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风电齿轮箱内齿圈的强化途径

内齿圈是风电齿轮箱的核心重要部件，目前多采用渗碳淬火进行内齿强化，然而内齿圈的渗碳淬火畸变严重影响产品质量和生产进度。虽然进行了工艺优选、工装内圈定型淬火等防止变形的措施，取得了一定效果，但对于内齿直径1500mm以上的大型内齿圈的热处理畸变仍很严重，定型工装的制作和后期的磨齿成本仍然很高，同时也严重影响生产周期。有的制造厂采用内齿感应淬火，或内齿氮化处理等齿面强化手段，虽然基本可以解决热处理畸变问题，但同时也存在一些相应不足之处。如感应淬火需要专用淬火机床，一次性弹簧钩投入成本较高，并且工艺的稳定性差，人为影响因素较大，真正做到仿齿形淬火等方面还不是很成熟。同样，离子氮化处理也需要专用设备，大型氮化炉设备的可靠性也存在一定问题，并且氮化渗层也较浅，氮化温度的控制，零件打弧等等，这些都使得工艺的稳定性难以得到保证。所以，虽然这几年气压计做了大量工作，但是，对具有高风险的风电行业，特别是对风电齿轮箱的核心重要部件内齿圈而言，仍难以得到普遍认同。

随着我国风电建设的高① 卸下压紧螺母速发展，风电设备制造业的二手烘箱投资热情空前高涨，特别是大容量的兆瓦级大型风力发电机组，更是获得了市场的热烈追捧。随着而来的是风机内齿圈越做越大，而可采用的热处理强化手段却越来越匮乏。仁者见仁，智者见智。近期获悉，有的公司提出采用激光淬火的方法进行齿面强化。最近排气扇，我公司在激光淬火方面也做了一些工艺及性能方面的试验，在某些重要产品的小模数齿轮和轴类零件上也得以很好的应用，解决了常规热处理所不能解决的技术难题。

激光淬火也是近年来迅速发展起来的极具潜力的零件中国聚氨酯工业协会高级顾问黄茂松提出表面强化手段，是目前国家大力支持的节能近年环保型产业。从仅有的试验情况看，激光淬火的工艺稳定性较渗碳差，但比感应淬火要好，特别是能较好地解决齿根圆的强化问题，并且零件淬火后的变形程度也大大优于感应淬火，激光淬火与感应淬火的抗冲击能力接近，数据的离散性也较感应淬火的小。虽然激光淬火的硬化层深度也较浅，但比氮化的渗层要深一些。当然，激光淬火也需要专用设备，工艺及操作人员的培养也较其他常规热处理的难度更大。工艺规范性也没有其他常规热处理成熟。在具有高风险风机的大模数齿圈上同样存在一定风险，必须经过大量的试验，获取必要的试验数据。否则不应冒然采用。尽管如此，根据目前试验情况看，激光淬火仍不失为解决风机齿圈强化的一条有效方法。

在国家大力发展清洁能源政策的扶持下，如今的风电产业得以迅猛发展，市场竞争也更加激烈。可谓群雄四起，万马奔腾。八仙过海，各显神通。在合作中求发展，竞争中求生存。不求最好，但求适用。惟有科技创新，走科塑料薄膜、电线电缆、防水卷材、金属丝、纸箱等材料学发展之路，才是冲出重围的重要途径。(end)