[发明专利]一种风电铸件的强制冷却方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铸铁铸造过程中的冷却方法，尤其是涉及一种风电铸件的强制冷却方法。

背景技术

轴类铸件是风力发电机中连接发动机与底座的关键部件，在发电机组中为悬臂结构，不但承受着来自发电机及叶轮约70吨的重量，还要承受不可控风带来瞬时冲击载荷，是风电铸件中的关键部件，厚壁风电球铁铸件外观尺寸为φ1330~φ1800，长为2500~5000mm，属于细长管形件，高径比为2~4。此种类铸件散热条件最为恶劣，且其铸件要钻孔以及承受压力和扭矩力的区域的内在质量必须达到UT2级。铸件浇注后，铁液实际收缩量为0.9~1.2%，铁液体积发生膨胀，但凝固后铸件却存在缩松超级。

该类铸件的上部、中部、下部存在法兰端，属于厚大部位，安装风电机组时法兰部位要钻一圈沉孔。厚大部位一般大量使用冷铁对铸件进行强制冷却，达到消除缩松和缩孔缺陷的目的。铸件的内部型砂较少，在高温铁水下，型砂的散热很困难，芯子中放置的冷铁一直处于高温状态，因此冷铁的强制冷却作用大大降低，导致缩松缩孔在铸件中部连续分布，不能满足UT探伤级别 。目前还没有解决这种问题的办法。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种工艺方法独特、利用换热器吹气冷却、加速内腔砂芯散热、铁液加速结壳同时利用振动紧实使铸件内部致密、使铸件探伤满足EN12680.3-2003 UT2级要求的一种风电铸件的强制冷却方法。

为了实现发明目的，本发明通过如下方式实现：

一种风电铸件的强制冷却方法，其特征是：它包括如下步骤：

a.制作换热器；

b. 生产砂芯时，将芯铁埋置在型砂中，同时芯铁的两端头漏出型砂外，即芯铁的端面和砂芯的端面在同一个面上，同时保证芯铁的两端是畅通的；

c.将所述换热器放入砂芯内腔；

d. 造型时在砂芯的芯头的端面中心部位预埋与上述换热器相通的??20~??50mm的陶瓷管，陶瓷管连接出砂箱外；

e. 合箱时，将上述砂芯放入型腔后，通过陶瓷管将砂芯的芯铁和型腔里预埋的陶瓷管连接在一起，保证三者之间是完全畅通的；

f.用芯砂将所述换热器的后部添实；

g. 合箱后，通过软管将上述陶瓷管和压缩空气口联通；

h. 浇注时，当型腔的铁液满的同时，将气体通入到所述换热器中即可；

所述换热器为一钢管，钢管表面上均布有孔，孔之间焊有挂砂条，钢管的前端和后端均焊接一圈凸台；

所述钢管比所述砂芯长10～20mm，钢管的直径比所述砂芯的直径小100～120mm。

本发明有如下效果：

1）工艺方法独特、充分利用厚壁铸铁件石墨析出自膨胀对铁液收缩的补偿量，使铸件内部致密，铸件探伤满足EN12680.3-2003 UT2级要求：本发明提供的一种风电铸件的强制冷却方法，它包括如下步骤：制作换热器；生产砂芯时，将芯铁埋置在型砂中，同时芯铁的两端头漏出型砂外，即芯铁的端面和砂芯的端面在同一个面上，同时保证芯铁的两端是畅通的；将所述换热器放入砂芯内腔；造型时在砂芯的芯头的端面中心部位预埋与上述换热器相通的??20~??50mm的陶瓷管，陶瓷管连接出砂箱外；合箱时，将上述砂芯放入型腔后，通过陶瓷管将砂芯的芯铁和型腔里预埋的陶瓷管连接在一起，保证三者之间是完全畅通的；用芯砂将所述换热器的后部添实；合箱后，通过软管将上述陶瓷管和压缩空气口联通；浇注时，当型腔的铁液满的同时，将气体通入到所述换热器中即可。用换热器吹气冷却加速内腔砂芯散热，铁液加速结壳同时利用振动紧实，充分利用厚壁铸铁件石墨析出自膨胀对铁液收缩的补偿量，使铸件内部致密，铸件探伤满足EN12680.3-2003 UT2级要求。

2）换热器结构简单、加工制作方便：本发明所采用的换热器为一钢管，钢管表面上均布有孔，孔之间焊有挂砂条，钢管的前端和后端均焊接一圈凸台，钢管长度取决于换热器所放置的砂芯的长度，钢管总长比砂芯长10～20mm，钢管的直径取决于所放置的砂芯的直径，钢管比砂芯的直径小100～120mm，钢管表面间隔120mm～140mm，钻??8的孔。表面间隔180～200mm焊??10*50的挂砂条，换热器的前端和后端焊接一圈凸台，用来防止换热器放置不到位。

附图说明

图1为本发明换热器的结构示图；

图2为本发明换热器与砂芯组装结构示意图。

具体实施方式

一种风电铸件的强制冷却方法，它包括如下步骤：

a.制作换热器；