风电增速机用轴承碳氢清洗设备的研制

【摘要】： 随着风力发电行业的不断发展,风电轴承作为其中的关键零部件,对风电设备的发电效率、安全及寿命有着至关重要的影响。风力发电机增速机用轴承因其承受载荷复杂,具有高耐磨性、长运行寿命等要求,对轴承零件的制造过程和轴承零件的清洁度提出了更高的要求,传统的清洗方法存在清洗效率低、除污率低、环保性差等缺点,导致轴承零件生产过程中其洁净度不能满足渗硫工艺的要求,一定程度上制约着增速机用轴承质量的提高。为此,针对增速机用轴承零件清洗中存在的问题,本文对轴承碳氢清洗技术和工艺进行分析,并最终研制了轴承碳氢清洗设备,满足了目前的清洗需求,所作的工作和取得的成果如下: (1)通过查阅大量的文献,对轴承清洗行业的国内外现状进行了较为详尽的调查,并依据查阅文献与实际应用状况对常用轴承清洗剂进行了比较分析,通过比较分析选择碳氢溶剂作为清洗剂,并针对轴承零件的污物对碳氢溶剂的清洗能力作出重点分析。 (2)通过查阅相关文献并结合生产中清洗工艺实际应用效果,对碳氢清洗工艺作出分析,制定了清洗工艺流程,并着重分析了超声波清洗与真空脱气工艺、漂洗工艺、蒸汽清洗和真空干燥工艺;并针对碳氢溶剂的特性,分析了碳氢蒸馏工艺,并确定在超声波清洗工艺中采用真空脱气技术。 (3)设计开发了轴承碳氢清洗设备。在设备研制过程中,根据碳氢溶剂的特点,以机械设计手册、真空设计手册以及相关资料为依据,设计了设备的清洗系统、真空干燥系统和安全系统等,得出清洗设备的管路系统图、机械装配及零件图等技术图纸资料,为今后开发相关设备提供设计参照。 (4)结合实际情况分析了设备的控制需求,以相关气路控制资料、Omron编程手册等为依据,设计了设备的气动系统和PLC控制系统,并对清洗设备进行调试,确定其运行参数,保证清洗质量。 本文的研究成果已经用于生产实际,每清洗筐可清洗轴承零件可达80kg,流水线清洗每清洗一筐大约需要5分钟,大批量、流水线式清洗缩短清洗时间达到80%以上,并且清洗效果和干燥效果均达到客户方需求,取得了很好的经济效益,同时本研究成果还可以借鉴应用于风电轴承零部件的其他清洗工序和轴承成品的清洗,也可以借鉴应用于其他轴承的清洗中。 【关键词】：碳氢清洗 增速机用轴承 超声波 真空干燥 设计
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TH133.3
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-14
• 1.1 课题背景9-10
• 1.2 轴承清洗现状10-11
• 1.2.1 轴承清洗技术现状10
• 1.2.2 轴承清洗设备现状10-11
• 1.2.3 清洗介质使用现状11
• 1.3 增速机用轴承清洗需求11-13
• 1.4 研究内容13-14
• 2 轴承清洗剂的选用及清洗工艺分析14-22
• 2.1 轴承清洗剂的选用14-15
• 2.2 碳氢溶剂特点15-17
• 2.2.1 碳氢溶剂的优缺点15-16
• 2.2.2 碳氢溶剂清洗能力分析16-17
• 2.3 清洗工艺流程设计17-18
• 2.4 碳氢清洗工艺分析18-21
• 2.4.1 超声清洗及真空脱气工艺18-19
• 2.4.2 漂洗工艺19
• 2.4.3 蒸汽清洗与真空干燥工艺19-20
• 2.4.4 碳氢溶剂蒸馏工艺20-21
• 2.5 本章小结21-22
• 3 增速机用轴承碳氢清洗机的设计22-43
• 3.1 增速机用轴承碳氢清洗机的设计要求22
• 3.2 增速机用轴承碳氢清洗机总体设计方案22-23
• 3.3 超声清洗、漂洗装置的设计23-30
• 3.3.1 超声清洗装置的设计24-28
• 3.3.2 漂洗装置的设计28-30
• 3.4 蒸汽清洗与真空干燥装置的设计30-37
• 3.4.1 管路及工艺流程设计30-32
• 3.4.2 真空泵的选择32-34
• 3.4.3 机械结构的设计34-37
• 3.5 蒸馏装置的设计37-39
• 3.6 传送机构的设计39-40
• 3.7 安全措施40-42
• 3.7.1 冷水系统设计40-41
• 3.7.2 排风系统设计41-42
• 3.7.3 消防系统设计42
• 3.8 本章小结42-43
• 4 增速机用轴承碳氢清洗机控制系统设计43-59
• 4.1 设备控制需求43-44
• 4.2 气动系统设计44-48
• 4.2.1 气缸动作设计及选用44-46
• 4.2.2 气路控制系统设计46-48
• 4.3 PLC控制系统设计48-55
• 4.3.1 控制器的选用48-49
• 4.3.2 传感器的选用49-51
• 4.3.3 I/O(输入输出)分析51
• 4.3.4 PLC程序设计51-55
• 4.4 清洗机运行调试结果55-58
• 4.4.1 清洗参数的确定55-56
• 4.4.2 设备运行效果56-58
• 4.5 本章小结58-59
• 结论59-61
• 参考文献61-63
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况63-64
• 致谢64-65

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