一种7MW高速齿轮箱铸造系统及其浇注工艺技术方案

本发明专利技术公开了一种7MW高速齿轮箱铸造系统及浇注工艺，系统包括铸件、出气棒、出气冒口、直浇道、横浇道、内浇道、耐火砖和出气棒；铸件的中心设置有出气棒，铸件的最外圆法兰端面设有出气冒口，铸件的中间圆法兰端面设有出气棒，铸件上设有直浇道、横浇道和内浇道，金属液通过直浇道流入横浇道，再分配给各内浇道进入铸件；直浇道与横浇道之间有缓冲窝，缓冲窝的上部放置有耐火砖；每道横浇道的末端均设有过滤网座，每个过滤网座上并排放置有泡沫陶瓷过滤网进行过滤。本发明专利技术使液态合金平稳充型，防止紊流卷入气体，并有良好的挡渣能力，内浇道的位置、数量等符合铸件的凝固原则和补缩方法，确保了产品的质量，同时结构简单紧凑，便于清理。清理。清理。

【技术实现步骤摘要】
一种7MW高速齿轮箱铸造系统及其浇注工艺


[0001]本专利技术属于铸造工艺浇注系统设计领域，具体涉及一种7MW高速齿轮箱铸造系统及其浇注工艺。

技术介绍

[0002]国内外都很重视开发新能源，利用风力来发电。而风力发电所需的各个部件是必不可少的，其中有风电齿轮箱箱体，齿轮箱受安装的位置及自然环境的影响，一旦出现故障，修复非常困难，故对其性能、可靠性和使用寿命都提出了更高的要求。目前生产的齿轮箱箱体为QT400
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18材质，铸造采用横浇道在一侧，用陶瓷管内浇口的浇注系统方案。随着风电能量越来越大，产品也越来越大，如果仍按此种浇注系统工艺方案，产品质量将无法保证。这样的工艺存在如下几个问题：1、大部分内浇口陶瓷管较长，陶瓷管无支撑容易弯曲断裂进铸件；2、大部分内浇口陶瓷管较长，铁水温度不均匀；3、陶瓷管长度不一致，造型需分辨并连接，工作量加大；4、模具型板尺寸大，空间占用大，砂箱内径尺寸大，用砂量增加；5、过滤效果不好，一次渣很容易进入铸件；6、容易形成二次氧化渣；7、打磨工作量大；8、冒口使用多，浪费铁水。

技术实现思路

[0003]专利技术目的：为了解决现有技术的不足，本专利技术提供了一种7MW高速齿轮箱铸造系统及浇注工艺。合理的浇注系统能减少冒口的使用量，节省铁水，节省人工；
[0004]技术方案：一种7MW高速齿轮箱铸造系统，包括铸件、出气棒、出气冒口、直浇道、横浇道、内浇道、耐火砖和出气棒；
[0005]所述的铸件的中心设置有出气棒，铸件的最外圆法兰端面设有出气冒口，铸件的中间圆法兰端面设有出气棒，铸件上设有直浇道、横浇道和内浇道，金属液通过直浇道流入横浇道，再分配给各内浇道进入铸件；
[0006]直浇道与横浇道之间有缓冲窝，缓冲窝的上部放置有耐火砖；每道所述的横浇道的末端均设有过滤网座，每个过滤网座上并排放置3块150*150*40的泡沫陶瓷过滤网进行过滤，内浇道按最外圆法兰和中间圆法兰2:1的比例均匀分布。
[0007]作为优化：所述的直浇道的横截面采用圆形，所述的横浇道的横截面采用梯形，所述的内浇道的横截面采用圆形，横截面的面积之比为：S直：S横：S内＝1:5:9，7道横浇道、21道内浇道相对于铸件对称均匀分布。
[0008]作为优化：所述的缓冲窝的形状为圆台，缓冲窝的圆台的下底直径是直浇道直径的3倍，上底直径按1:10的起模斜度设置，高度比横浇道高至少10mm。
[0009]所述的7MW高速齿轮箱铸造系统的浇注工艺，具体的浇注工艺如下：铁水通过直浇道进入横浇道时，由于横浇道底部设有的缓冲窝使铁水速度降低了130cm/s，具体流速为50cm/s，渣上浮在横浇道上部，末端设有过滤网，一次渣能被该过滤网挡住；然后，铁水再进入内浇道时，各内浇口流速低于50cm/s，避免产生二次氧化渣。
[0010]作为优化：浇注工艺的相关参数如下：浇注重量为：18.5吨；浇注温度为：1360
±
10℃；充型时间为：240s；开箱时间为：168h。
[0011]作为优化：浇注168小时后开箱，清理浇冒系统，抛丸打磨后，检测结果如下：A、外观漂亮无可见夹杂物；B、MT检测上表面浮渣≤2mm；C、UT检测无缺陷；D、加工面加工后无任何缺陷。
[0012]有益效果：本专利技术使液态合金平稳充型，防止紊流卷入气体，并有良好的挡渣能力，内浇道的位置、数量等要符合铸件的凝固原则和补缩方法，确保了产品内在质量和外表质量，同时结构简单紧凑，便于造型，便于清理。
[0013]使用本专利技术的浇注系统，具有如下优点：
[0014]1、本专利技术减少了造型中工人的工作量；
[0015]2、本专利技术的模具型板尺寸相对小点，砂箱内径尺寸小点，减少了型砂、树脂、固化剂的用量；
[0016]3、本专利技术的冒口使用少，可以节省铁水；
[0017]4、本专利技术过滤效果较好，避免一次渣进入铸件，保证了铸件表面和内在质量；
[0018]5、本专利技术的陶瓷管长度适可，避免了陶瓷管太长破裂进铸件导致铸件夹杂报废；
[0019]6、本专利技术的铁水温度均匀，避免了铸件冷隔报废；
[0020]7、本专利技术减少了打磨的工作量，提高了员工的操作效率，降低了成本，减少了打磨粉尘对环境的污染。
附图说明
[0021]图1是本专利技术的典型过滤网陶瓷管避渣浇注系统结构示意图。
具体实施方式
[0022]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以使本领域的技术人员能够更好的理解本专利技术的优点和特征，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚的界定。本专利技术所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]实施例
[0024]如图1所示，一种7MW高速齿轮箱铸造系统，包括铸件1、出气棒2、出气冒口3、直浇道4、横浇道5、内浇道6、耐火砖7和出气棒8。
[0025]所述的铸件1的中心设置有出气棒2，铸件1的最外圆法兰端面设有出气冒口3，铸件1的中间圆法兰端面设有出气棒8，铸件1上设有直浇道4、横浇道5和内浇道6，金属液通过直浇道4流入横浇道5，再分配给各内浇道6进入铸件1。
[0026]所述的直浇道4的横截面采用圆形，所述的横浇道5的横截面采用梯形，所述的内浇道6的横截面采用圆形，横截面的面积之比为：S直：S横：S内＝1:5:9，7道横浇道5、21道内浇道6相对于铸件1对称均匀分布，其中，直浇道4与横浇道5之间有缓冲窝，缓冲窝的上部放置有耐火砖，缓冲窝的形状为圆台，缓冲窝的圆台的下底直径是直浇道直径的3倍，上底直径按1:10的起模斜度设置，高度比横浇道5高至少10mm。
[0027]每道横浇道5的末端均设有过滤网座，每个过滤网座上并排放置3块150*150*40的泡沫陶瓷过滤网进行过滤，内浇道6按最外圆法兰和中间圆法兰2:1的比例均匀分布。
[0028]本专利技术的具体的浇注工艺如下：铁水通过直浇道4进入横浇道5时，由于横浇道5底部设有的缓冲窝使铁水速度降低了130cm/s，具体流速为50cm/s，渣上浮在横浇道5上部，末端设有过滤网，一次渣能被该过滤网挡住；然后，铁水再进入内浇道6时，各内浇口流速低于50cm/s，避免产生二次氧化渣。
[0029]本专利技术的相关的工艺参数如下：浇注重量为：18.5吨；浇注温度为：1360
±
10℃；充型时间为：240s；开箱时间为：168h。
[0030]本专利技术的冶金原材料为生铁、废钢、回炉料，同时加入增碳剂增碳。运用热分析仪和光谱仪对C和Si进行控制，将原铁水的成分控制在一定范围内，具体成分如下表1所示：
[0031]表1具体成分含量表
[0032][0033]本专利技术浇注168小时后开箱，清理浇冒系统，抛丸打磨后，检测结果如下：A、外观漂亮无可见夹杂物；B、MT检测上表面浮渣≤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种7MW高速齿轮箱铸造系统，其特征在于：包括铸件(1)、出气棒(2)、出气冒口(3)、直浇道(4)、横浇道(5)、内浇道(6)、耐火砖(7)和出气棒(8)；所述的铸件(1)的中心设置有出气棒(2)，铸件(1)的最外圆法兰端面设有出气冒口(3)，铸件(1)的中间圆法兰端面设有出气棒(8)，铸件(1)上设有直浇道(4)、横浇道(5)和内浇道(6)，金属液通过直浇道(4)流入横浇道(5)，再分配给各内浇道(6)进入铸件(1)；直浇道(4)与横浇道(5)之间有缓冲窝，缓冲窝的上部放置有耐火砖(7)；每道所述的横浇道(5)的末端均设有过滤网座，每个过滤网座上并排放置3块150*150*40的泡沫陶瓷过滤网进行过滤，内浇道(6)按最外圆法兰和中间圆法兰2:1的比例均匀分布。2.根据权利要求1所述的7MW高速齿轮箱铸造系统，其特征在于：所述的直浇道(4)的横截面采用圆形，所述的横浇道(5)的横截面采用梯形，所述的内浇道(6)的横截面采用圆形，横截面的面积之比为：S直：S横：S内＝1:5:9，7道横浇道(5)、21道内浇道(6)相对于铸件(1)对称均匀分布。3.根据权利要求1所述的7MW高速齿轮箱铸造...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨金德，周张松，张亚军，
申请(专利权)人：江苏宏德特种部件股份有限公司，
类型：发明
国别省市：