一种高速风机配套用高速齿轮箱的制作方法

文档序号:11129072阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种高速风机配套用高速齿轮箱,包括箱体、低速轴、高速轴、低速齿轮以及高速齿轮,其特征在于:所述高速齿轮和低速齿轮采用单斜齿轮啮合传动,所述低速齿轮安装在所述低速轴上,所述高速齿轮安装在高速轴上,所述高速轴和低速轴安装在箱体的轴瓦上,且高速齿轮与低速齿轮相互啮合,在高速齿轮的两侧设有推力盘,两个推力盘再运转时将所述低速齿轮夹在推力盘之间;

所述箱体按质量百分比计包括以下组分:C:0.28-0.30%,Si:1.24-1.28%,Fe:0.62-0.83%,Mg:6.53-7.14%,Zn:0.52-0.72%,Mn:0.15-0.32%,Mo:0.15-0.24%,Cr:0.24-0.36%,Ti:0.25-0.41%,Ni:0.8-1.0%,Zr:0.05-0.15%,Nb:0.05-0.07%,V:0.01-0.03%,Cu:0.15-0.22%,P≤0.03%,S≤0.02%,N≤0.006%;H≤0.002%;稀土:0.21-0.24%,余量为Al;

所述稀土的组分按质量百分比计包括以下组分:Sc:10-12%,Pr:5-7%,Sm:12-15%;Nd:8-11%,Ce:5-8%,Gd:6-9%,余量为La,以上各组分之和为100%;

所述齿轮箱箱体按以下步骤制备:

(1)以型砂和芯砂为造型材料制成齿轮箱体模具,在制作铸型前,先将造型材料中的型砂置于烘炉中进行烘干;

(2)将齿轮箱箱体的各组成成分按照配比加热熔炼,待全部熔化后得到原料液,温度升至650-720℃保温20-30min,然后升至750-780℃,并采用旋转式除气机使用纯净氩气进行精炼除气,除气后向原料液中加入Al-10Sr及Na盐混合的变质剂进行变质处理;

(3)将变质处理后的原料液注入步骤(1)中成型的模具中,模具两边设置直浇道及分散的内浇道,浇注时一边先浇注,待原料液约布满模具一半时,两边同时注入,然后经空冷后脱模制得齿轮箱箱体毛坯;

(4)对于步骤(3)中的齿轮箱箱体毛坯在310-320℃下加热,然后以24-26℃/h的速度冷却到175℃时保温1.5-2h,然后空冷至室温;

(5)对齿轮箱箱体毛坯进行强力喷丸处,再将箱体毛坯放置粗切齿槽机床上加工齿槽进行粗铣削齿形工序;

(6)将步骤(5)中的齿轮箱箱体毛坯在350-365℃下加热,然后以15-20℃/h的速度冷却到205℃时保温1-2h,然后空冷至室温;

(7)将冷却至室温的齿轮箱箱体毛坯加热至170-190℃,然后进行渗碳处理,该渗碳处理在氧浓度低于大气中的氧浓度的环境中,对齿轮箱箱体毛坯进行加热至表面形成渗碳层;

(8)对渗碳后的齿轮箱箱体毛坯进行渗氮处理,将齿轮箱箱体毛坯送至密闭容器中并通入氮气,先将加热至280-330℃保持1h,然后加热至410-425℃保温5-7h,最后加热至470-495℃保温1.5-2h,然后炉冷至175-180℃再空冷至室温;

(9)将经过渗氮处理后的齿轮箱箱体毛坯再进行调质热处理,调质热处理后的箱体毛坯将至室温后放置在车床上进行精车削工序,并进行精铣削齿形工序得到齿轮箱箱体成品;

(10)对得到的成品进行X射线探伤,检验合格的包装入库。

2.根据权利要求1所述的高速风机配套用高速齿轮箱,其特征在于:步骤(9)中调质热处理的具体操作为:采用一次正火和两次回火工序进行处理,正火:正火温度430-450℃,到温后保温8-10min;第一次回火:采用分段加热,第一段加热温度为240-255℃,到温后保温15-18min,第二段加热温度为420-435℃,到温后保温9-10min,然后空冷至室温后进行第二次回火;加热至480-490℃,到温后保温12-15min。

3.根据权利要求2所述的高速风机配套用高速齿轮箱,其特征在于:所述步骤(9)中调质热处理的具体操作为:采用一次正火和两次回火工序进行处理,正火:正火温度445℃,到温后保温9min;第一次回火:采用分段加热,第一段加热温度为250℃,到温后保温16min,第二段加热温度为430℃,到温后保温10min,然后空冷至室温后进行第二次回火;加热至485℃,到温后保温13min。

4.根据权利要求1所述的高速风机配套用高速齿轮箱,其特征在于:所述箱体按质量百分比计包括以下组分:C:0.28%,Si:1.24%,Fe:0.62%,Mg:6.53%,Zn:0.52%,Mn:0.15%,Mo:0.15%,Cr:0.24%,Ti:0.25%,Ni:0.8%,Zr:0.05%,Nb:0.05%,V:0.01%,Cu:0.15%,P≤0.03%,S≤0.02%,N≤0.006%;H≤0.002%;稀土:0.21%,余量为Al;

所述稀土的组分按质量百分比计包括以下组分:Sc:10%,Pr:5%,Sm:12%;Nd:8%,Ce:5%,Gd:6%,余量为La,以上各组分之和为100%;

所述齿轮箱箱体按以下步骤制备:

(1)以型砂和芯砂为造型材料制成齿轮箱体模具,在制作铸型前,先将造型材料中的型砂置于烘炉中进行烘干;

(2)将齿轮箱箱体的各组成成分按照配比加热熔炼,待全部熔化后得到原料液,温度升至650℃保温20min,然后升至750℃,并采用旋转式除气机使用纯净氩气进行精炼除气,除气后向原料液中加入Al-10Sr及Na盐混合的变质剂进行变质处理;

(3)将变质处理后的原料液注入步骤(1)中成型的模具中,模具两边设置直浇道及分散的内浇道,浇注时一边先浇注,待原料液约布满模具一半时,两边同时注入,然后经空冷后脱模制得齿轮箱箱体毛坯;

(4)对于步骤(3)中的齿轮箱箱体毛坯在310℃下加热,然后以24℃/h的速度冷却到175℃时保温1.5h,然后空冷至室温;

(5)对齿轮箱箱体毛坯进行强力喷丸处,再将箱体毛坯放置粗切齿槽机床上加工齿槽进行粗铣削齿形工序;

(6)将步骤(5)中的齿轮箱箱体毛坯在350℃下加热,然后以15℃/h的速度冷却到205℃时保温1h,然后空冷至室温;

(7)将冷却至室温的齿轮箱箱体毛坯加热至170℃,然后进行渗碳处理,该渗碳处理在氧浓度低于大气中的氧浓度的环境中,对齿轮箱箱体毛坯进行加热至表面形成渗碳层;

(8)对渗碳后的齿轮箱箱体毛坯进行渗氮处理,将齿轮箱箱体毛坯送至密闭容器中并通入氮气,先将加热至280℃保持1h,然后加热至410℃保温5h,最后加热至470℃保温1.5h,然后炉冷至175℃再空冷至室温;

(9)将经过渗氮处理后的齿轮箱箱体毛坯再进行调质热处理,调质热处理后的箱体毛坯将至室温后放置在车床上进行精车削工序,并进行精铣削齿形工序得到齿轮箱箱体成品;

(10)对得到的成品进行X射线探伤,检验合格的包装入库。

5.根据权利要求1所述的高速风机配套用高速齿轮箱,其特征在于:所述箱体按质量百分比计包括以下组分:C:0.29%,Si:1.26%,Fe:0.75%,Mg:6.87%,Zn:0.63%,Mn:0.27%,Mo:0.21%,Cr:0.29%,Ti:0.34%,Ni:0.9%,Zr:0.09%,Nb:0.06%,V:0.02%,Cu:0.18%,P≤0.03%,S≤0.02%,N≤0.006%;H≤0.002%;稀土:0.23%,余量为Al;

所述稀土的组分按质量百分比计包括以下组分:Sc:11%,Pr:6%,Sm:14%;Nd:10%,Ce:7%,Gd:7%,余量为La,以上各组分之和为100%;

所述齿轮箱箱体按以下步骤制备:

(1)以型砂和芯砂为造型材料制成齿轮箱体模具,在制作铸型前,先将造型材料中的型砂置于烘炉中进行烘干;

(2)将齿轮箱箱体的各组成成分按照配比加热熔炼,待全部熔化后得到原料液,温度升至680℃保温25min,然后升至760℃,并采用旋转式除气机使用纯净氩气进行精炼除气,除气后向原料液中加入Al-10Sr及Na盐混合的变质剂进行变质处理;

(3)将变质处理后的原料液注入步骤(1)中成型的模具中,模具两边设置直浇道及分散的内浇道,浇注时一边先浇注,待原料液约布满模具一半时,两边同时注入,然后经空冷后脱模制得齿轮箱箱体毛坯;

(4)对于步骤(3)中的齿轮箱箱体毛坯在315℃下加热,然后以25℃/h的速度冷却到175℃时保温2h,然后空冷至室温;

(5)对齿轮箱箱体毛坯进行强力喷丸处,再将箱体毛坯放置粗切齿槽机床上加工齿槽进行粗铣削齿形工序;

(6)将步骤(5)中的齿轮箱箱体毛坯在360℃下加热,然后以15-20℃/h的速度冷却到205℃时保温1.5h,然后空冷至室温;

(7)将冷却至室温的齿轮箱箱体毛坯加热至180℃,然后进行渗碳处理,该渗碳处理在氧浓度低于大气中的氧浓度的环境中,对齿轮箱箱体毛坯进行加热至表面形成渗碳层;

(8)对渗碳后的齿轮箱箱体毛坯进行渗氮处理,将齿轮箱箱体毛坯送至密闭容器中并通入氮气,先将加热至310℃保持1h,然后加热至420℃保温6h,最后加热至485℃保温2h,然后炉冷至178℃再空冷至室温;

(9)将经过渗氮处理后的齿轮箱箱体毛坯再进行调质热处理,调质热处理后的箱体毛坯将至室温后放置在车床上进行精车削工序,并进行精铣削齿形工序得到齿轮箱箱体成品;

(10)对得到的成品进行X射线探伤,检验合格的包装入库。

6.根据权利要求1所述的高速风机配套用高速齿轮箱,其特征在于:所述箱体按质量百分比计包括以下组分:C:0.30%,Si:1.28%,Fe:0.83%,Mg:7.14%,Zn:0.72%,Mn:0.32%,Mo:0.24%,Cr:0.36%,Ti:0.41%,Ni:1.0%,Zr:0.15%,Nb:0.07%,V:0.03%,Cu:0.22%,P≤0.03%,S≤0.02%,N≤0.006%;H≤0.002%;稀土:0.24%,余量为Al;

所述稀土的组分按质量百分比计包括以下组分:Sc:12%,Pr:7%,Sm:15%;Nd:11%,Ce:8%,Gd:9%,余量为La,以上各组分之和为100%;

所述齿轮箱箱体按以下步骤制备:

(1)以型砂和芯砂为造型材料制成齿轮箱体模具,在制作铸型前,先将造型材料中的型砂置于烘炉中进行烘干;

(2)将齿轮箱箱体的各组成成分按照配比加热熔炼,待全部熔化后得到原料液,温度升至720℃保温30min,然后升至780℃,并采用旋转式除气机使用纯净氩气进行精炼除气,除气后向原料液中加入Al-10Sr及Na盐混合的变质剂进行变质处理;

(3)将变质处理后的原料液注入步骤(1)中成型的模具中,模具两边设置直浇道及分散的内浇道,浇注时一边先浇注,待原料液约布满模具一半时,两边同时注入,然后经空冷后脱模制得齿轮箱箱体毛坯;

(4)对于步骤(3)中的齿轮箱箱体毛坯在320℃下加热,然后以26℃/h的速度冷却到175℃时保温2h,然后空冷至室温;

(5)对齿轮箱箱体毛坯进行强力喷丸处,再将箱体毛坯放置粗切齿槽机床上加工齿槽进行粗铣削齿形工序;

(6)将步骤(5)中的齿轮箱箱体毛坯在365℃下加热,然后以20℃/h的速度冷却到205℃时保温2h,然后空冷至室温;

(7)将冷却至室温的齿轮箱箱体毛坯加热至190℃,然后进行渗碳处理,该渗碳处理在氧浓度低于大气中的氧浓度的环境中,对齿轮箱箱体毛坯进行加热至表面形成渗碳层;

(8)对渗碳后的齿轮箱箱体毛坯进行渗氮处理,将齿轮箱箱体毛坯送至密闭容器中并通入氮气,先将加热至330℃保持1h,然后加热至425℃保温7h,最后加热至495℃保温2h,然后炉冷至180℃再空冷至室温;

(9)将经过渗氮处理后的齿轮箱箱体毛坯再进行调质热处理,调质热处理后的箱体毛坯将至室温后放置在车床上进行精车削工序,并进行精铣削齿形工序得到齿轮箱箱体成品;

(10)对得到的成品进行X射线探伤,检验合格的包装入库。

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