；在加热的同时在感应器两侧连接冷却水管，同步冷却与所加热齿相邻齿的齿面，以有效控制变形和对硬度的控制。
4.按照权利要求1所述的一种风电轴承齿圈的淬火方法，采用间隔3～5个齿进行淬火的方式。
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