The invention discloses a melt surface modification device and method for laser generator bearing surface, laser device comprises a controller, a laser generator, laser processing platform, laser focusing device, cooling medium storage box, single axis mobile platform and argon gas supply system, the utility model realizes the laser remelting micro crystal and nano crystal the organization, improve the surface hardness and wear resistance of the bearing parts; followed by adding dry ice, liquid nitrogen cooling water, strengthen the cooling, can effectively control the crystallization rate, grain size and growth trend and control; and the dispersion state of laser remelting microstructure method achieve good carbide and alloy compounds, effectively enhance the corrosion resistance of steel bearing materials the workpiece; simple structure, strong adaptability, can be used for a variety of metal laser machining applications.
【技术实现步骤摘要】
一种用于风力发电机轴承表面的激光重融表面改性装置及方法
本专利技术属于金属表面处理
,尤其是一种用于风力发电机轴承表面的激光重融表面改性装置及方法。
技术介绍
轴承是国民经济的战略物资,装备制造业的关键基础件。轴承属于风电机组的核心零部件。风电轴承的范围涉及从叶片,主轴和偏航所用的轴承。到齿轮箱和发电机中所用的高速轴承。因此,轴承零件材料的要求十分严格。对此,不仅要求轴承材料具有足够强度的和承载能力,还要求其运行平稳,且润滑、防腐及密封性能良好。同时要求寿命较长(一般要求20年)。但是风电用轴承由于其所使用环境的恶劣性,安装、维修不便性,导致总体来说轴承是风力机械中最薄弱的部位。特别适用于齿轮箱主轴和发电机上的大轴承是造成某些型号风电机组的主要故障之一。因此,要特别开展制造轴承零件所用材料的优选、材料质量控制及材料加工工艺的研究。材料的好坏是决定风电轴承的最重要因素,我国风电轴承与国外差距,材料是主要因素。碳化物均匀性、网状碳化物控制、夹杂物控制等方面仍有较大差距,这就造成国内风电轴承质量先天不足,风电轴承的寿命、可靠性及一致性逊色国外产品。我国轴承行业的风电轴承设计中,没有成熟的选材方法和经验,在选材方面存在较大的盲目性,常常因选材不当造成重大损失。疲劳剥落是风电轴承表面常见的失效形式。对于滚动轴承来说主要是指接触疲劳。滚动轴承套圈各滚动体表面在接触应力的反复作用下,其滚动表面金属从金属基体呈点状或片状剥落下来的现象称为疲劳剥落。点蚀也是由于材料疲劳引起一种疲劳现象,但形状尺寸很小,点蚀扩展后将形成疲劳剥落。疲劳剥落的形态特征一般具有一定的深度和面 ...
【技术保护点】
一种用于风力发电机轴承表面的激光重融表面改性装置,其特征在于:包括激光控制器、激光发生器、激光加工平台、激光聚焦器、冷却介质储存盒、单轴移动平台和氩气供气系统;在单轴移动平台上放置有冷却介质储存盒,在冷却介质储存盒的垂直上方设置有激光加工平台和激光聚焦器,所述激光加工平台由支架、水平调节臂(Y轴方向)和垂直调节臂(Z轴方向)构成,激光聚焦器与垂直调节臂相连接,通过激光加工平台的水平调节臂和垂直调节臂可控制激光聚焦器进行水平和垂直方向的移动,在单轴移动平台一侧设置有氩气供气系统。
【技术特征摘要】
1.一种用于风力发电机轴承表面的激光重融表面改性装置,其特征在于:包括激光控制器、激光发生器、激光加工平台、激光聚焦器、冷却介质储存盒、单轴移动平台和氩气供气系统;在单轴移动平台上放置有冷却介质储存盒,在冷却介质储存盒的垂直上方设置有激光加工平台和激光聚焦器,所述激光加工平台由支架、水平调节臂(Y轴方向)和垂直调节臂(Z轴方向)构成,激光聚焦器与垂直调节臂相连接,通过激光加工平台的水平调节臂和垂直调节臂可控制激光聚焦器进行水平和垂直方向的移动,在单轴移动平台一侧设置有氩气供气系统。2.根据权利要求1所述的一种用于风力发电机轴承表面的激光重融表面改性装置,其特征在于:所述氩气供气系统由氩气储存钢瓶、氩气喷嘴和支撑架构成,支撑架将氩气喷嘴的位置进行固定,使其出气口位于激光加工处。3.根据权利要求1所述的一种用于风力发电机轴承表面的激光重融表面改性装置,其特征在于:所述激光控制器设置于单轴移动平台的一侧激光控制器的主体为安装控制软件的WINDOWS操作系统的台式电脑,所述激光控制器和激光发生器通过COM接口连接。4.根据权利要求1所述的一种用于风力发电机轴承表面的激光重融表面改性装置,其特征在于:所述激光聚焦器内设置有反射镜和激光聚焦透镜组。5.根据权利要求1所述的一种用于风力发电机轴承表面的激光重融表面改性装置,其特征在于:所述激光聚焦器通过激光光缆与激光发生器相连接,所述激光光缆的光缆转角曲率半径须大于光缆直径的20倍,方可具备激光传输功能。6.根据权利要求1所述的一种用于风力发电机轴承表面的激光重融表面改性装置,其特征在于:所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:敖三三,曾一达,罗震,李康柏,
申请(专利权)人:天津大学,
类型:发明
国别省市:天津,12
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