专利名称：一种机车齿轮箱的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种机车齿轮箱的制造方法，特别是涉及ー种风カ发电机用齿轮箱的制造方法。
背景技术：
风カ发电机组中的齿轮箱是ー个重要的机械部件，作为传递动カ的部件，其主要功用是将风轮在风力作用下所产生的动カ传递给发电机并使其得到相应的转速。通常风轮的转速很低，远达不到发电机发电所要求的转速，必须通过齿轮箱齿轮副的增速作用来实现，故也将齿轮箱称之为增速箱。由于风电机组通常都安装在高山、荒野、海岛等风ロ处，受无规律的变向变负荷的风力作用以及强阵风的冲击，常年经受酷暑严寒和极端温差的影响，加之所处自然环境交通不便，齿轮箱安装在塔顶的狭小空间内，一旦出现故障，修复非常困难，故对其可靠性和使用寿命都提出了比一般机械高得多的要求。例如对构件材料的要求，除了常规状态下机械性能外，还应该具有低温状态下抗冷脆性等特性；应保证齿轮箱 平稳工作，防止振动和冲击；保证充分的润滑条件，等等。风カ发电机的齿轮箱在运行期间同时承受动、静载荷。为满足可靠性和预期寿命，其箱体结构采用上下箱体式的装配方式。但是这种装配方式的齿轮箱仍有不足之处，即上下箱体的结构由于材料強度不够，在工作过程中由于温度过高而导致损坏。该损坏多为齿轮齿面、轴承过早磨损导致。因此，在现代能源日益紧张，风カ发电越来越为人所重视，提高风力发电机组，特别是齿轮箱的稳定性和寿命，已经成为风カ发电研究的热门课题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，采用渗碳钢为材料，并通过粗加工、细加工以及两次淬火等エ艺手段来制造齿轮箱，从而提高用于风カ发电机的齿轮箱的安全性和使用寿命。本发明公开的机车齿轮箱的制造方法包括如下步骤该齿轮箱包括上齿轮箱和下齿轮箱，所述上齿轮箱与下齿轮箱通过螺栓进行连接；所述下齿轮箱的制造方法都包括以下步骤I.锻造成型采用渗碳钢为材料，在电炉中将所述渗碳钢锻造出上齿轮箱；2.第一次正火在840至870摄氏度之间的温度下对下齿轮箱进行正火处理，正火处理时间为I至2小时；3.第二次正火在810至830摄氏度之间的温度下对完成第一次正火处理的下齿轮箱进行第二次正火处理，时间为I小时；4.粗加工采用粗铣刀对所述下齿轮箱进行粗加工；5.精加工在粗加工后，采用精铣刀对所述下齿轮箱进行精加工，使加工后的下齿轮箱的粗糙度为Ra = 3 μ m，平面度为0. 05mm ；
6.去毛刺清洗对精加工后的下齿轮箱进行去毛刺清洗；7.渗碳淬火在850至890摄氏度之间的温度下对齿轮箱进行淬火处理淬火时间为40分钟,淬火剂为水或油；8.高温回火在200至230摄氏度的温度下对淬火完毕的下齿轮箱进行回火处理，回火时间为为I至I. 5小时；9.第二次去毛刺清洗采用钳エ工具对完成高温回火的下齿轮箱去毛刺，然后进行清洗；10 :检验对加工完毕的下齿轮箱进行检验，以检验该下齿轮箱是否合格；其中，采用与所述下齿轮箱的制造方法一祥的方法来制造上齿轮箱。其中，所述渗碳钢的材料为20CrMnTi、20CrMnMo、15CrNi6、17Cr2Ni2A、20CrNi2MoAU7CrNiMo6 或 17Cr2Ni2MoA 之一。或者，其中所述渗碳钢的材料为42CrMoA或34Cr2Ni2MoA之一。其中，采用数控车床来进行所述步骤4的粗加工和所述步骤5的精加工，所述数控车床优选为龙门式五面数控车床。
图I为本发明制造齿轮箱的流程具体实施例方式下面介绍本发明的优选实施方式；实施例I :本发明用于制造齿轮箱的方法请參见图1，其中步骤SlOl至步骤SllO为下齿轮箱的制造流程，而步骤S201至步骤S210为上齿轮箱的制造流程；如图I所示，在步骤101中，对下齿轮箱进行锻造成型采用渗碳钢为材料，在电炉中将所述渗碳钢锻造出上齿轮箱；在本发明中，现有技术中的渗碳钢都可用于制造本发明的齿轮箱，本发明对此并不做特别的限定，在本实施例中渗碳钢选用的是20CrMnTi、20CrMnMo、15CrNi6、17Cr2Ni2A、20CrNi2MoA、17CrNiMo6 或 17Cr2Ni2MoA 任意之一；步骤S102为第一次正火在850摄氏度的温度下对下齿轮箱进行正火处理，正火处理时间为I小时40分钟；步骤S103为第二次正火在815摄氏度的温度下对完成第一次正火处理的下齿轮箱进行第二次正火处理，时间为I小时；其中上述正火可以在电炉内进行。步骤S104为粗加工采用粗铣刀对所述下齿轮箱进行粗加工；该加工优先选用数控机床来进行铣削加工粗加工的结合面采用粗铣刀，切削速度为100-120m/min，切削深度1-3_ ；步骤S105为精加工在粗加工后，采用精铣刀对所述下齿轮箱进行精加工，精加工同样优先采用数控车床来进行，通过精铣刀对下齿轮箱进行铣削加工，切削速度为145-155m/min,切削深度O. 1-0. 3mm ;采用干式切削，使加工后的下齿轮箱的粗糙度为Ra=3 μ m,平面度为0. 05mm ； 步骤S106为去毛刺清洗对精加工后的下齿轮箱进行去毛刺清洗；
步骤S107为渗碳淬火在850至890摄氏度之间的温度下对齿轮箱进行淬火处理淬火时间为40分钟，淬火剂为水或油；步骤S108为高温回火在200至230摄氏度的温度下对淬火完毕的下齿轮箱进行回火处理，回火时间为为I至I. 5小时；步骤S109为第二次去毛刺清洗采用钳エ工具对完成高温回火的下齿轮箱去毛刺，然后进行清洗；步骤SllO为检验对加工完毕的下齿轮箱进行检验，以检验该下齿轮箱是否合格；在制造下齿轮箱的同时，采用与下齿轮箱的制造方法ー样的方法来制造上齿轮箱，即如图I的步骤S201至步骤S210 ；此后，将上齿轮箱和下齿轮箱装配在一起以完成齿轮箱的制造。 实施例2 与实施例I的制造流程一祥，同样參照图I，在实施例2中，步骤SlOl至步骤SllO为下齿轮箱的制造流程，而步骤S201至步骤S210为上齿轮箱的制造流程；与实施例I不同的是，实施例2采用的制造參数有别于实施例1，下面详细介绍实施例2 在步骤101中，对下齿轮箱进行锻造成型采用渗碳钢为材料，在电炉中将所述渗碳钢锻造出上齿轮箱；在本发明中，现有技术中的渗碳钢都可用于制造本发明的齿轮箱，与实施例 I 所采用的 20CrMnTi、20CrMnMo、15CrNi6、17Cr2Ni2A、20CrNi2MoA、17CrNiMo6 或17Cr2Ni2MoA渗碳钢不同，在本实施例中，为了进一步提高齿轮箱表面的硬度，本实施例优先采用的渗碳钢是42CrMoA或34Cr2Ni2MoA之一；步骤S102为第一次正火在870摄氏度的温度下对下齿轮箱进行正火处理，正火处理时间为2小时；步骤S103为第二次正火在830摄氏度的温度下对完成第一次正火处理的下齿轮箱进行第二次正火处理，时间为I小时；其中上述正火可以在电炉内进行。步骤S104为粗加工采用粗铣刀对所述下齿轮箱进行粗加工；该加工优先选用数控机床来进行铣削加工，例如采用龙门式五面数控车床来进行加工，粗加工的结合面采用粗铣刀，切削速度为100m/min，切削深度2_3mm ；步骤S105为精加工在粗加工后，采用精铣刀对所述下齿轮箱进行精加工，精加エ同样优先采用数控车床来进行，例如龙门式五面数控车床，通过精铣刀对下齿轮箱进行铣削加工，切削速度为130-140m/min，切削深度O. 1-0. 2mm ;采用干式切削，使加工后的下齿轮箱的粗糙度为Ra = 2 μ m，平面度为0. 05mm ；步骤S106为去毛刺清洗对精加工后的下齿轮箱进行去毛刺清洗；步骤S107为渗碳淬火在860至880摄氏度之间的温度下对齿轮箱进行淬火处理淬火时间为I小时，淬火剂为水或油；步骤S108为高温回火在200至230摄氏度的温度下对淬火完毕的下齿轮箱进行回火处理，回火时间为为I. 5小时；步骤S109为第二次去毛刺清洗采用钳エ工具对完成高温回火的下齿轮箱去毛刺，然后进行清洗；步骤SllO为检验对加工完毕的下齿轮箱进行检验，以检验该下齿轮箱是否合格；在制造下齿轮箱的同时，采用与下齿轮箱的制造方法ー样的方法来制造上齿轮箱，即如图I的步骤S201至步骤S210 ；此后，将上齿轮箱和下齿轮箱装配在一起以完成齿轮箱的制造，上下齿轮箱的装配例如可以采用螺栓来连接。采用本发明制造方法制得的齿轮箱，能够获得优良的強度，对于风力发电电机的使用环境来说，其不仅可以提高齿轮箱的使用寿命，而且在工作过程中，由于提高了齿轮箱的強度和韧性，因此其工作更稳定安全。本发明已经详细的描述了风力发电机组用齿轮箱的制造过程，但是上述实施例并 非用于对本发明保护范围的限定，本领域技术人员在不脱离本发明保护范围的情况下，可以对本发明做各种修改，本发明的保护范围由所附的权利要求来限定。
权利要求
1. 一种机车齿轮箱的制造方法，其特征在于该齿轮箱包括上齿轮箱和下齿轮箱，所述上齿轮箱与下齿轮箱通过螺栓进行连接；所述下齿轮箱的制造方法都包括以下步骤 1.锻造成型采用渗碳钢为材料，在电炉中将所述渗碳钢锻造出上齿轮箱； 2.第一次正火在840至870摄氏度之间的温度下对下齿轮箱进行正火处理，正火处理时间为I至2小时； 3.第二次正火在810至830摄氏度之间的温度下对完成第一次正火处理的下齿轮箱进行第二次正火处理，时间为I小时； 4.粗加工采用粗铣刀对所述下齿轮箱进行粗加工； 5.精加工在粗加工后，采用精铣刀对所述下齿轮箱进行精加工，使加工后的下齿轮箱的粗糙度为Ra = 3 μ m,平面度为0. 05mm ； 6.去毛刺清洗对精加工后的下齿轮箱进行去毛刺清洗； 7.渗碳淬火在850至890摄氏度之间的温度下对齿轮箱进行淬火处理淬火时间为40分钟，淬火剂为水或油； 8.高温回火在200至230摄氏度的温度下对淬火完毕的下齿轮箱进行回火处理，回火时间为为I至I. 5小时； 9.第二次去毛刺清洗采用钳工工具对完成高温回火的下齿轮箱去毛刺，然后进行清洗； 10 :检验对加工完毕的下齿轮箱进行检验，以检验该下齿轮箱是否合格； 其中，采用与所述下齿轮箱的制造方法一样的方法来制造上齿轮箱。
2.如权利要求I所述的机车齿轮箱的制造方法，其特征在于所述渗碳钢的材料为20CrMnTi、20CrMnMo、15CrNi6、17Cr2Ni2A、20CrNi2MoA、17CrNiMo6 或 17Cr2Ni2MoA 任意之O
3.如权利要求I所述的机车齿轮箱的制造方法，其特征在于所述渗碳钢的材料为42CrMoA 或 34Cr2Ni2MoA 任意之一。
4.如权利要求I所述的机车齿轮箱的制造方法，其特征在于采用数控车床来进行所述步骤4的粗加工和所述步骤5的精加工，所述数控车床优选为龙门式五面数控车床。
全文摘要
本发明公开了一种机车齿轮箱的制造方法，该齿轮箱包括上齿轮箱和下齿轮箱，所述上齿轮箱与下齿轮箱通过螺栓进行连接；包括以下步骤1.锻造成型；2.第一次正火；3.第二次正火；4.粗加工；5.精加工；6.去毛刺清洗；7.渗碳淬火；8.高温回火；9.第二次去毛刺清洗；10检验；其中，采用与所述下齿轮箱的制造方法一样的方法来制造上齿轮箱。所述渗碳钢可采用20CrMnTi、20CrMnMo、15CrNi6、17Cr2Ni2A、20CrNi2MoA、17CrNiMo6或17Cr2Ni2MoA任意之一的材料；或者采用42CrMoA或34Cr2Ni2MoA之一的材料。
文档编号B23P15/00GK102699638SQ20121021958
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月29日 优先权日2012年6月29日
发明者李明, 杨志华, 葛艳明, 袁宇良 申请人:江苏金源锻造股份有限公司