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行业资讯

感应淬火设备如何对风电增速齿轮箱内齿圈进行热处理

风电齿轮的热处理加工中,感应淬火与调质、渗碳、渗氮一起构成四大基础工艺。在风电增速箱内齿圈的批量热处理中往往采用渗氮或感应淬火工艺可以获得比较高的生产效率及较低的生产成本。根据ISO6336标准,对于模数大于16的齿轮件就不再推荐使用氮化工艺提高表面硬度,故对模数大于16的内齿圈推荐采用感应淬火工艺进行加工。

感应淬火工艺风电增速箱内齿圈一般采用逐/隔齿沿齿沟扫描技术进行感应淬火。

内齿圈感应淬火用感应器结构示意采用设计制造合理的感应器,配合精确的工艺参数控制,可以生产质量优良、稳定的感应淬火齿圈。恒进感应淬火设备在内齿圈感应淬火应用已经非常成熟,可加工出沿齿槽层深均匀,组织细密,深度满足设计要求的零件。

需要根据感应淬火设计要求针对工艺参数进行选择:

1)电流频率由感应电流透入深度计算。针对内齿圈数毫米的工艺层深要求,采用中频感应电源进行加热。

2)感应器与零件间隙由工艺试验确定。

3)加热功率及扫描速度由工艺试验确定。扫描速度影响生产效率,加热功率影响零件开裂风险。要综合考虑各因素后选择最合适参数。

4)加热-淬火间隔影响零件开裂风险。通过调节相关机构及扫描速度来控制。

感应淬火质量控制为保证产品质量的稳定性,在批量热处理时,零件质量控制计划主要包含以下几点:

1)机床精度控制由于采用逐/隔齿沿齿沟扫描技术进行感应淬火,固工艺上对机床本身精度有较高要求。目前采用的主流办法是使用与感应器间位置可调的导向机构进行精确定位。此机构配合机床的浮动装置可弥补机床动作精度的部分不足,完成工艺上对感应器与零件间隙控制精度的要求。生产中需要定期对机床进行精度测量,而机床上起承载回转作用的支撑台尤为要注意这一点。

2)感应器控制风电增速箱内齿圈感应淬火的质量很大程度上决定于感应器设计的优劣。一个设计精良的感应器,本身对零件加热效率高、功率在整个齿槽表层分布合理、寿命长、发生异常概率低。而使用不满足以上特性的感应器会增加感应淬火工序的质量控制风险、降低良品率,从而间接提高了产品成本。故感应器设计质量控制在整个感应淬火质量控制体系中尤为重要。

3)淬火液参数控制。淬火液可能发生的变化主要有两类:一类是其冷却性能上的变化,另一类是其防锈和防腐败等性能的变化。在成本许可的条件下,需要定时更换一次淬火液,从而杜绝因淬火液老化等问题导致的批量质量事故。

4)零件状态控制由于感应淬火使用感应电流进行加热,而感应电流在工件表面分布之于工件表面状态有很高的敏感性。故感应淬火对工件表面状态的要求要高于其他热处理方式。对齿形确定的内齿圈来说,生产中主要考虑感应电流的尖角效应对其影响。

感应淬火的优点将感应淬火技术应用于风电增速箱内齿圈上,不仅具有生产效率高、节约能源、环境污染小以及易于实现自动化等感应淬火共有优点,还具有以下特点:(1)相比于氮化,其对基体硬度和组织要求可以适当放宽。

2)相比于渗碳淬火,工件不是整体加热,变形较小,故相应磨量较小,设计放模量可减少,且后续生产加工成本较低。

3)批量生产时交货期短,满足客户需求。

4)便于机械化和自动化,设备紧凑,使用方便。

 

恒进感应提供全方面的风电行业齿圈感应淬火解决方案,技术成熟,应用广泛。在满足热处理工艺要求的同时,能够实现工件批量热处理,缩短客户工件生产周期,提高生产效率。 


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