双沟一次磨削在风电变桨轴承加工中应用

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1、学兔兔www.xuetutu.com量二Z轴承2013年10期CN41—1148／THBearing2013，No．10工艺与装备双沟一次磨削在风电变桨轴承加工中的应用阚旭东，张宏伟(大连冶金轴承股份有限公司，大连116202)摘要：分析在高精度数控立式磨床上采用双沟一次磨削方法加工风电变桨轴承沟道时存在的问题，针对各影响因素提出了具体的工艺改进措施，使双沟一次磨削的工艺方法在变桨轴承套圈的加工中得以运用。关键词：变桨轴承；四点接触球轴承；立式数控磨床；双沟一次磨；加工基准中图分类号：TH133．331；TG596文献标志码：B文章编号：1000—3762(20

2、13)10—0012—02兆瓦级风力发电机组变桨轴承目前多采用双道的跳动，因金刚石滚轮无法测量故采用此数据排四点接触球转盘轴承，为了在有限的轴向空间进行间接测量)和金刚石滚轮安装垂直度会产生内增大轴承的承载能力，保证双排四点接触球轴影响。金刚石滚轮在制造过程中，不可避免地会承两沟道的均匀承载是核心。影响变桨轴承两沟出现两沟道直径不一致，两沟道回转中心连线存道均匀承载的加工因素有：(1)装配时轴承两沟道在垂直度误差；四点接触球轴承沟道是由两个相钢球与沟道过盈量的差值；(2)相互配对的内、外互独立的圆弧沟道构成的桃形沟道，在加工金刚圈沟道回转中心距尺寸公差。过盈量的

3、差值和回石滚轮两沟道的4个相关圆弧沟道时，圆弧沟道转中心距的尺寸公差越小，越能保证变桨轴承两相对位置也不可避免地会出现差异，这些因素会沟道均匀承载。通过修整砂轮影响到加工的轴承沟道。在高精度数控立式磨床上采用两沟道一次磨1-2套圈的变形削(简称双沟一次磨)的加工方法成功实现了兆瓦变桨轴承套圈直径尺寸大，但宽度相对较小，级风电机组变桨轴承内、外圈沟道回转中心距在需要进行多次热处理，非常容易产生弯曲变形。装配时的相互一致。其采用同一金刚石滚轮修整当进行最后的精加工沟道工序时，由于高精度立2片砂轮，对内、外圈双沟道进行磨削加工，既保证式磨床的电磁吸盘平面度非常好，在夹

4、紧吸力的作了内、外圈沟道回转中心距的一致性，也保证了磨用下，套圈通过弹性变形将自身弯曲变形暂时消削表面的粗糙度要求。但是采用双沟一次磨加工除，当加工完成后，随着夹紧吸力的消失，套圈又恢工艺仍存在加工效率低；沟道易出现烧伤；成品装复自身的弯曲变形，使套圈沟道的压力角与基准端配时为使两沟道摩擦力矩接近一致调整钢球规值面的角度发生变化，装配时影响启动摩擦力矩。次数多等问题。因此，需要对加工中的留量、基1．3工艺基准准、砂轮选择等工艺参数和加工方法进行合理安加工过程中保证加工基准、测量基准和安装排和调整。基准的一致性，才能避免轴承的轴向、径向跳动超差。但风电变桨轴承对轴

5、、径向跳动这2个旋转精1影响双沟一次磨加工的因素度指标要求并不高，对测量两沟道过盈量的启动摩由于沟道磨削加工表面大，加之在成品装配擦力矩要求很高，如果仍按照传统习惯安排工艺基时，钢球与沟道间为预过盈配合，沟道在加工时出准，两个对应装配的沟道由于不是同一个金刚石滚现的微小差异，都会在装配过程中以摩擦力矩的轮沟道修整的砂轮加工出来，在装配时总有一个沟形式反映出来。道的游隙不符合要求，使轴承在装配时需反复调整1．1金刚石滚轮钢球规值以达到两沟道摩擦力矩接近一致。金刚石滚轮对沟形误差、两沟道直径相互差、1．4沟道位置精度和留量两沟道回转中心连线垂直度(即一沟道对另一沟沟

6、道位置精度指标主要是指两沟间中心距和沟道与加工基准端面的距离。套圈两沟道中心距收稿151期：2013—03—15；修回日期：2013—05—17与金刚石滚轮两沟道中心距的尺寸差越大，所需学兔兔www.xuetutu.com阚旭东，等：双沟一次磨削在兆瓦级风电变桨轴承加工中的应用的磨削留量就越大，则砂轮与沟道瞬间线接触更编制加工工艺，即外圈加工基准与产品基准一致易引起烧伤。为减少磨削烧伤，采用等沟形留量而内圈加工基准与产品基准不一致，或者内圈加(车、磨沟形相同，而磨削留量为径向尺寸增加量)工基准与产品基准一致而外圈加工基准与产品基进行磨削，此留量方式存在磨削偏差，

7、工艺上常常准不一致。为避免沟道边缘出现“黑皮”而加大径向留量，使2．4合理选择砂轮磨加工效率降低。由于双沟一次磨的磨削面积大，砂轮的选择直接影响磨削效率。采用普通棕刚玉、白刚玉砂轮进2工艺改进措施行双沟一次磨不能很好地均衡协调加工效率与磨为消除影响沟道磨削质量和效率的因素，工削烧伤的问题。改进采用混合微晶刚玉磨料的中艺上可采取多种改进措施。软系列砂轮(粒度为60)可以提高加工效率和沟道2．1提高沟道位置精度并确定合适的留量轮廓度，且消除了磨削烧伤问题，但砂轮成本较高。磨削沟道时不以产品图纸的两沟道中心距公2．5确定合理的成品套圈沟道尺寸公差差为加工尺寸，而以金刚

8、石滚轮两沟道实际中心变桨