[发明专利]用于风电转盘轴承沟道软带区域的机械打磨系统及方法

说明书

本发明公开了一种用于风电转盘轴承沟道软带区域的机械打磨系统及方法，包括轴承工件、可分度旋转平台和数控机床，轴承工件内侧侧部具有沟道，沟道包括上沟道和下沟道，轴承工件安装设于可分度旋转平台上，可分度旋转平台上设有分度盘；数控机床包括刀架安装座、上下垂直进给系统、水平进给系统，刀架安装座安装于水平进给系统上，水平进给系统滑动安装于上下垂直进给系统上；刀架安装座上安装有刀架，刀架内部安装有旋转电机，旋转电机的动力输出轴固定连接有旋转主轴，旋转主轴底部固定连接有砂轮。本发明的沟道软带区域打磨深度及形状易于保证，沟道打磨均匀性好，打磨面粗糙度较好，加工过程污染小，工人劳动强度低。

技术领域

本发明涉及风电偏航变桨轴承加工领域，尤其涉及一种用于风电转盘轴承沟道软带区域的机械打磨系统及方法。

背景技术

风电转盘轴承采用材料主要是50Mn或42CrMo，其沟道表面采用感应淬火热处理，感应头在沟道上的轨迹不能重叠，否则沟道表面会因二次淬火产生裂纹，这样在沟道淬火始末端产生软带区域。软带区域硬度较低，接触疲劳强度、耐磨性、弹性极限等机械性能不如正常区域，在轴承工作时软带将最先失效，因此在风电转盘轴承设计中常将软带区域设计为具有一定深度、形状变化的区域，以避免该区域在工作状态下承受载荷进而失效。沟道软带打磨技术是为实现这一设计应用产生的一种新型实用技术。沟道淬火软带打磨区域形状如图2所示，其中包括两个过渡区域11和位于两个过渡区域11中间的软带打磨区域10，要求软带打磨区域10与两个过渡区域11平滑过渡，并保证软带打磨区域10具有一定深度H，在整个沟道面上形状一致，且对打磨表面有一定粗糙度要求。沟道软带打磨总长度与沟道曲率半径、是否有堵塞孔而不同，但打磨深度及过渡区域11长度始终保持在一定设计要求，一般要求打磨深度0.2～0.4mm，过渡区域长度为钢球直径的一半。打磨区域是否平滑过渡将直接影响钢球在沟道运转的平稳性，若打磨区域出现陡然高点或低点，钢球在运转过程中将会受到一定的冲击载荷，从而影响到沟道承载力，导致轴承失效。所以保证打磨区域平滑过渡及打磨区域形状是沟道软带打磨技术必须突破的关键点。

目前，传统打磨方法有手工铲磨和机械自动打磨软带两种方法：

手工铲磨软带技术优点在于，加工灵活，不受场地限制，减少零件装夹及转运，投入成本较低，不需要专门化机床；其缺点为软带铲磨深度及形状受工人技能影响较大，加工过程质量不稳定，软带铲磨表面有凹凸不平点，铲磨表面粗糙度较低需使用细砂纸进行二次抛光，铲磨过程中砂轮灰尘大，影响工人健康。

机械自动打磨软带技术优点在于，沟道软带打磨深度易于保证，打磨面粗糙度较好，加工过程污染小，工人劳动强度低。其缺点为打磨过渡区域形状受砂轮直径尺寸影响大，不同直径砂轮加工的过渡区域形状不同，砂轮直径越大，过渡区域越平滑，砂轮直径越小，过渡区域越陡峭；整个软带打磨区域形状受沟道曲率半径大小影响，一致性较差，沟道曲率半径越小，一致性越好，沟道曲率半径越大，一致性越差。

发明内容

针对现有技术存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种用于风电转盘轴承沟道软带区域的机械打磨系统及方法，本发明的沟道软带区域打磨深度及形状易于保证，沟道打磨均匀性好，过渡区域宽度不随沟道大小及砂轮尺寸大小影响，打磨面粗糙度较好，加工过程污染小，工人劳动强度低。

本发明的目的通过下述技术方案实现：