大型风电轮毂加工专用夹具的设计

介绍了一种用于加工大型风力发电机轮毂的自动化专用夹具以及分度回转的工作台。重点阐述了夹具的结构设计、工作原理以及可转位工作台的改造过程。实践证明,该夹具可满足加工精度的要求,并且定位装夹方便,提高了生产效率。

基于激光跟踪仪的风电轮毂精度现场检测方法

在阐述风电轮毂检测重要性和难点的基础之上,应用激光跟踪仪完成风电轮毂检测要素的数据采集,研究制定出了基于激光跟踪仪的风电轮毂检测项目测量和评价方法。同时利用激光跟踪仪配套软件Polyworks中的宏脚本生成了风电轮毂精度现场检测流程,降低了对检测人员的技术要求,提高了检测效率。最后通过对相关程序的编辑与调试验证了该方法的可行性与实用性,同时也为Polyworks宏脚本中相关功能的运用提供了一定的参考。

基于Flow-3D的风电轮毂浇注系统设计及优化

针对风电轮毂零件形状复杂、壁厚较大,如果浇注系统设计不当则极易出现卷气、夹渣等缺陷,严重影响铸件的力学性能问题,通过分析轮毂零件的结构特点和技术要求,根据铸造工艺设计原理完成浇注系统方案设计;利用Flow-3D仿真软件模拟其充型过程的温度场、速度场和压力场并结合内浇口的时间-速度曲线,分析浇注方案和生产工艺的合理性,优化浇注系统方案;并利用优化的方案进行试生产,获得质量合格的风电轮毂铸件.

基于绕线转子异步电机的风电轮毂无刷供电系统

目前风电机组轮毂供电普遍采用集电环加电刷的滑动接触方式,存在可靠性差、维护成本高等问题。为解决该问题,提出一种无刷供电系统,采用三相绕线转子异步电机来替代机舱辅助变压器和集电环、电刷,电机定子绕组联接机舱主变压器二次侧,转子则随轮毂旋转并为轮毂中的变桨系统供电。通过解析和仿真方法分析了该电机的电压调整率与其参数的关系。在不改变电机基本尺寸的条件下,通过在定子侧串接补偿电容,有效地减低了电压调整率,在短时过载运行时效果尤其明显;同时,转子采用双三相绕组,可减小联接不控整流电路时的网侧谐波。通过实验证明了所提系统的有效性。

大型风电轮毂铸件用球墨铸铁的力学性能研究

研究了Si含量对球墨铸铁力学性能的影响。结果表明,在-40℃下试样的冲击吸收功随Si含量的增加而先增大后减小,在硅含量为1.98%时达到最大值15.86 J,抗拉强度和硬度随着Si含量的增加而增大,伸长率则随之减小,拉伸断口为韧性断裂;综合来看,当Si含量为1.98%～2.12%时,试样的各项性能都能满足QT350-22AL的要求,为最佳含量。

风电轮毂铸造技术研究

本课题进行了风电轮毂[1]大型厚大壁厚球铁件的熔炼技术、铸造工艺技术的研究。通过CAD软件三维建模和MAGMA模拟软件在铸造技术方面的综合应用,根据应用分析结果,结合实际生产情况,经过多次铸造技术优化改进,成功掌握了风电轮毂类球墨铸铁[2]厚大壁厚的铸造工艺技术、熔炼技术。该风电轮毂铸件的抗拉强度、低温冲击[3]功等机械性能达到国家标准要求及采购方的定货技术要求。

兆瓦级风电轮毂球铁高周疲劳寿命研究

为了获得MW级风机轮毂QT350-22LT的高周疲劳寿命。通过拉-拉高周疲劳试验获得其疲劳极限,并通过数值模拟的方法确定QT350-22LT是否能够作为轮毂材料。疲劳试验在PW3-10程序控制高频万能疲劳试验机进行,采用实际生产的附铸试块进行拉-拉高周疲劳试验。试验结果表明:获得的兆瓦级风电轮毂QT350-22LT的疲劳极限值为250 MPa,根据数据绘制的S-N曲线的拐点在290 MPa;疲劳源的位置不同,所产生的瞬断区断口形貌也有所差别。对轮毂本身所能承受的最大应力进行有限元分析,得到最大应力为156 MPa。应力集中部位的值没有超过材料的疲劳极限,这证明球铁QT350-22LT能够满足风机轮毂设计的应力要求。

2MW风电轮毂低温球铁的生产工艺

介绍了风电轮毂球铁的生产工艺，采用感应电炉全废钢增碳工艺生产耐低温冲击韧性的球墨铸铁轮毂，熔炼工艺简单可靠。采用气动脱硫，铁液预处理工艺，无需加入金属[Ni]；通过精确控制化学成分尤其是ω[Si]、ω[Mn]、ω[P]元素含量，铸态下较易达到低温（-40℃）冲击韧性（Ah）、屈服强度（Rp0.0）和延伸率要求，数值波动小，稳定性好；MT探伤和uT探伤符合欧洲标准2～3级要求，己连续生产数年，熔炼工艺已趋成熟。

大型风电轮毂内腔清砂专用工装的设计及改进

为了提高风电轮毂内腔树脂砂的清理效率,并降低能耗,根据轮毂生产实际情况及其铸造工艺特点,设计了简单实效的专用工装。基于专用工装的清砂作业特点,优化其切割刃形状,使其顶部能有效切割轮毂内腔心部树脂砂。合理设计底盘,避免其在作业时被轮毂内腔树脂砂夹住卡死的现象,研究优化出了最佳清砂专用工装设计方案。结果表明,切割刃为双曲线形的专用工装为清砂效率最高且结构简单的专用工装。

风电轮毂铸件铸造工艺设计研究

针对2MW-5MW风电轮毂铸件铸造工艺进行分析,分别从不同铸造工艺方法对风电轮毂铸件的质量影响进行对比,分析了不同工艺方案的优缺点以及工艺设计方案关键要点。结果表明,采用主轴孔朝上的方案,厚大部位选用冒口和冷铁进行补缩平衡,浇注系统中设计过滤系统,同时选择大流量、低流速、无紊流浇注系统可以达到减小轮毂铸造缺陷,提高铸件质量的目的。

大型风电轮毂铸造工艺设计

为了提高大型铸件试制成功率,确保首件鉴定一次合格,在分析风电2.0MW轮毂结构特点和技术要求的基础上,结合制约大型铸件表面质量、材质性能的因素,严格依据铸造工艺设计流程,探究并完成大型风电轮毂的铸造工艺设计,确保铸件质量稳定、可靠,验证其可行性。最后固化工艺方案,从而进行大批量生产。

大型风电轮毂无冒口砂型铸造研究

随着风电行业的发展,轮毂作为风电设备中的重要部件,其制造技术非常具有研究价值。QT500-14材质的大型风电轮毂形状复杂,壁厚较大,铸造工艺的设计不合理易导致铸件的铸造缺陷与性能不合格。笔者在此基础上进行分析,设计了无冒口的铸造工艺。通过MAGMASOFT软件模拟轮毂凝固过程中的温度场、缩孔、缩松缺陷分布,分析了铸造工艺的合理性,优化了铸造工艺并进行实际生产,最终得到符合相关技术要求的风电轮毂铸件。

大型风电球墨铸铁轮毂铸造工艺CAD系统的研究与开发

基于UG6.0平台,以UG/OpenAPI与VC++6.0为开发工具,结合ODBC技术,并利用参数化设计方法开发适用于大型风电球墨铸铁轮毂的铸造工艺CAD系统。系统主要功能包括冒口系统设计,浇注系统设计,冷铁系统设计及铸造工艺参数设计,并根据工厂实际生产情况设计相应的辅助功能系统。

加工孔背平面刀具设计

根据风电轮毂电动机安装孔背平面的加工要求设计刀具,该方案铣刀质量轻便、结构简单、方便制造、价格低廉。与原方案相比,刀具接触面积小,切削效率高,使用灵活,实现了单人操作机床,从外面装、卸刀具时,测量尺寸方便,消除了人员爬梯进出轮毂带来的安全隐患,并具有广泛的应用领域和较好的推广价值。