用于风电行星架铸件的铸型结构制造技术

一种用于风电行星架铸件的铸型结构，该结构包括位于砂箱内的铸件型腔，所述的铸件型腔包括轴向依次连接的长轴部、立柱部和短轴部，所述的立柱部的两端连接有上、下腹板，上、下腹板上设置有轴销孔；所述的长轴部的外侧包覆有第一冷铁，长轴部的内腔填充有砂芯；所述的短轴部的外侧设置有第二冷铁，所述的轴销孔内设置有第三冷铁；所述的第一冷铁由多块轴向长度与长轴部等长的大冷铁块构成，所述的第二冷铁由多块小冷铁块构成，所述的砂芯包括钢管芯骨和包覆于钢管芯骨外侧面的型砂层。本申请具有冷铁数量少，铁液的冷却速度提高，铸件组织致密，无缩孔缩松铸造缺陷，行星架的长轴部、短轴部和轴销孔的位置均能符合使用要求的优点。部和轴销孔的位置均能符合使用要求的优点。部和轴销孔的位置均能符合使用要求的优点。

【技术实现步骤摘要】
用于风电行星架铸件的铸型结构


[0001]本申请涉及风电行星架铸件
，具体的涉及一种用于风电行星架铸件的铸型结构。

技术介绍

[0002]风能是一种可再生无污染的清洁能源，受到各国的重视，风能的大力开发是解决生产以及生活能源的可靠途径，因此世界风电产业得到迅速发展，近几年更是以较高的增速位居各类新能源之首。随着风电行业的快速发展，风电球墨铸铁配件需求快速增加，风电用的球墨铸铁得到快速发展，球墨铸铁由于低成本及高强韧性，得到国内外广泛的应用，但是与普通球墨铸铁相比，对风电铸件的质量和性能要求更高，这是由于风电机组工作环境恶劣，维修困难，因此对风电铸件的质量和使用性能要求较高。
[0003]而行星架产品作为风力发电机组用重要组成部分，其质量直接影响整个发电机组的使用寿命。以SYZ15行星架为例，铸件产品如图1所示，该产品的毛坯重量为2400Kg，浇注重量为2650Kg，材料为球墨铸铁QT700
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2，外形尺寸Φ1156mm
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1195mm，最大壁厚110mm，最小壁厚20mm；其结构主要包括铸件本体1
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，铸件本体由沿轴向依次连接的长轴部11
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、立柱部12
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和短轴部13
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构成，其中立柱部的两端设置由上、下腹板或者称为上、下法兰盘(呈圆盘状的上、下腹板，靠近短轴的为上腹板，靠近长轴的为下腹板)，在上、下腹板的位置上设置有轴销孔14
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(上腹板为通孔状，下腹板为沉孔状，小块冷铁位于沉孔中的轴销孔内)；因为其特殊的使用环境以及特定的结构和尺寸，对其的铸造质量的要求极高，不允许有缩孔、缩松等铸造缺陷。
[0004]而现有的行星架铸造方法是在铸件所在的长轴部、短轴部和连接二者的上下腹板和位置上均设置大量小块的专用成型冷铁a，在长轴部的内孔中也设置了小块专用冷铁a，具体可以参考图2
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5所示，而这些小块专用冷铁使用量大、彼此之间均需要保留间隙，而且在铸造完成后这些冷铁摆放的位置还会直接影响铸件外观(外表面)，导致铸件外观不平整，从而增加了打磨工作量；而且这些大量的小块成型冷铁在使用过程中极容易因温度突变、过热和过冷，造成冷铁的形状的形变，从而导致冷铁尺寸不精准，不能完全与工艺尺寸相匹配，使得铸件产生缺陷或报废；而且冷铁在使用前需要进行抛丸、烘烤等处理，管控难度较大，若管控不好，还会使铸件表面产生气孔或渣孔等铸造缺陷；此外，这些小型的冷铁使用的数量多，冷铁之间的间隙数量也多，砂型铸造过程如果冷铁间隙塞砂不紧实，在冷铁间隙部位容易出现缩孔缩松缺陷。

技术实现思路

[0005]本申请针对现有技术的上述不足，提供一种冷铁数量少，铁液的冷却速度提高，铸件组织致密，无缩孔缩松铸造缺陷，行星架的长轴部、短轴部和轴销孔的位置均能符合使用要求的用于风电行星架铸件的铸型结构。
[0006]为实现上述目的，本技术提供如下的技术方案：一种用于风电行星架铸件的
铸型结构，该结构包括位于砂箱内的铸件型腔，所述的铸件型腔包括轴向依次连接的长轴部、立柱部和短轴部，所述的立柱部的两端连接有上、下腹板，上、下腹板上设置有轴销孔；所述的长轴部的外侧包覆有第一冷铁，长轴部的内腔填充有砂芯；所述的短轴部的外侧设置有第二冷铁，所述的轴销孔内设置有第三冷铁；所述的第一冷铁由多块轴向长度与长轴部等长的大冷铁块构成，所述的第二冷铁由多块小冷铁块构成，所述的砂芯包括钢管芯骨和包覆于钢管芯骨外侧面的型砂层。
[0007]采用上述结构，本申请通过设置由钢管芯骨和包覆于钢管芯骨外侧面的型砂层构成的砂芯结构，把原来的长轴部的内腔中的砂芯和直接冷铁取消，减少了冷铁的制作、制芯时的放置和内孔部位冷铁印迹打磨的工作量，直接降低了生产成本，同时避免了直接冷铁对铁水质量的影响；而且钢管芯骨的设置能够增强砂芯的强度，并且还能够降低整体砂芯的重量；本申请在长轴部的外侧设置的是长度与长轴部等长的大冷铁块来替换传统小块冷铁的结构，减少了缝隙的存在，使得铸件表面更加平整；而且由于是大冷铁块之间形成的间隙，这种间隙可以通过砂子的自重和两个方向(轴向和径向)的塞砂形成紧实型砂，不会像传统多块小块冷铁形成的多间隙、窄间隙导致的冷铁间隙塞砂不紧实，在冷铁间隙部位出现缩孔缩松缺陷的情况发生。
[0008]进一步的，所述的第一冷铁包括形成铸件型腔的长轴部外表面的工作面和内置于型砂中的非工作面，所述的非工作面上设置有若干吊耳；采用上述结构，吊耳的设置方便大冷铁块的吊运移动和翻转，吊耳还兼有加强冷铁在型砂中固定，防止冷铁脱落的作用。
[0009]进一步的，所述的第一冷铁设置有六块，且均匀分布于铸件型腔的长轴部外表面上；采用该结构，可以大大简化单块冷铁的使用数量，并且能够形成更理想的铸件表面。
[0010]更进一步的，所述的第一冷铁每相邻两块之间的间距为15mm～35mm；因为大型成形冷铁和砂子受热时的膨胀量不一样，大型成形冷铁之间的间距进行有效控制，使得相邻冷铁之间的间距中的砂子形成的铸件表面更加的平整。
[0011]进一步的，所述的短轴部的外端面上设置有发热冒口和冒口出气，所述的冒口出气位于所述的发热冒口的上端面上；该结构的设置可以取消原有短轴内孔的成形冷铁，从而减少了冷铁的制作、造型时的放置和表面冷铁印迹打磨的工作量，直接降低了生产成本，同时避免了冷铁对铁水质量的影响，实现了铸件无直接出气的铸造(即出气不是直接与铸件型腔连接，而是连接于发热冒口的上端面上实现出气)。
[0012]进一步的，所述的第三冷铁呈空心的圆柱形，空心圆柱形的第三冷铁的外侧面上设置有多个挂砂槽，所述的挂砂槽沿着所述的第三冷铁的侧壁径向向内凹陷；采用该结构，通过第三冷铁的空心的中心孔和挂砂槽能更加好地将冷铁固定在型砂中，防止小型间接冷铁受高温铁水和热浪冲击作用而发生移位或脱落的问题。
[0013]更进一步的，所述的挂砂槽的轴向宽度为15mm～25mm、径向深度为2mm～5mm；采用该结构，可以实现更好的与型砂之间的填充和固定作用。
[0014]更进一步的，所述的第三冷铁的外侧壁距离其所在的轴销孔内壁之间的距离为10mm～20mm；采用该结构，可以保证二者之间合理的砂子填充的厚度，砂子厚度过薄容易脱落，砂子厚度过厚激冷效果不好。
[0015]进一步的，所述的钢管芯骨为空心设置，且空心位置中填充有砂块或干砂，所述的空心位置还引出有出气绳或耐火瓷管；通过空心位置中填充有砂块或干砂，可以防止万一
铁水渗漏进入钢管芯骨空心内腔而造成的浇注用的铁水量急剧增加，从而降低发生产品报废的风险，而且空心位置内设置有砂块或干砂又不影响空气的排放；通过在空心位置内设置出气绳或耐火瓷管，钢管内的空气(铁液浇注高温容易引起钢管内空气膨胀)通过铸型中预放的出气绳(如生产商：长兴里塘耐火材料公司生产的出气绳)或预埋的耐火瓷管或铸型中的中空通道从上箱直接引出，避免的安全隐患，提高此处的铁液冷却效率；上述结构，铁水浇注时引火点燃，燃烧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于风电行星架铸件的铸型结构，其特征在于：该结构包括位于砂箱内的铸件型腔，所述的铸件型腔包括轴向依次连接的长轴部、立柱部和短轴部，所述的立柱部的两端连接有上、下腹板，上、下腹板上设置有轴销孔；所述的长轴部的外侧包覆有第一冷铁，长轴部的内腔填充有砂芯；所述的短轴部的外侧设置有第二冷铁，所述的轴销孔内设置有第三冷铁；所述的第一冷铁由多块轴向长度与长轴部等长的大冷铁块构成，所述的第二冷铁由多块小冷铁块构成，所述的砂芯包括钢管芯骨和包覆于钢管芯骨外侧面的型砂层。2.根据权利要求1所述的用于风电行星架铸件的铸型结构，其特征在于：所述的第一冷铁包括形成铸件型腔的长轴部外表面的工作面和内置于型砂中的非工作面，所述的非工作面上设置有若干吊耳。3.根据权利要求2所述的用于风电行星架铸件的铸型结构，其特征在于：所述的第一冷铁设置有六块，且均匀分布于铸件型腔的长轴部外表面上；所述的第一冷铁每相邻两块之间的间距为15mm～35mm。4.根据权利要求1所述的用于风电行星架铸件的铸型结构，其特征在于：所述的短轴部的外端面上设置有发热冒口和冒口出气。5.根据权利要求1所述的用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋泽锴，项铮宇，吴超，宋贤发，赵璐，刘富军，周宁，
申请(专利权)人：宁波拓铁机械有限公司，
类型：新型
国别省市：