專利名稱：風(fēng)力發(fā)電機(jī)用銅導(dǎo)線及其加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及銅壓力加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)用的銅導(dǎo)線及其加工方法。
背景技術(shù)：
隨著國家提倡節(jié)約能源、科學(xué)利用清潔能源以使國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的國策的落實(shí)，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展。 現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機(jī)用的電磁導(dǎo)線主要采用實(shí)心的銅導(dǎo)線，或采用矩型內(nèi)孔的銅導(dǎo)線。由于發(fā)電機(jī)經(jīng)常處于高溫或過載的使用狀態(tài)，因此發(fā)電機(jī)的熱損失非常大，能量轉(zhuǎn)換的效率不高。同時(shí)由于長(zhǎng)期處于高溫或過載的使用狀態(tài)，發(fā)電機(jī)的使用壽命也比較短。
技術(shù)人員通常會(huì)考慮到利用不同的冷卻介質(zhì)對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行冷卻，以提高線圈冷卻效果，提升發(fā)電機(jī)的能量轉(zhuǎn)換效率，并延長(zhǎng)發(fā)電機(jī)的使用壽命。但實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的普通冷卻方式對(duì)處于工作狀態(tài)并帶有電流的發(fā)電機(jī)進(jìn)行冷卻，效果并不理想。 技術(shù)人員希望對(duì)現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機(jī)用銅導(dǎo)線進(jìn)行改進(jìn)，但如何獲得一種理想的銅導(dǎo)線，以滿足風(fēng)力發(fā)電機(jī)冷卻效果好，導(dǎo)電面積大的要求，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員一直致力要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種冷卻介質(zhì)流動(dòng)性好、導(dǎo)電面積大的風(fēng)力發(fā)電機(jī)用銅導(dǎo)線的加工方法。 本發(fā)明的另一目的在于提供一種冷卻介質(zhì)流動(dòng)性好、導(dǎo)電面積大的風(fēng)力發(fā)電機(jī)用銅導(dǎo)線。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)用銅導(dǎo)線的加工方法，包括以下步驟 步驟一，根據(jù)所述銅導(dǎo)線成品的對(duì)角線壁厚，計(jì)算選取設(shè)定厚度的圓管坯； 步驟二，對(duì)步驟一的所述管坯軟化退火，根據(jù)設(shè)定的第一道拉伸加工延伸系數(shù)對(duì)
所述管坯拉伸加工； 步驟三，采用過渡形狀的游動(dòng)內(nèi)模，根據(jù)設(shè)定的第二道拉伸加工延伸系數(shù)對(duì)步驟二獲得的所述管坯過渡拉伸，獲得過渡產(chǎn)品； 步驟四，對(duì)步驟三獲得的所述過渡產(chǎn)品退火軟化并拉伸獲得中間產(chǎn)品； 步驟五，采用成品形狀游動(dòng)內(nèi)模對(duì)步驟四獲得的所述中間產(chǎn)品拉伸，獲得步驟一
中所述銅導(dǎo)線成品。 在本發(fā)明的較佳實(shí)施方式中，所述第一道拉伸加工延伸系數(shù)為1. 6至2. O，所述第二道拉伸加工延伸系數(shù)為1. 5至1. 7。 在本發(fā)明的較佳實(shí)施方式中，所述管坯的設(shè)定壁厚為所述銅導(dǎo)線成品的對(duì)角線壁厚的1. l至1.2倍。
本發(fā)明還提供了一種采用上述加工方法生產(chǎn)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)用銅導(dǎo)線。所述銅導(dǎo)線是橫截面為外方內(nèi)圓的扁型線材。 本發(fā)明的加工方法采用多次分步拉伸并輔以退火軟化的技術(shù)手段，較好地解決了現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)獲得的成品由于拉伸不穩(wěn)定而在外表面對(duì)角線上形成凹痕的缺點(diǎn)，獲得的銅導(dǎo)線成品內(nèi)外表面光滑、精度高、導(dǎo)電面積大。 本發(fā)明的成品內(nèi)表面精度的提高大大有助于減小冷卻介質(zhì)的流動(dòng)阻力，可改善發(fā)電機(jī)線圈的冷卻效果，增加機(jī)組的整體效率。 采用本發(fā)明的圓孔型扁銅導(dǎo)線后，可利用不同的冷卻介質(zhì)對(duì)運(yùn)行中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行冷卻，延長(zhǎng)發(fā)電機(jī)的使用壽命。同時(shí)，采用圓孔型扁銅導(dǎo)線可增加發(fā)電機(jī)線圈的有效導(dǎo)電截面積，進(jìn)而提升機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)效率。 以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說明，以充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。


圖1是本發(fā)明的加工方法一具體實(shí)施例獲得的成品橫截面結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明的加工方法一具體實(shí)施例的管坯橫截面結(jié)構(gòu)示意 圖3是本發(fā)明的加工方法一具體實(shí)施例的中間產(chǎn)品橫截面結(jié)構(gòu)示意 圖4是本發(fā)明的加工方法一具體實(shí)施例的成品模具結(jié)構(gòu)示意 圖5是本發(fā)明的加工方法一具體實(shí)施例的成品模具剖視示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1所示為本發(fā)明的方法一具體實(shí)施例獲得的成品，該成品為矩形扁線，內(nèi)孔為圓形。圖1中，銅導(dǎo)線的內(nèi)徑為D，外部矩形的寬為A，高為B，轉(zhuǎn)角圓弧的半徑為R。該銅導(dǎo)線的橫截面中厚側(cè)壁的厚度為Sl，薄側(cè)壁的厚度為S2。 該成品四周的壁厚Sl和S2是不相同的，在四個(gè)對(duì)角線上達(dá)到最大值。 本發(fā)明的銅導(dǎo)線加工方法的一具體實(shí)施例主要包括以下步驟 步驟一，如圖2所示，根據(jù)銅導(dǎo)線成品的對(duì)角線壁厚，計(jì)算選取設(shè)定厚度為S0、外
徑為DO的圓銅管坯10; 步驟二，對(duì)步驟一的管坯1軟化退火。設(shè)定第一道拉伸加工延伸系數(shù)為1. 8左右，對(duì)管坯1拉伸加工。 步驟三，設(shè)定第二道拉伸加工延伸系數(shù)為1. 6。采用過渡形狀的游動(dòng)內(nèi)模，根據(jù)該加工延伸系數(shù)對(duì)步驟二獲得的管坯1過渡拉伸，獲得過渡產(chǎn)品。 步驟四，如圖3所示，對(duì)步驟三獲得的過渡產(chǎn)品退火軟化并拉伸獲得中間產(chǎn)品11。圖3中，該中間產(chǎn)品11的內(nèi)圓直徑為Di，外部扁圓型的長(zhǎng)邊為Ai，短邊長(zhǎng)為Bi。長(zhǎng)邊的圓弧度為R2i，短邊的圓弧度為Rli，四邊的過度圓弧為ri。厚壁側(cè)的壁厚為S2i，薄壁側(cè)的壁厚為Sli。 標(biāo)號(hào)中i表示具體尺寸可以視拉伸道次的不同分別設(shè)定。圓弧Rli、R2i的尺寸在各道次中逐步增加，直致變形為成品的直線。ri在各道次中逐步遞減，最終達(dá)到符合設(shè)計(jì)要求的尺寸。
步驟五，采用成品形狀游動(dòng)內(nèi)模對(duì)步驟四獲得的中間產(chǎn)品11拉伸，獲得步驟一中的銅導(dǎo)線成品。 如圖4、圖5所示為本發(fā)明的加工方法一具體實(shí)施例中的成品模具(即成品形狀游動(dòng)內(nèi)模)。圖中模具內(nèi)孔長(zhǎng)邊為A，過度圓角為R1，模具短邊長(zhǎng)為B。圖5中，模具的定徑為h，模具的模角為al。 由于該銅導(dǎo)線的壁厚不同，在拉伸過程中，S1和S2壁厚減縮必須不一樣。因?yàn)楣芘鳛閳A形，如圖2中四周的壁厚SO是均勻的。所以，長(zhǎng)邊的壁厚減縮率應(yīng)小于短邊的壁厚減縮率。 經(jīng)過三道中間變形和成品拉伸，使成品的長(zhǎng)邊的壁厚最終達(dá)到Sl，短邊壁厚最終達(dá)到S2(如圖l所示)。 另夕卜，圖3中的中間產(chǎn)品11的周長(zhǎng)減縮率和截面積減縮率按照一定的比例設(shè)計(jì)。本實(shí)施例中，周長(zhǎng)減縮率設(shè)置為30%左右，而延伸系數(shù)按照三道拉伸工藝設(shè)計(jì)，其平均加工延伸系數(shù)設(shè)置為1. 5-1. 65。其中第一道從管坯到中間變形，加工延伸系數(shù)為1. 8左右，并增加軟化退火工藝。 在本發(fā)明的較佳實(shí)施方式中，該第一道拉伸加工延伸系數(shù)可以選取為1. 6至2. 0。該第二道拉伸加工延伸系數(shù)可以選取為1. 5至1. 7。 在本發(fā)明的其他較佳實(shí)施方式中，管坯10的設(shè)定壁厚為成品厚度預(yù)加一定的減縮余量，一般可以為銅導(dǎo)線成品的對(duì)角線壁厚的1. 1至1. 2倍。 本發(fā)明通過多道拉伸工藝、中間進(jìn)行軟化退火，在盤拉機(jī)上可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定拉伸，并獲得符合設(shè)計(jì)要求的風(fēng)電用圓孔型銅扁線。 本發(fā)明還提供了一種采用上述加工方法生產(chǎn)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)用銅導(dǎo)線，銅導(dǎo)線是橫截面為外方內(nèi)圓的扁型線材，即圖l所示。 從圖l可以看出，內(nèi)孔為圓形，必然會(huì)導(dǎo)致銅導(dǎo)線四周的壁厚不均勻。而且，隨著外經(jīng)長(zhǎng)寬比的增大而越加明顯。這樣的成品形狀在銅加工過程中很容易造成不均勻變形，從而增加拉伸難度。 為了獲得良好的成品，采用本發(fā)明的三道中間變形加工方法，逐步分配矩形四周的壁厚減縮量和外形周長(zhǎng)的減縮量，同時(shí)輔以兩道中間退火，從而化解變形不均，最終獲得
成品o 在具體的制造過程中，首先根據(jù)成品對(duì)角線上最厚部分的壁厚確定管坯的壁厚，管坯壁厚應(yīng)大于成品對(duì)角線壁厚1-1. 2倍。其次，中間道次的外徑減縮率控制在25% -35% ;矩形四邊由圓弧逐步過渡到平行；每道次之間的延伸系數(shù)設(shè)置為1.40-1.60。因工藝需要退火的，則延伸系數(shù)可放大到1.60-1. 90。另外，成品外角r是逐步遞減的，最終使外角符合技術(shù)要求規(guī)定。 上述制造工藝全部實(shí)現(xiàn)盤管拉伸，可生產(chǎn)大長(zhǎng)度的線圈材料，并提高產(chǎn)品質(zhì)量和成品率。 通過本發(fā)明的方法生產(chǎn)的風(fēng)電用圓孔型銅扁線，尺寸精度高，機(jī)械性能優(yōu)良，消除了成品中心圓孔四個(gè)對(duì)角線上凹痕，使產(chǎn)品內(nèi)孔光滑，可提高使用過程中冷卻介質(zhì)的流動(dòng)性，是風(fēng)力發(fā)電機(jī)新型的一種銅導(dǎo)線材料。 以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)無需創(chuàng)
5造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員 依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù) 方案，皆應(yīng)在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)用銅導(dǎo)線的加工方法，包括以下步驟步驟一，根據(jù)所述銅導(dǎo)線成品的對(duì)角線壁厚，計(jì)算選取設(shè)定厚度的圓管坯；步驟二，對(duì)步驟一的所述管坯軟化退火，根據(jù)設(shè)定的第一道拉伸加工延伸系數(shù)對(duì)所述管坯拉伸加工；步驟三，采用過渡形狀的游動(dòng)內(nèi)模，根據(jù)設(shè)定的第二道拉伸加工延伸系數(shù)對(duì)步驟二獲得的所述管坯過渡拉伸，獲得過渡產(chǎn)品；步驟四，對(duì)步驟三獲得的所述過渡產(chǎn)品退火軟化并拉伸獲得中間產(chǎn)品；步驟五，采用成品形狀游動(dòng)內(nèi)模對(duì)步驟四獲得的所述中間產(chǎn)品拉伸，獲得步驟一中所述銅導(dǎo)線成品。
2. 如權(quán)利要求1所述的加工方法，其特征在于所述第一道拉伸加工延伸系數(shù)為1. 6至2. 0。
3. 如權(quán)利要求1所述的加工方法，其特征在于所述第二道拉伸加工延伸系數(shù)為1. 5至1. 7。
4. 如權(quán)利要求1或2或3所述的加工方法，其特征在于所述管坯的設(shè)定壁厚為所述銅導(dǎo)線成品的對(duì)角線壁厚的1. 1至1. 2倍。
5. —種采用權(quán)利要求1至5任一所述加工方法生產(chǎn)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)用銅導(dǎo)線。
6. 如權(quán)利要求5所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)用銅導(dǎo)線，其特征在于所述銅導(dǎo)線是橫截面為外方內(nèi)圓的扁型線材。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)用銅導(dǎo)線的加工方法，包括步驟一，根據(jù)銅導(dǎo)線成品的對(duì)角線壁厚，計(jì)算選取設(shè)定厚度的圓管坯；步驟二，對(duì)步驟一的管坯軟化退火，根據(jù)設(shè)定的第一道拉伸加工延伸系數(shù)對(duì)管坯拉伸加工；步驟三，采用過渡形狀的游動(dòng)內(nèi)模，根據(jù)設(shè)定的第二道拉伸加工延伸系數(shù)對(duì)步驟二獲得的管坯過渡拉伸，獲得過渡產(chǎn)品；步驟四，對(duì)步驟三獲得的過渡產(chǎn)品退火軟化并拉伸獲得中間產(chǎn)品；步驟五，采用成品形狀游動(dòng)內(nèi)模對(duì)步驟四獲得的中間產(chǎn)品拉伸，獲得步驟一中銅導(dǎo)線成品。本發(fā)明還公開了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)用銅導(dǎo)線。本發(fā)明采用多次分步拉伸并輔以退火軟化的技術(shù)手段，獲得的銅導(dǎo)線成品內(nèi)外表面光滑、精度高、導(dǎo)電面積大。
文檔編號(hào)H01B13/00GK101752037SQ20081020453
公開日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2008年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月12日
發(fā)明者徐勇 申請(qǐng)人:上海飛輪有色新材料股份有限公司;上海飛輪實(shí)業(yè)有限公司