■ 洛陽風(fēng)動(dòng)工具有限公司 （河南洛陽 471009） 李景濤 黎 亮

1. 技術(shù)介紹

作為一種運(yùn)行可靠、無溫室氣體排放的發(fā)電系統(tǒng)，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的安裝容量正在以每年超過30%的增長率在世界范圍得到日益廣泛的應(yīng)用。變槳機(jī)構(gòu)作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)上的重要組成部件，其作用是為了提高風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率和保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出功率平穩(wěn)，可以通過槳距調(diào)節(jié)，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)適應(yīng)風(fēng)速變化，達(dá)到最優(yōu)的功率輸出。某新型2.5MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)所采用的變槳機(jī)構(gòu)中，驅(qū)動(dòng)輪作為變槳傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的執(zhí)行零件，其作用是通過繞自身軸線旋轉(zhuǎn)來帶動(dòng)其他零件的運(yùn)行。

2. 零件檢驗(yàn)要求

驅(qū)動(dòng)輪材質(zhì)為0Cr18Ni9，重量82kg，結(jié)構(gòu)如圖1所示。其各處圓跳動(dòng)幾何公差的檢驗(yàn)至關(guān)重要，技術(shù)要求以公共基準(zhǔn)軸線A-B為基準(zhǔn)，φ130+0.028+0.003mm外徑和φ140+0.028+0.003mm外徑的圓跳動(dòng)均為0.02mm，φ193.28mm外徑齒部齒頂?shù)膱A跳動(dòng)為0.0 7 m m、φmm內(nèi)孔齒部齒頂?shù)膱A跳動(dòng)為0.03mm，兩側(cè)的臺(tái)階端面圓跳動(dòng)分別為左側(cè)端面圓跳動(dòng)0.0 3 m m、右側(cè)端面圓跳動(dòng)0.05mm。

圖1 驅(qū)動(dòng)輪結(jié)構(gòu)

3. 改進(jìn)前檢驗(yàn)方式

改進(jìn)前檢驗(yàn)驅(qū)動(dòng)輪圓跳動(dòng)檢具結(jié)構(gòu)如圖2所示，將V形塊A、V形塊B通過內(nèi)六角螺栓安裝在平板上，平板左側(cè)安裝擋板，頂頭安裝在擋板朝向被檢零件的一側(cè)。使用時(shí)，將該組合檢具放置在大平板上，將驅(qū)動(dòng)輪放置在檢具上，V形塊A、V形塊B的V形面分別支承驅(qū)動(dòng)輪φ140+0.028+0.003mm外徑和φ130+0.028+0.003mm外徑，驅(qū)動(dòng)輪端面靠在安裝在擋板上的頂頭球形端面。將百分表吸在大平板上，表上測量頭分別依次和被檢測零件的外徑和內(nèi)孔、端面接觸。用手撥動(dòng)φ193.28mm外徑，使驅(qū)動(dòng)輪沿自身軸線旋轉(zhuǎn)，可測量出φ193.28mm外徑齒部齒頂、

φ13+0.028mm外徑、φ140+0.028+0.003+0.003mm外徑、φmm內(nèi)孔齒部齒頂?shù)膱A跳動(dòng)值及兩側(cè)臺(tái)階端面圓跳動(dòng)。

由于兩側(cè)V形塊所支承的軸徑不一樣，采用的V形塊尺寸也不一樣。公司現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)量具模塊無法滿足，V形塊A、V形塊B向量具生產(chǎn)廠家進(jìn)行了定制。零件自重8 2 k g，檢驗(yàn)時(shí)，φmm外徑和φ外徑由V形面支承，用人工轉(zhuǎn)動(dòng)該零件時(shí)，相當(dāng)費(fèi)力，偶爾用力過猛，還造成整個(gè)檢具在大平板上移動(dòng)，百分表的測量頭與被檢零件的測量表面脫離，造成檢驗(yàn)中斷。特別是在檢驗(yàn)φ193.28mm外徑4 0個(gè)齒的齒頂跳動(dòng)和φ85++00.2mm內(nèi)孔27個(gè)齒的齒頂跳動(dòng)時(shí)，檢驗(yàn)非常緩慢，效率非常低。

4. 改進(jìn)后檢驗(yàn)方式

改進(jìn)后檢具結(jié)構(gòu)如圖3所示，該檢具采用一體式鑄造底座，鑄件加工后，檢具左右兩側(cè)立板外側(cè)分別安裝4根徑向支承軸，徑向支承軸上分別安裝4個(gè)P4級(jí)徑向支承軸承（6 2 0 3型深溝球軸承），4個(gè)軸承的外徑分別用于支承φ1 3 0m外徑和φ140外徑。其中，在右側(cè)立板的凹槽中，和被測零件驅(qū)動(dòng)輪軸線垂直方向上安裝有一根軸向定位軸，該軸上安裝有P4級(jí)的軸向定位軸承（6201型深溝球軸承），軸向定位軸承上安裝有軸向定位軸套。軸向定位軸套的球面外徑與驅(qū)動(dòng)輪的右側(cè)臺(tái)階端面接觸。使用時(shí)，檢具放置在大平板上，將百分表吸在大平板上，表上測量頭分別依次和被檢測零件的外徑和內(nèi)孔、端面接觸。用手撥動(dòng)φ193.28mm外徑，使驅(qū)動(dòng)輪沿自身軸線旋轉(zhuǎn)，可測量出φ193.28mm外徑齒部齒頂、mm外徑、外徑、內(nèi)孔齒部齒頂?shù)膱A跳動(dòng)值及兩側(cè)臺(tái)階端面圓跳動(dòng)。

檢具使用情況，改進(jìn)后檢具采用了一體式底座，mm外徑和外徑不再用V形面支承，采用了高精度軸承支承，底座上立板加工孔用于安裝軸向定位軸、徑向支承軸。由于采用高精度數(shù)控加工中心，一次裝夾加工底座上軸向定位軸、徑向支承軸的安裝孔和底座底面，很好地保證各孔之間、孔和底座底面的相互位置尺寸和幾何公差，支承采用高精度軸承，改進(jìn)后檢具測量精度高于改進(jìn)前檢具測量精度。

改進(jìn)后檢具采用了高精度軸承支承和軸向定位，變?cè)瓩z具滑動(dòng)支承方式為現(xiàn)在的滾動(dòng)支承方式。檢驗(yàn)時(shí)，人工轉(zhuǎn)動(dòng)該零件，相當(dāng)省力，在檢驗(yàn)φ193.28mm外徑4 0個(gè)齒的齒頂跳動(dòng)和mm內(nèi)孔27個(gè)齒的齒頂跳動(dòng)時(shí)，效率提高6倍以上。

5. 結(jié)語

2.5 MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳機(jī)構(gòu)中驅(qū)動(dòng)輪圓跳動(dòng)檢具的改進(jìn)，在提高測量精度的前提下，通過將檢具支承和定位方式由滑動(dòng)方式改為滾動(dòng)方式，極大降低了人工檢驗(yàn)的操作難度，成倍提高了檢驗(yàn)效率，為今后公司驅(qū)動(dòng)輪零件的批量生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

圖2 改進(jìn)前檢驗(yàn)驅(qū)動(dòng)輪圓跳動(dòng)檢具結(jié)構(gòu)

圖3 改進(jìn)后的檢具