[实用新型]一种偏航制动器缸体砂型模具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种模具，特别涉及一种偏航制动器缸体砂型模具，属于风电机组领域。

背景技术

随着石油、天然气及煤炭等可开采量日益衰减，其价格也不断攀升高升，同时传统能源的使用带来的气候变化也逐渐威胁到人类自身的生存与发展，在能源和环境困扰的严峻环境下，世界能源正在发生着转变，也就是由原来完全以石化能源为主的能源向可再生能源方面转化，太阳能、风能以及其他再生能源如雨后春笋，蓬勃发展。风力发电设备已经成为设备厂家抢先占领市场新高地。然后，由于自然界中风速的变化、风向的改变经常变幻莫测，风速的较小变化都将造成风能的较大变化，由此导致风电机组的输出功率处于不断变化的状态，因此在风电机组中需要尽可能大地捕获风能。

为了最大程度地捕获风能，需要利用偏航旋转运动使桨叶正对风向。通常在风电机组上装有数台风电机组偏航制动器，它们工作时是在液压站液力驱使下，上下制动钳体同时通过摩擦片夹紧制动盘，并在制动盘上产生与运动方向相反的制动力矩。它的工作模式有两种：当主机舱和桨叶需要向正迎风方向偏航运动时制动器在偏航液压力下，制动器的摩擦片夹紧制动盘起阻尼摩擦作用；当主机舱和桨叶向正迎风方向偏航运动结束后，数台制动器同时在锚定液压力下钳住制动盘，使风电机组始终在最大迎风面上工作，并以最大工作效率处于稳定的发电状态。锚定压力通常是偏航压力的几倍。因此，偏航制动器属于风电关键零部件，对风电机组的正常运行起重要作用。偏航制动器的动力来自于偏航制动器缸体内的液压动力，是风电偏航制动器工作状态实现液压动作钳住制动盘的执行承载基件，属于风电关键零部件，其结构和性能、内在质量对风电机组的正常运行起重要作用。

风电装备通常运行于寒冷、多风和沿海地区；我国幅员辽阔，南北气候差异较大，对于北方地区，冬季气温低，机组铸件材质必须确保在低温下有良好的韧性，要求能耐－40℃及其以下气温正常运行；对于沿海地区，要求铸件材质具备三防措施（防盐雾、防湿热、防霉菌）性能特点。另外，风电机组一般安装在高山、荒原、海岛等风口处，经常受无规律、变向、变负荷的风力作用以及强阵风冲击，风电机起停频繁、受冲击大,风电设备运行环境恶劣，风电偏航制动器缸体需要具有耐恶劣环境的特性。由于风电设备架设在高处运行，且设备不便于经常维修，设备设计时确定的维修期通常为20年，甚至30年。因此，对铸件材质的疲劳强度件质量的可靠性和耐用性，都有非常严格的要求。

现有发电组件缸体采用球墨铸铁件缸体结构，在现有技术的铸件中，由于在油缸周边的壁厚厚薄不一，在固定部位，在铸件成型后腰进行安装孔的钻孔，在壁厚较大的油缸周边断面处，在铸件冷却过程中汇出现热节，会引起铸件的缩孔，导致铸件结构疏松，会出现经过精度问题或刀具折断等问题，在固定部的断面上，具有比油缸周边还要后的厚大断面，同样会因热节，形成疏松的结构，在固定部进行钻孔过程中，同样会因为铸件结构疏松，会出现经过精度问题或刀具折断等问题。

图8是现有结构的俯视结构示意图，图9是现有结构的仰视结构示意图。其中、多个安装孔2需要利用机加工完成，油缸内腔1也需要利用机加工进行沉孔加工。

现有的铸件结构中，存在着以下几个问题：

（1）虽然耐低温冲击性能和耐腐蚀性能提高并满足使用要求，也给人结实耐用的感觉，但是铸件笨重，属于典型的“傻大粗”产品，不能合理利用金属材料；

（2）由于未作优化设计，缸体铸件具有厚大断面，浇注会形成热节，铸造成型造成中间厚心处易产生缩孔缩松缺陷，并且内部组织疏松，加工过程中容易发生钻头跑偏或刀具损伤现象，由于铸件内部结构疏松，还易产生液压油渗漏造成报废；

（3）由于铸件笨重，不符合轻量化要求，增大风电装备的整体重量，制造过程中废品率高，产品材料及生产成本高。

如何克服现有技术中锻压缸体和铸造缸体中存在的上述缺点，是风电机组缸体中需要解决的课题。

发明内容

针对目前使用的铸件结构存在的机械加工量大、加工效率低，易产生内部裂纹问题，球墨铸铁件缸体结构中存在着铸件笨重厚大的断面中组织疏松，容易产生液压油渗漏和因热节产生缩孔缩松缺陷等问题，本实用新型提供一种偏航制动器缸体砂型模具，其目的是克服现有结构中存在的热节，提高铸件的致密性，避免液压油的渗漏性，减少铸件的机械加工量，提高生产效率和产品质量。