一種風力發電機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于能源利用領域，特別是涉及一種風力發電機。
【背景技術】
[0002]隨著能源危機的進一步發展，太陽能、水能、核能以及風能等清潔能源越來越受到青睞。目前的風力發電機的壽命要求最少為20年，很多風力發電機組也是按照這個標準進行設計的，但是由于風力發電機體積比較大，回收比較困難，并且很多部件壽命不止20年，因此造成很多浪費，而在風力發電機各部件中壽命短板為風電齒輪和風電軸承，因此如果在不大幅增加成本的情況下提升二者的壽命，則會大大提升風力發電機的整體壽命，從而避免不必要的浪費，節約資源并且也不造成進一步的廢物回收成本的增加。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提出一種風力發電機。
[0004]具體通過如下技術手段實現:
一種風力發電機，包括機艙、轉子、定子、轉子葉片、風電軸承、芯軸、發電機、齒輪箱和豎直外殼，齒輪箱內設置風電齒輪；
所述風電軸承的材質按質量百分比含量計為:c:0.38-0.52%，S1:0.12-0.38%，Mn:
0.6-1.0%，Cr:1.5-1.8%，Ni:0.8-1.6%，Mo:0.5-1.0%，Cu:0.08-0.26%，Al:0.05-0.08%，Nb:0.02-0.05%，RE:0.02-0.08%，P:<0.02%，S:<0.01%，余量為 Fe 和不可避免的雜質；所述風電齒輪的材質按質量百分比含量計為:C:0.18-0.26%%，Si:0.10-0.28%，Mn:0.6-1.0%，Cr:0.66-1.26%，Mo:0.5-0.8%，N1:1.88-2.58%，Nb:0.01-0.03%，Ce:
0.03-0.06%，Ρ〈0.02%，S〈0.01%，余量為Fe和不可避免的雜質；
所述風電齒輪進行兩次滲碳處理，第一次滲碳在碳勢為0.9-1.0%的氣氛下進行，第一次滲碳處理時間為28~36小時，第二次滲碳在碳勢為0.8-0.9%的氣氛下進行，第二次滲碳處理時間為2~5小時；
所述風電軸承的抗拉強度為830~880MPa，屈服強度為:660~690MPa，延伸率A為:23~26%，斷面收縮率Z為:72~78%，25°C的低溫沖擊功為112~120J。
[0005]作為優選，所述風電齒輪經過如下滲碳和熱處理步驟:
(1)第一次滲碳處理，在碳勢為0.9-1.0%的氣氛下，溫度為920~960°C的條件下進行，第一次滲碳處理時間為28~36小時；
(2)將第一次滲碳處理之后的風電齒輪半成品直接置入淬火油中急冷至520~550°C后撈出噴水急冷至室溫；
(3)將步驟(2)得到的半成品置入到回火爐中升溫至520~560°C，保溫25~50min后出爐空冷；
(4)將步驟(3)得到的半成品置入到深冷箱中冷卻到-80~-110°C，保溫10~20min后出深冷箱恢復到室溫； (5)將步驟(4)得到的半成品在碳勢為0.8-0.9%的氣氛中，溫度為910~950°C的條件下進行，第二次滲碳處理時間為2~5小時；
(6)將步驟(5)得到的半成品直接采用噴水急冷的方式進行冷卻，冷卻到室溫；
(7)將步驟(6)得到的半成品置入回火爐中升溫至180~220°C，保溫20~30min后爐冷至室溫；
(8)表面處理后得到風電齒輪成品。
[0006]本發明的效果在于:
1，通過對風電軸承的成分進行改進，使得其強度得到大幅度提高，尤其是添加了 RE元素，使得晶粒大幅度的細化，從而強度得到提高，以及結合Nb和其他合金元素的相互配合使得疲勞強度得到大幅度提升。
[0007]2，通過對風電齒輪的成分進行改進，使得其強度得到大幅度提升，尤其是合理調整各組分的含量，使得相互之間搭配更加合理。
[0008]3，通過對風電齒輪的滲碳步驟和滲碳參數進行調整，使得齒輪的表面強度得到大幅度提升，提高了使用耐久度。
[0009]4，通過對風電齒輪滲碳步驟與熱處理方式的結合，使得其強度得到進一步改善。
[0010]5，通過風電齒輪與風電軸承在整個風力發電機中的配合使得風電發電機整體使用耐久度得到大幅度提升。
【具體實施方式】
[0011]實施例1
一種風力發電機，包括機艙、轉子、定子、轉子葉片、風電軸承、芯軸、發電機、齒輪箱和豎直外殼，齒輪箱內設置風電齒輪；
所述風電軸承的材質按質量百分比含量計為:c:0.42%，Si:0.26%，Mn:0.82%，Cr:
1.6%, Ni:0.9%, Mo:0.9%，Cu:0.22%，Al:0.06%，Nb:0.03%，RE:0.06%，P:0.012%，S:0.006%，余量為Fe和不可避免的雜質；
所述風電齒輪的材質按質量百分比含量計為:C:0.21%%，Si:0.19%，Mn:0.82%，Cr:
0.98%，Mo:0.62%，N1:2.38%，Nb:0.02%，Ce:0.05%，P:0.0:1%, S:0.001%，余量為 Fe 和不可避免的雜質；
所述風電齒輪進行兩次滲碳處理，第一次滲碳在碳勢為0.95%的氣氛下進行，第一次滲碳處理時間為31小時，第二次滲碳在碳勢為0.85%的氣氛下進行，第二次滲碳處理時間為3小時；
所述風電軸承的抗拉強度為850MPa，屈服強度為:682MPa，延伸率A為:25%，斷面收縮率Z為:76%，25°C的低溫沖擊功為118J。
[0012]實施例2
風電齒輪經過如下滲碳和熱處理步驟:
(1)第一次滲碳處理，在碳勢為0.95%的氣氛下，溫度為932°C的條件下進行，第一次滲碳處理時間為31小時；
(2)將第一次滲碳處理之后的風電齒輪半成品直接置入淬火油中急冷至533°C后撈出噴水急冷至室溫； (3)將步驟(2)得到的半成品置入到回火爐中升溫至526°C，保溫36min后出爐空冷；
(4)將步驟(3)得到的半成品置入到深冷箱中冷卻到-92°C，保溫16min后出深冷箱恢復到室溫；
(5)將步驟(4)得到的半成品在碳勢為0.85%的氣氛中，溫度為932°C的條件下進行，第二次滲碳處理時間為3小時；
(6)將步驟(5)得到的半成品直接采用噴水急冷的方式進行冷卻，冷卻到室溫；
(7)將步驟(6)得到的半成品置入回火爐中升溫至192°C，保溫28min后爐冷至室溫；
(8)表面處理后得到風電齒輪成品。
【主權項】
1.一種風力發電機，包括機艙、轉子、定子、轉子葉片、風電軸承、芯軸、發電機、齒輪箱和豎直外殼，其特征在于，齒輪箱內設置風電齒輪； 所述風電軸承的材質按質量百分比含量計為:c:0.38-0.52%，S1:0.12-0.38%，Mn:0.6-1.0%，Cr:1.5-1.8%，Ni:0.8-1.6%，Mo:0.5-1.0%，Cu:0.08-0.26%，Al:0.05-0.08%，Nb:0.02-0.05%，RE:0.02-0.08%，P:<0.02%，S:<0.01%，余量為 Fe 和不可避免的雜質； 所述風電齒輪的材質按質量百分比含量計為:C:0.18-0.26%%，Si:0.10-0.28%，Mn:0.6-1.0%，Cr:0.66-1.26%，Mo:0.5-0.8%，N1:1.88-2.58%，Nb:0.01-0.03%，Ce:0.03-0.06%，Ρ〈0.02%，S〈0.01%，余量為Fe和不可避免的雜質； 所述風電齒輪進行兩次滲碳處理，第一次滲碳在碳勢為0.9-1.0%的氣氛下進行，第一次滲碳處理時間為28~36小時，第二次滲碳在碳勢為0.8-0.9%的氣氛下進行，第二次滲碳處理時間為2~5小時； 所述風電軸承的抗拉強度為830~880MPa，屈服強度為:660~690MPa，延伸率A為:23~26%，斷面收縮率Z為:72~78%，25°C的低溫沖擊功為112~120J。2.根據權利要求1所述的風力發電機，其特征在于，所述所述風電齒輪經過如下滲碳和熱處理步驟: (1)第一次滲碳處理，在碳勢為0.9-1.0%的氣氛下，溫度為920~960°C的條件下進行，第一次滲碳處理時間為28~36小時； (2)將第一次滲碳處理之后的風電齒輪半成品直接置入淬火油中急冷至520~550°C后撈出噴水急冷至室溫； (3)將步驟(2)得到的半成品置入到回火爐中升溫至520~560°C，保溫25~50min后出爐空冷； (4)將步驟(3)得到的半成品置入到深冷箱中冷卻到-80~-110°C，保溫10~20min后出深冷箱恢復到室溫； (5)將步驟(4)得到的半成品在碳勢為0.8-0.9%的氣氛中，溫度為910~950°C的條件下進行，第二次滲碳處理時間為2~5小時； (6)將步驟(5)得到的半成品直接采用噴水急冷的方式進行冷卻，冷卻到室溫； (7)將步驟(6)得到的半成品置入回火爐中升溫至180~220°C，保溫20~30min后爐冷至室溫； (8)表面處理后得到風電齒輪成品。
【專利摘要】本發明涉及一種風力發電機，通過對風電軸承和風電齒輪的組分和處理方式進行改進，使得該風力發電機的使用壽命大大提高。
【IPC分類】C23C8/22, C21D6/04, C22C38/04, C22C38/02, C21D1/18, C22C38/06, C22C38/16, C22C38/12, C22C38/18, C22C38/08
【公開號】CN105220062
【申請號】CN201510748475
【發明人】李白
【申請人】李白
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年11月7日