風(fēng)力發(fā)電機主軸制動襯墊及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種風(fēng)力發(fā)電機主軸制動襯墊。
[0002] 本發(fā)明還設(shè)及一種風(fēng)力發(fā)電機主軸制動襯墊的制備方法。屬于風(fēng)力發(fā)電制動系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0003] 主軸制動系統(tǒng)是水平軸式風(fēng)力發(fā)電機組必不可少的組成系統(tǒng)之一，對風(fēng)電機組起 著非常巨大的作用。風(fēng)能發(fā)電時，當(dāng)遇到突發(fā)狀況或進行檢修時，主軸需制動使其停止轉(zhuǎn) 動。一般風(fēng)機安裝1~4個軸剎車器。它們共同作用于一個剎車盤。剎車器通過液壓力或 彈黃力剎車。每臺軸剎車器上有兩個剎車片。剎車時，剎車片在活塞的壓力作用下，上下對 稱分兩級壓緊剎車盤。一級剎車的剎車力為額定轉(zhuǎn)矩使主軸減速，當(dāng)主軸停轉(zhuǎn)（或緩慢轉(zhuǎn) 動），二級剎車的剎車力為兩倍的額定轉(zhuǎn)矩鎖住主軸，可靠剎住剎車盤，使軸停止轉(zhuǎn)動。
[0004] 大型風(fēng)電設(shè)備可靠性是風(fēng)電裝備設(shè)計、制造、服役中的巨大挑戰(zhàn)！國內(nèi)在消化吸 收國外先進風(fēng)電裝備制造技術(shù)和國產(chǎn)化配套過程中出現(xiàn)了許多技術(shù)性難題，如偏航摩擦振 動噪音、主機艙運行制動自燃、偏航摩擦對偶嚴重劃傷、自激振動報警停機和主機艙偏航點 頭失穩(wěn)等設(shè)備運行故障，運些故障嚴重影響了風(fēng)機的正常發(fā)電，使得我國風(fēng)電裝備的年平 均利用小時數(shù)只有1890小時，遠低于2500小時的要求。而所有上述出現(xiàn)的設(shè)備運行故障 均與風(fēng)機制動器相關(guān)。因此如何在風(fēng)機整體結(jié)構(gòu)確定后研究出適合風(fēng)機正常工作的制動器 摩擦材料，已非常迫切地擺在了制動器生產(chǎn)廠家面前。特別是國家計劃下一步要大力發(fā)展 的海上風(fēng)電場，研發(fā)IOMW級的風(fēng)電裝備，引起故障頻發(fā)的制動器及其摩擦材料的研發(fā)就顯 得尤其重要。
[0005] 粉末冶金燒結(jié)摩擦片具有摩擦系數(shù)較高、制動效果好、耐溫性能好、使用壽命長等 優(yōu)點，特別適合在重載、高溫的環(huán)境下使用。因此，目前主軸剎車片普遍采用粉末冶金燒結(jié) 復(fù)合摩擦材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種可靠性更高、低火花、長壽命的風(fēng)力發(fā)電 機主軸制動襯墊。
[0007] 本發(fā)明還需要解決的技術(shù)問題是提供一種風(fēng)力發(fā)電機主軸制動的銅基粉末冶金 燒結(jié)低磨損低火花襯墊的制備方法。
[0008] 為解決本發(fā)明的技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
[0009] 風(fēng)力發(fā)電機主軸制動襯墊，該制動襯墊配方按重量百分比為：
[0010] 電解銅粉 55~65%; 霧化錫粉 1~8%; 還原鐵粉 5~15%; 鱗片-石墨 5~12%; 顆粒石墨 5~10%; 氮氧化鉛 S~15%; 絡(luò)粉 8~15%。
[0011] 本配方的組成是基于提供一種制動可靠性更高、低火花、長壽命的風(fēng)力發(fā)電機主 軸制動襯墊。為此，針對高速高載負荷選用銅基材料、銅鐵銘碳合金為磨擦相，借W增加摩 擦材料的基體強度及綜合摩擦性能。
[0012] 電解銅粉的粒度為200~300目，霧化錫粉的粒度為200~300目，還原鐵粉的粒 度為80~100目，鱗片石墨的粒度為80~100目，顆粒石墨的粒度為40~60目，氨氧化 侶的粒度為80~100目，銘粉的粒度為200~300目。 陽01引優(yōu)選的，電解銅粉的粒度為200目，霧化錫粉的粒度為300目，還原鐵粉的粒度為 100目，鱗片石墨的粒度為80目，顆粒石墨的粒度為40~60目，氨氧化侶的粒度為80目， 銘粉的粒度為200目。
[0014] 電解銅粉中銅粉純度>99.8%，霧化錫粉中錫粉純度>98%。
[0015] 為解決風(fēng)力發(fā)電主軸制動中存在的制動火花大、磨損快、使用壽命短的技術(shù)問題， 本發(fā)明提供的風(fēng)力發(fā)電機主軸制動襯墊的制備方法，包括W下步驟：
[0016] (1)配料：按配比稱量各組分物料：電解銅粉、霧化錫粉、還原鐵粉、鱗片石墨、氨 氧化侶W及銘粉；
[0017] (2)混料：將稱量好的各物料投入干式V型混料機中混合均勻，混料時間4~6小 時；
[0018] (3)常溫壓制成型：冷巧壓制成型：將混合均勻的原料加入模具中進行模壓，模壓 溫度為室溫，壓力150~250kg/mm2,保持時間3~10秒；
[0019] (4)鐘罩爐高溫?zé)Y(jié)：將步驟（3)制成的冷巧材料擺放在預(yù)先表面鍛銅的鋼背上， 按層疊放，片與片之間W高強石墨墊板隔開，在鐘罩爐中進行燒結(jié)，燒結(jié)時采用還原性保護 氣氛，燒結(jié)壓力1~2MPa，從室溫升至945-980°C，高溫?zé)Y(jié)3~8小時，然后隨爐冷卻至室 溫；
[0020] 妨將上述制得的產(chǎn)品進行平磨、倒角、開槽，再經(jīng)噴漆、印標(biāo)，即制得成品。
[0021] 上述制備工藝是利用酪醒樹脂高壓粘結(jié)粉體，該樹脂在高溫下碳化后與200°C 下氨氧化侶脫出的水共同作用，金屬銘被氧化而生成碳化銘，然后碳化銘再與鐵和銅在高 溫巧80°C)、中壓（I~2MPa)燒結(jié)下結(jié)晶為高強度耐磨損的銅相（Fe化4、C)和銅鐵銘碳 (化-Fe-化-C)粉末冶金銅基摩擦材料。它的特點是無制動火花、不粘盤、低磨損、低噪聲、高 摩擦系數(shù)，不污染環(huán)境。
[0022] 本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機主軸制動襯墊，是由金屬基粉末冶金燒 結(jié)，具有低磨損、低火花優(yōu)異性能，通過本發(fā)明方法制作的復(fù)合摩擦材料，摩擦系數(shù)穩(wěn)定，耐 磨性能強，制動無火花，使用壽命長且對對偶磨損較小的優(yōu)點，能充分滿足風(fēng)力發(fā)電機主軸 制動的要求。
【具體實施方式】
[0023] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。W下實施例僅用于說明本發(fā)明，不 用來限制本發(fā)明的保護范圍。
[0024] 實施例1 陽0巧]風(fēng)力發(fā)電機主軸制動襯墊，該制動襯墊配方為：
[0026] 電解銅粉 36kg;
[0027] 霧化錫粉 2.4kg; 還原鐵粉 4.8kg; 鱗片石墨 4.2kg; 顆粒石墨 3kg; 氨氧化鉛 3.6kg; 絡(luò)粉 化g。
[002引 電解銅粉的粒度為200目，霧化錫粉的粒度為300目，還原鐵粉的粒度為100目， 鱗片石墨的粒度為80目，顆粒石墨的粒度為40目，氨氧化侶的粒度為80目，銘粉的粒度為 200 目。 陽0巧]電解銅粉中銅粉純度> 99. 8%，霧化錫粉中錫粉純度> 98%。
[0030] 風(fēng)力發(fā)電機主軸制動襯墊的制備方法，包括W下步驟：
[0031] (1)配料：按配比稱量各組分物料：電解銅粉、霧化錫粉、還原鐵粉、鱗片石墨、氨 氧化侶W及銘粉； 陽〇巧 似混料：將稱量好的各物料投入干式V型混料機中混合均勻，混料時間4小時；
[0033] (3)常溫壓制成型：冷巧壓制成型：將混合均勻的原料加入模具中進行模壓，模壓 溫度為室溫，壓力150kg/mm2,保持時間3秒；
[0034] (4)鐘罩爐高溫?zé)Y(jié)：將步驟做制成的冷巧材料擺放在預(yù)先表面鍛銅的鋼背上， 按層疊放，片與片之間W高強石墨墊板隔開，在鐘罩爐中進行燒結(jié)，燒結(jié)時采用還原性保護 氣氛，燒結(jié)壓力IMPa,從室溫升至945°C，高溫?zé)Y(jié)3小時，然后隨爐冷卻至室溫；
[00對 妨將上述制得的產(chǎn)品進行平磨、倒角、開槽，再經(jīng)噴漆、印標(biāo)，即制得成品。
[0036] 實施例2