GB/T34524-2017
风力发电机组主轴
Windturbines－Shaft
- 中国标准分类号（CCS）F11
- 国际标准分类号（ICS）27.180
- 实施日期2018-05-01
- 文件格式PDF
- 文本页数11页
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风力发电机组主轴
国家标准 GB/T34524一2017 风力发电机组主轴 windturbines一haft 2017-10-14发布 2018-05-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/34524一2017 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草
本标准由机械工业联合会提出
本标准由全国风力机械标准化技术委员会(SAC/TC50)归口
本标准起草单位:山东中车风电有限公司、山东莱芜金雷风电科技股份有限公司,通裕重工股份有 限公司、山东大学
本标准主要起草人:吴树梁、李泽民、于良峰、李新生、倪洪运、李宝明、蔺立元、曹智勇、王菲、 陈传忠、苏迪
GB/34524一2017 风力发电机组主轴 范围 本标准规定了风力发电机组主轴的术语和定义、订单信息、技术要求、检验要求、试验方法、验收及 合格证书、标志、包装和贮存
本标准适用于水平轴风力发电机组锻造主轴
规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB:/T223(所有部分钢铁及合金化学分析方法 GB/T228.1金属材料拉伸试验第1部分;室温试验方法 GB/T229金属材料夏比摆锤冲击试验方法 GB/T231.1金属材料布氏硬度试验第1部分试验方法 GB/T5210色漆和清漆拉开法附着力试验 GB/T6394金属平均晶粒度测定法 GB/T6402钢锻件超声检测方法 GB/T8923.1涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定第1部分:未涂覆过的钢材 表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级 GB/T9286色漆和清漆漆膜的划格试验 GB/T9793热喷涂金属和其他无机覆盖层锌、铝及其合金 GB/T10561钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法 GB/T11374热喷涂涂层厚度的无损测量方法 GB/T13288.2涂覆涂料前钢材表面处理喷射清理后的钢材表面粗糙度特性第2部分;磨料 喷射清理后钢材表面粗糙度等级的测定方法比较样块法 GB/T13452.2色漆和清漆漆膜厚度的测定 GB/T17394(所有部分)金属材料里氏硬度试验 JB/T5000.13重型机械通用技术条件第13部分;包装 JB/T5000.15重型机械通用技术条件第15部分;钢锻件无损探伤 sO12944-4色漆和清漆防护漆体系对钢结构的腐蚀防护第4部分:表面类型和表面处理 otectivepaintsystemsPart4: PaintsandvarishesCorosionproteetionofsteelstructuresbypro aration Typesofsuriaceandsurface eprepa 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件 3. 锻造主轴forgingshatm 风力发电机组中利用锻造成型方式,经机加工而成的将风轮扭矩和转速传递给发电系统的轴
GB/T34524一2017 3.2 法兰端flangeside 位于风力发电机组主轴前端与轮毂连接的一端
3.3 小头端litleside 位于风力发电机组主轴后端与齿轮箱(如有)连接的一端 3.4 实心主轴soidshaft 任何径向截面其内孔直径与外径比值<0.3的主轴
3.5 空心主轴holowshaft 任何径向截面其内孔直径与外径比值>0.3的主轴
3.6 常温型机组windturbinegeneratorsystemfornormalenvironmment 设计生存温度为一20C十50,运行温度为一10C十40的风力发电机组
3.7 低温型机组windturbinegeneratorsystemforcoldenvironment 设计生存温度为一40C十50C,运行温度为一30C十40C的风力发电机组
订单信息 下列信息由主轴需方提供 主轴材料,图纸,技术要求,交货状态,供货数量; a 高于“5技术要求”及其他特别要求 b) 需方若有见证点要求需在合同中注明
c 5 技术要求 5.1制造工艺 5.1.1冶炼和浇注 锻件用钢锭宜采用电炉冶炼、钢包精炼
如经需方同意也可采用保证质量的其他方法冶炼 钢锭应在金属铸型中铸成,应采用尽可能大的横截面积和有效的冒口
在铸锭前或铸锭时,钢水应经过真空处理,真空系统的极限压强应低于133Pa. 5.1.2锻造 锻件应采用钢锭直接锻造成型,锻件需进行连续纤维锻
锻件应缓慢而均匀地加热
锻件应在有足够吨位的锻压设备上锻造成型,确保锻透和组织均匀,锻 件的轴线应与钢锭的中心大致重合 钢绽两端应有足够的切除量,确保锻件无缩孔和严重的偏析 除非订货合同中另有规定,钢锭质量较好端(水口端)应为法兰端
锻造比应多4
GB/34524一2017 5.1.3热处理 5.1.3.1热处理应在适当结构的炉内进行,该炉应状态良好,并设有能控制和记录温度的有效装置
炉 子的大小应使整个锻件能均匀地加热至所需的温度
5.1.3.2锻件在锻后需进行正火加回火或退火工艺处理,以改善组织和机械加工性能
5.1.3.3粗加工后锻件需进行调质热处理以满足保证力学性能要求,调质回火温度不宜低于580C
5.1.4机械加工 机加工后,交货的主轴应符合需方订货图样和技术要求规定的尺寸、公差和表面粗糙度要求
5.1.5补燥 制造过程不允许采用任何形式的焊接或刷镀等添加材料的方式保证尺寸
5.2化学成分 5.2.1钢的化学成分(熔炼分析)的质量分数应符合表1的规定
表1化学成分的质量分数 S N 材料牌号 Mn Mo 42CrMo4或 适量加 0.38~0.45 0,40 0.600.90 0,025 0,025 0,90~1,20 0,150.30 l2CrMo4十N 0.8 34CrNiMo6 0.500.80 0.025 0.025 0.30.38 0.40 1.30l.70 0.150.30 1.301.70 当42CrMo4不能满足力学性能要求时,允许适量增加镍含量0.8%
常温型机组材料宜选用42CrMo4或42CrM Ni,低温型机组材料宜选用34CrNiMo6,或能保证性能的其他牌 o4十！ 号材料
5.2.2成品锻件气体含量[H]<1.2×10-",[O]<30×10-",[N]<70×10-" 5.2.3As,Sn,sb,Pb及Bi含量<0.01%.Cu含量<0.25%
5.3力学性能 主轴的力学性能应符合表2的规定 表2主轴锻件的力学性能 力学性能(纵向 截面直 屈服强度 冲击功 热处理 抗拉强度R
伸长率A，断面收缩率2 材料牌号 径尺寸 R A 硬度 m3 状态 % MPa mm MPa HBw 三 15 s400 710900 530 45 35(一20C 250" 40155o0 680~870 500 15 43 30(一20C) 42CrMo4或 300 Q+！ 42CrMo4+N 551650 660850 480 l6 42 27(一20C) 651~750 630820 450 l6 40 25(一2023028o
GB/T34524一2017 表2续) 力学性能(纵向 截面直 屈服强度 冲击功 热处理 抗拉强度R 伸长率A断面收缩率Z 材料牌号 径尺寸 Rp 硬度 A 状 态 MPa % mm MPa HBW 2 三 习 8501020 650 54 42(一40C s400 250~300 54 400一550 830一1000 630 14 40(一40C 34CrNiMo6 Q+T 550650 800980 600 15 52 38(一40C 235280 650750 780960 580 15 50 35(一40C) 当要求锻件作力学性能测定时,其硬度值只作为参考,不作为验收依据
5.4防腐 5.4.1清洗 根据IsO12944-4推荐清洗方式对表面进行清洗,彻底清除油、脂、脏物及ND残留物
5.4.2表面处理 5.4.2.1喷漆表面经喷砂处理后清洁度应达到GB/T8923.1中Sa2%等级,喷砂后粗糙度应达到 GB/T13288.2中等(G)级别
5.4.2.2热喷金属表面经喷砂处理后清洁度应达到GB/T8923.1中Sa3等级,喷砂后粗糙度应达到 GB/T13288.2粗糙(G)级别
5.4.3涂装 5.4.3.1根据需方或供需双方确定的涂装要求执行
5.4.3.2当需要进行热喷涂时,应按GB/T9793执行
o 检验要求和试验方法 6.1化学成分分析 6.1.1熔炼分析 每炉钢水可于浇注时取样测定钢水的化学成分,分析结果符合表1的要求
6.1.2成品分析 必要时进行成品分析,其分析结果应符合表1及表3规定的要求
成品分析试样取自主轴本体或 延长部位,也可取自力学性能分析试样
GB/34524一2017 表3成品化学成分允许偏差 分析中最大容许含量 容许偏差" 元素 质量分数/% 质量分数/% <0.55 士0.02 Si <0.40 +0.03 s1.00 士0.04 Mn >1.00 <1.70 士0.05 <0.025 十0.005 S <0.040 十0.005” <2.00 士0.05 >2,00 <2.20 士0.10 S0.30 士0.03 Mo >0,.30 s0.60 士004 <2.00 士以S N >2.00 s4.30 士0.07 S0.25 士0.02 B 0.0050 士0.0003 士表示在一个件中,偏差的发生可能超过表1规定范围的上限值或者低于其规定范围的下限值,但两个值并不 同时存在
根据成品分析,对于有特定硫含量范围(0.02%一0.04%)的俐,容许偏差为士0.005%
6.1.3化学成分的检验 化学成分的检验按GB/T223或能保证分析质量的其他方法的规定
6.2力学性能 6.2.1取样位置、方向与数量 6.2.1.1主轴的拉伸、冲击试样应采取自锻件的延长部位
6.2.1.2每根主轴在调质后进行取样,实心主轴取样部位应在距表面三分之一半径处(见图1)
空心 主轴取样应在二分之一壁厚处(见图2 6.2.1.3主轴拉伸,冲击试样方向应取纵向(轴向),冲击试样位置离端头不小于30mm 6.2.1.4每组试样的数量为一个拉伸,三个冲击
GB/T34524一2017 纵向拉伸 纵向冲击 图1 实心主轴取样图 纵向拉伸 S 纵向冲击 图2空心主轴取样图 6.2.1.5测试结果应满足表2及表4中偏差要求
表4抗拉强度的最大允许偏差 抗拉强度R
抗拉强度的最大允许偏差 MPa MPa 70 600 600~900 100 大于900 120 如果一个锻件作两组或两组以上的拉伸试验,其抗拉强度的最大允许差值应符合本表要求
6.2.2试验方法 6.2.2.1拉伸试验 拉伸试验应按GB/T228.1的规定
GB/34524一2017 6.2.2.2缺口冲击试验 冲击试验按GB/T229的规定
6.3硬度检验 6.3.1硬度检验用便携式布氏或便携式里氏硬度计在工件表面上进行,布氏硬度检测按GB/T231.1、 里氏硬度检测按GB/T17394的规定
6.3.2至少在180"两条母线上,检测锻件的两端(法兰端、小头端)和中间三处硬度
6.3.3同一锻件表面硬度差不应超过30HBw,同一批锻件的硬度相对差不应超过50HBW 6.4金相检验 6.4.1调质后晶粒度按照GB/T6394进行材料平均晶粒度检验,检验结果应>5级
6.4.2非金属夹杂物按照GB/T10561,A法评定,检验结果A,B,C、D,Ds均<1.5级
五项之和 4级
金相试样取样位置在小头猫纵向R/处
6.4.3 6.5无损检测 6.5.1 -般要求 锻件应无白点、裂纹,折叠,缩孔、严重的偏析和严重的非金属夹杂物聚集等影响使用性能和表面质 量的缺陷
6.5.2超声波探伤 经锻造、热处理后,按照GB/T6402进行超声波探伤筛查
经粗加工、调质后,按照GB/T6402进 行100%超声探伤检查,距表面<50mm范围内按质量等级4级验收,距表面>50mm范围内按质量 等级3级验收
为保证所有位置被检测到必要时应使用斜探头进行检测
6.5.3磁粉探伤 精加工完毕后根据JB/T5000.15对主轴进行100%磁粉探伤检查,按JB/T5000.15质量等级1级 验收
6.6复试和重新热处理 6.6.1当拉伸试验中某一试验结果不合格时,可在主轴上与原试样相邻部位取两个试样进行复试,两 个试样的复试结果应全部满足规定要求
6.6.2当主轴做三个冲击时,允许其中一个试样单值低于规定值,但不得低于规定值的70%,三个试样 单值的算术平均值不得低于规定值
当达不到上述要求时,在同一产品相邻部位再取三个冲击试样进 行复试,但复试试样单值应全部符合规定值
6.6.3力学性能检测中如发现因白点和裂纹导致不合格,产品不得复试,予以报废
6.6.4当主轴力学性能不合格时,可进行重新热处理
重新淬火次数不超过两次,正、回火次数不限
6.7 防腐涂层检验 6.7.1 干膜厚度 6.7.1.1油漆干膜厚度按照GB/T13452.2执行
GB/T34524一2017 6.7.1.2热喷金属干膜厚度按照GB/T11374执行
6.7.2附着力 6.7.2.1按照GB/T9286进行划格试验,至少应满足GB/T9286中2级要求
6.7.2.2按照GB/5210进行拉开法附着力检验,要求>5MPa
验收及合格证书 7.1当主轴的化学成分、力学性能、无损检测、防腐、外观、尺寸与公差等符合订货合同要求时应予 验收
7.2需方有权选择锻件的某些试验项目进行验收,在验收或以后的加工中,发现锻件不符合本标准和 订货合同中规定的补充技术要求时,需方应及时通知供方,双方协商解决
7.3供方应向需方提供合格证书,合格证书应包括以下内容 a 合同号 b)锻件图号 c 标准号和材料牌号; 冶炼方法、熔炼炉号,锻件标识号; d 熔炼分析结果; 力学性能检测报告; 无损探伤检测报告; g 交货锻件的实际尺寸和重量 h 防腐检验报告; 金相检验报告; 热处理工艺报告与曲线; k 其他检验和需方需要补充检验的结果
标志、包装和贮存 8 8.1供方应在每个主轴醒目位置打印合同号、型号、熔炼炉号、序列号和供方标识等标记
8.2供方应对每根主轴的外表面进行适当防护,具体包装应符合JB/T5000.13的规定,如需方另有要 求,需按订货协议或合同规定的要求执行
8.3成品应贮存在通风、干燥的厂房内
风力发电机组主轴GB/T34524-2017详解
随着全球环境意识的增强和可再生能源产业的不断发展，风力发电作为一种新型的清洁能源发电方式已经得到了广泛应用。而在风力发电机组中，主轴是负责支撑整个转子和叶片系统，并将其转动的核心部件之一。因此，主轴的质量和可靠性对于风力发电机组的运行稳定性和寿命有着至关重要的影响。
一、标准概述
GB/T34524-2017《风力发电机组主轴》是由中国国家标准化管理委员会发布的标准，它规定了风力发电机组主轴的材料、制造、检验以及使用条件等方面的内容。
二、技术要求
根据GB/T34524-2017的规定，风力发电机组主轴应具备以下技术要求：
- 材料应符合标准要求，并具有良好的耐疲劳性、抗腐蚀性和高温抗氧化性；
- 制造工艺应符合相关标准，确保主轴的几何尺寸精度、表面质量和力学性能等方面的要求；
- 主轴应具有足够的强度和刚度，以承受风力发电机组在风场中的复杂工作条件下的各种负荷和振动；
- 主轴应具有良好的旋转平衡性和动态平衡性，以降低振动噪声并延长主轴的使用寿命。
三、试验方法
GB/T34524-2017对风力发电机组主轴的检验方法也进行了详细的规定，主要包括：
- 原材料检验；
- 制造工艺检验；
- 尺寸和形位公差检验；
- 硬度检验；
- 表面质量检验；
- 强度和刚度试验；
- 旋转平衡试验等。
除此之外，GB/T34524-2017还规定了风力发电机组主轴的使用条件，包括安装、保养、维修等方面的内容，以确保主轴在使用过程中的安全可靠性。
四、结语
风力发电机组主轴GB/T34524-2017是针对风力发电系统设计的主轴标准，其技术要求、试验方法等相关内容的规定有助于确保风力发电系统的稳定运行和能量的高效利用。同时，对于生产厂家来说，遵循该标准也有助于提升产品品质和市场竞争力。
风力发电机组主轴的相关资料
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