Las cajas de engranajes que aumentan la velocidad de la energía eólica están sujetas a altas cargas dinámicas y requieren una vida útil de más de 20 años. El tratamiento térmico requiere mejorar la fatiga por flexión y la resistencia a la fatiga por contacto mientras se mantiene la tenacidad del núcleo y la precisión dimensional. Los engranajes de módulo grande a menudo usan cementación profunda, lo que requiere un ciclo largo y una alta estabilidad a largo plazo del potencial de carbono; Las partes como las coronas dentadas internas a menudo usan nitruración para reducir la deformación. La popularidad de la nitruración controlable está limitada por el precio de los controladores expertos importados. El uso de transmisores algorítmicos en conjunto con PLC de propósito general es una forma factible de reducir los costos.
- Servicio: alta carga dinámica, larga vida, alta confiabilidad
- Cementación profunda: ciclo largo, requiere potencial de carbono estable a largo plazo y temperatura
- Nitruración: pequeña deformación, adecuada para coronas dentadas internas y piezas de precisión
- Calidad: tensión de compresión residual superficial, dureza del núcleo, estructura
- Reducción de costes: transmisor de algoritmo de nitruración + PLC general
Características de servicio de los engranajes de energía eólica
La caja de cambios que aumenta la velocidad de una turbina eólica necesita funcionar bajo cargas de viento cambiantes durante mucho tiempo, soportar altas cargas dinámicas y los costos de mantenimiento y reemplazo son extremadamente altos.
- Alta resistencia a la fatiga de flexión y resistencia a la fatiga por contacto;
- Esfuerzo de compresión residual en la capa superficial para mejorar la resistencia a la fatiga;
- El corazón sigue siendo resistente;
- Reduzca el peso tanto como sea posible y garantizar la precisión.
La página de la industria de maquinaria de energía eólica de control de Gauss también señala que después del tratamiento térmico, el engranaje debe mejorar su capacidad para soportar las cargas de fatiga por flexión y la fatiga por fricción superficial, aumentar la tensión de compresión residual de la superficie y mantener el rendimiento del núcleo flexible, lo que requiere un control preciso y confiable del proceso de tratamiento térmico.
Cementación profunda
La capa efectiva endurecida de engranajes de energía eólica de gran módulo debe ser profunda, y el ciclo de cementación puede durar decenas de horas o incluso más.
| Dificultad | Consideraciones de control |
|---|---|
| Estabilidad potencial de carbono a largo plazo | Gas portador estable, fiabilidad a largo plazo de la sonda, calibración regular |
| Temperatura uniforme de piezas grandes | Uniformidad de la temperatura del horno, diferencia de temperatura entre las partes interiores y exteriores, y estrategia de calentamiento |
| Carburo y austenita retenida | Fuerte diseño segmentado de penetración y difusión, corrección del factor de aleación |
| deformación | Carga en horno, método de temple, tolerancia de rectificado de engranajes posterior |
| Predicción de profundidad de capa | Simulación de difusión + verificación de la muestra del horno |
Nitruración controlada
Partes como el engranaje anular interno y algunos engranajes planetarios están nitrurados, lo que tiene las ventajas de baja temperatura y pequeña deformación. La nitruración controlada controla la capa compuesta y la capa de difusión a través de Kn para evitar el desconchado de la capa quebradiza y garantizar el rendimiento de fatiga.
Bajar el umbral para la nitruración controlable
El alto precio de los controladores expertos de nitruración importados es la razón principal de la lenta popularidad de la nitruración controlada. La idea presentada por Gosi Control en la página de la industria de la energía eólica es utilizar el algoritmo de control de nitruración acumulado por el equipo de cooperación alemán durante 30 años en el transmisor del sistema experto de nitruración, para que cualquier instrumento o PLC con un bucle de control pueda convertirse en un controlador experto de nitrusión, proporcionando así un sistema de control de proceso de nitruración rentable y componentes centrales (sonda de hidrógeno, descomponedor de amoníaco, medidor de flujo, etc.) que pueden reemplazar marcas extranjeras.
Registro de calidad
Los clientes de energía eólica generalmente requieren curvas de proceso completas, resultados de inspección de muestras del horno y trazabilidad del material para cada pieza u horno. Se recomienda usar un sistema de registro electrónico.
Preguntas frecuentes
¿Por qué la cementación del engranaje de la turbina eólica es propensa a una profundidad de capa desigual?
Las piezas grandes y las cargas grandes conducen a una temperatura y atmósfera desiguales en el horno, y la sonda y el gas portador pueden desplazarse durante un largo período. Es necesario fortalecer las pruebas de temperatura, la circulación de la atmósfera y el monitoreo del proceso.
¿Puede la nitruración reemplazar la cementación por engranajes de energía eólica?
La capa de nitruración es poco profunda y adecuada para algunos engranajes y coronas dentadas internas; los engranajes de módulo grande con alta tensión de contacto generalmente todavía usan cementación.
¿Qué estándares se requieren para el tratamiento térmico de engranajes de energía eólica?
Los requisitos de calidad de materiales y tratamiento térmico en los estándares de diseño de engranajes, así como las especificaciones del cliente, generalmente se siguen. Los requisitos de contrato y dibujo prevalecerán.