风电转盘轴承深孔加工工艺研究

2015-04-25李智

制造技术与机床 2015年2期

李智

(瓦房店轴承股份有限公司，辽宁瓦房店116300)

风力发电机组用变桨轴承及偏航轴承与其他轴承的安装方式不同，风电转盘轴承的安装主要是通过轴承上的安装孔，采用高强度螺栓与风机轮毂或塔架进行固定。风电转盘轴承孔的位置精度及尺寸精度，直接影响着轴承的定位精度及安装质量，且受风电转盘轴承结构及承载能力的影响，其安装孔多为深孔，深孔加工质量是风电转盘轴承制造技术中非常重要的一个环节。本文主要介绍风电转盘轴承深孔的类别、深孔加工方式、影响深孔加工质量的因素及解决办法等。

1 风电转盘轴承孔的类型

风电转盘轴承孔类型主要包括:锥销孔、堵球孔、润滑油孔、定位销孔、吊装螺纹孔、安装光孔、安装螺纹孔、联接螺纹孔等，如图1。其中安装螺纹孔、堵球孔、锥销孔、定位销孔要求精度更高，在加工时应保证其位置精度、尺寸精度及表面粗糙度。

2 风电转盘轴承深孔加工工艺

风电转盘轴承深孔一般指安装光孔，若孔的长径比超过5 则为深孔，即L/D＞5 的孔均被称为深孔。目前深孔的加工方式有两种，一种为直接加工法，另一种为对接加工法。

2.1 直接加工法

采用长径比大于5 的麻花钻、铲钻或柔性钻，将深孔一次直接加工成通孔。该加工方法的优点在于加工效率较高，孔一次装卡，一次定位，孔加工便捷;缺点是刀具长刚性不足加工，加工孔易产生偏斜，深孔排屑困难，易产生划痕，而且刀具贵，加工成本高。

2.2 对接加工法

采用长径比小于5 的U 钻，辅助以定位工装，先加工一半孔深，再翻转，将另一半孔加工接通。该加工方法的优点在于采用U 钻加工，加工效率高，加工成本较低，孔位置度较高，无偏斜现象，孔表面质量好。U 钻加工效率一般是麻花钻的2 ～3 倍。U 钻可直接在工件上加工，无需中心钻打引导孔，刀体前端装有可更换的刀片，降低了使用的成本。我们在深孔加工时采用该法。该加工方法的缺点是孔对接处易出现对接台，如图2 所示。

3 转盘轴承深孔对接台机械去除装置的研制

我们针对对接台这个问题来研究解决质量问题的办法。经过反复研究试验研制成功了风电转盘轴承深孔对接台机械自动去除装置。该装置主要由摇臂钻床、锥套拉杆升降机构、鼓轮组件和轴承座轴向定位机构4个部分组成如图3。依据滚压的原理去除深孔中对接台，在摇臂钻床钻杆上安装锥套拉杆升降机构，利用摇臂钻杆动力进给系统，带动鼓轮组沿拉杆锥面移动，使鼓轮径向弹性膨胀靠到工件孔壁上，同时鼓轮组在孔壁对接台部位作旋转运动，产生滚压，消除孔中对接台。退出时，鼓轮组下面安装弹簧复位，鼓轮组退出对孔壁滚压状态，即可完成深孔中表面的一次滚压循环。