一种用于风力发电机行星架热处理的冷却设备及冷却方法与流程

1.本发明主要涉及热处理的技术领域，特别是涉及一种用于风力发电机行星架热处理的冷却设备及冷却方法。

背景技术：

2.金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。正火是热处理的工艺之一，一般包括三个阶段：加热、保温、冷却，这三大参数对工艺均要求较高，三者缺一不可，相互之间的关系是热处理正火工艺执行的关键，其加热温度要求较高，且冷却速度要求较快。
3.一般用于风力发电机的行星架的材质以铸铁和铸钢为主，行星架作为主要的承扭部件，要求其具有较高的强度，因此在热处理时要求冷却速度快，但行星架多为大尺寸的环形多阶的形状，其结构一般包括上下两部分：行星架的上部一般为空腔，空腔上端面的中心设有较大的轴孔，轴孔的四周均匀分布多个小孔，空腔通过三角柱连接，三角柱的中心为三角形截面贯通孔，上端面与三角柱的壁厚较均匀；行星架的下部一般为空轴且空轴内设有通孔，通孔与上部的空腔相连通，但下部的壁厚远大于上部的壁厚；行星架的上部和下部的连接处为阶梯状，连接处壁厚的变化较大，因此在热处理时，工件整体在台阶处容易形成较大的应力区，且热节圆较大，一方面铸造时容易形成应力集中，组织疏松与裂纹等缺陷，另一方由于空轴下端面壁厚尺寸最大，载热量也大，因此不同的厚度在同样的冷却速度下，不能均匀冷却，使得正火后的组织在各个部位均匀不能一致，严重时出现裂纹，甚至造成整个铸件的报废形成损失。
4.现有的热处理生产工艺中，大多采用强风外吹或负压式外吸等方法进行冷却，对于空轴径与下端台阶部分由于冷却速度不够而不能促使组织充分转变而形成硬度不足，组织不均匀，有的为了解决冷速不够，则对台阶拐角等壁厚的外表面进行直接接喷水冷却，以提高其淬透性，由于冷速无法控制等问题，极易形成表面裂纹或导致硬度过高，影响整体的组织和硬度，给后续的机加工造成加工困难，轻则造成返工或质量损失，重则影响或导致产品的性能下降甚至行星架在使用过程中造成断空轴事故。
5.具体而言，现有技术中进行热处理的设备大多为箱体式的热处理炉，一般由炉顶、三面炉墙和一个密封门组成的密封结构，行星架冷却工件放置在炉内中央，炉内设有若干加热电阻丝，用于快速提升炉内温度，炉墙上还另设有多个冷却风管以及喷淋管路，分别用于向炉内送入冷却风和喷入冷却水，用于正火的急速冷却，炉外一般设有大型的鼓风机和送风管路，用于向炉内送入大量的冷风，炉外还设有大型的蓄水池以及水泵，用于向炉内的喷淋管路送入冷却水，另外炉墙外还设有排风管路，用于排出炉内的热气。
6.由于风力发电机的行星架的尺寸较大，故其要求热处理炉的体积很大，同时对厂房的大小、高度均有较高要求，且其急速冷却阶段要求较高的冷却速率，也就要求与之配套的鼓风机为大功率鼓风机，与之相应的进风管路和排风管路的管径尺寸巨大，蓄水池的储
水量要多，水泵的功率要大，因此，带来的问题是整套设备需要极大的占地面积，浪费土地资源，整套设备的成本很高，增加了生产成本，且高耗能，极其浪费能源，设备运行时也会产生很大的噪音，对操作人员的身心以及环境都产生很坏的影响，同时又由于风力发电机的行星架多为大尺寸的环形多阶的形状，不同的壁厚又要求有相同的冷却速率，上述设备已经不能满足其冷却的要求。
7.因此，亟需一种用于风力发电机行星架热处理的冷却设备及冷却方法，能够针对结构复杂，不同壁厚的行星架，控制冷却速率，达到正火后的组织在各个部位均匀一致的热处理工艺要求，以满足正火后行星架的各项技术指标，同时，能降低设备以及运行成本，高效节能。

技术实现要素：

8.为了克服了现有技术中的上述缺点，本发明首先提供了一种用于风力发电机行星架热处理的冷却设备，该冷却设备能够使待冷却工件不同厚度部位实现均匀冷却，消除其台阶拐角处容易出现的冷却裂纹或硬度不足等结构型的问题，更重要的是解决了金相组织及珠光体含量不能满足要求的问题，提高正火零件的可靠性，并降低热处理的成本。
9.为达到上述目的，本发明提供的冷却设备是通过以下技术方案实现的：一种用于风力发电机行星架热处理的冷却设备，包括支撑架和设置在支撑架上侧的冷却风筒，所述支撑架的顶部设有镂空的支撑平台，所述支撑平台的下侧设有水平设置的直流风筒，直流风筒内设有第一风机，所述直流风筒的出风口设置曲面的进风导板，向冷却风筒吹入向上的直线运动风；所述冷却风筒上沿筒身的切线方向设有至少一组环流风筒，每组环流风筒包括2个，每组的环流风筒的轴线相互平行，且环流风筒的出风口均环着冷却风筒的周向设置，所述环流风筒内设置第二风机，沿冷却风筒筒身的切线方向吹入回转风。
10.采用上述技术方案，根据工件结构形式的不同，第一风机在冷却设备的下侧向上吹入直线运动风，第二风机向冷却风筒内吹入回转风，对第二风机实现变频控制以实现调整风量和风压，直线运动风结合回转风，产生不同的螺旋外风场与内腔风场，加快冷却速率，实现快速冷却，以满足不同规格的行星架的正火热处理要求。
11.作为优选的，所述环流风筒的出风口对准行星架冷却工件的台阶或厚壁处。
12.采用上述技术方案，回转风的出风口对准冷却工件的台阶或厚壁处，例如对准行星架冷却工件的台阶、拐角等，为行星架冷却工件壁厚最厚的部位，通过直线运动风和回转风，形成合速度，加快壁厚后冷却速度，有利于整体的均匀冷却。
13.作为优选的，所述支撑平台采用格栅板，格栅板的格栅片竖直设置。
14.采用上述技术方案，格栅板起到支撑和导流的作用，既承担工件载荷，又约束出风方向，减少紊流，将可变的紊流风通过格栅改变成平行且均匀分布向上气流。此气流可以通过驱动电机变频调速控制转速从而实现风量及风压大小的调节，利于对进入待冷却工件的冷却风进行内外分流。
15.作为优选的，所述直流风筒设有多组，对称设置在支撑架上，直流风筒的出风口均朝向支撑架的中心。
16.采用上述技术方案，有利于直线运动风均匀且同向平行，加大风速和风量，提高冷
却速率，可以对行星架不同部位的壁厚部位实现均匀的快速冷却，既满足的行星架正火的各项要求，又能调节冷速实现数十吨的行星架内部获得均匀分布的金相组织。
17.作为优选的，所述支撑平台上设有回转系统，所述回转系统包括驱动电机、减速器、传动轴以及回转支承，驱动电机和减速器设置在支撑平台的下侧，通过传动轴向上穿过支撑平台，将扭矩传递给回转支承，从而带动放置在回转支承上的行星架冷却工件同步旋转。
18.采用上述技术方案，通过回转系统带动待冷却工件自身旋转，有利于在冷却风筒内形成回转风，并与直线运动风形成紊流，有利于带冷却工件各个横截面在相同的冷却环境下各部位获得均匀的冷却速率，采用变频驱动电机使得回转系统在冷却过程中自动回转且速度可调，加快冷却速率。
19.作为优选的，所述回转支承包括蛛网式联轴器、固定环座以及回转环座，所述固定环座固定在支撑平台上，所述回转环座可旋转的设置在固定环座上，所述蛛网式联轴器与回转环座联接。
20.采用上述技术方案，固定环座和回转环座均为环状结构，配合蛛网式联轴器中的镂空，有利于下侧的空气向上流动，并确保设备在热工件温度传导后不因零部件受热膨胀影响，保证各运动副的正常运行。
21.作为优选的，所述固定环座上设有v字型环槽，所述回转环座上设有与v字型环槽相匹配的倒v型环槽，下侧的v字型环槽和倒v型环槽在开口处相结合形成一个环形通道，所述环形通道内设有若干钢珠，蛛网式联轴器带动回转环座，回转环座带动钢珠在环形通道内运动。
22.采用上述技术方案，所述回转支承采用上下分体结构和滚动体相结合，实际形成了一个能适应从高温到常温均能正常工作的轴向受载的回转轴承，其一可以获得较大的承载与运转能力，其二，钢珠和环形通道之间存在间隙，为钢珠的遇热膨胀预留空间，使得回转支承更加耐高温、耐上侧工件的冲击，提高使用寿命，其三，钢珠一旦磨损，只需更换钢珠，既便于维修，又节约了维修成本。
23.作为优选的，所述v字型环槽的底部、倒v字型环槽的顶部均设有储油槽，储存钢珠滚动时所需的润滑油，储油槽设有注油口。
24.采用上述技术方案，储油槽用于储存钢珠滚动时所需的润滑油，减少磨损，提高使用寿命。
25.作为优选的，所述回转环座的内侧设有倒l型的侧壁，与所述固定环座的内侧壁相适配，回转环座上设置固定销，固定环座的内侧壁沿其周向设置一圈固定销环槽，回转环座在固定环座上旋转运动时，固定销在固定销环槽内滑动。
26.采用上述技术方案，固定销与固定销环槽的配合，增加了回转支承的稳定性和安全性，以防止工件偏心所带来的回转机构失稳或倾翻而造成事故。
27.作为优选的，还设有弥雾系统，所述弥雾系统包括蓄水池、水泵、冷却水管路、喷头，积水装置以及排水管，积水装置设置在支撑架上，水泵从蓄水池中抽水，向冷却水管路中送入冷却水，每个环流风筒对应一组喷头，所述喷头设置于直流风筒的出风口处，喷头喷出弥雾随冷却风吹入冷却风筒中，积水装置连接排水管，落下的弥雾聚集在积水装置中，通过排水管回到蓄水池循环使用。
28.采用上述技术方案，作为风冷的备用装置，产生冷却时所需颗粒不等的弥雾与冷却风充分混合，均匀分布，提高空气的湿度、比容，从而提高冷却速率。
29.本发明还提供了一种上述冷却设备的冷却方法，该冷却方法能够使热处理工件不同厚度部位实现均匀冷却，消除其台阶拐角处容易出现的冷却裂纹或硬度不足等结构型的问题，提高正火零件的可靠性，并降低热处理的成本。
30.一种用于风力发电机行星架热处理的冷却设备的冷却方法，包括以下步骤：步骤一：开启第一风机、第二风机，所述第一风机从下向上中吹入直线运动风，第二风机沿冷却风筒的筒身切线方向吹入回转风，采用直线运动风和回转风相结合的方式对行星架冷却工件进行冷却；步骤二：所述直线运动风的风速和风量大于回转风的风速和风量，两者在冷却风筒内形成了多个气流通道，气流通道至少包括：由下而上在行星架冷却工件外表面形成直线及旋转的气流通道、行星架冷却工件内侧的通孔内形成的直线加紊流通道、行星架冷却工件内侧空腔内形成的中心直线气流通道以及行星架冷却工件空腔沿径向向外侧形成的紊流通道，冷却风在行星架冷却工件的内腔和外侧产生内外动压差，对气流进行分流，在厚壁或拐角载热量大的部位进行分量紊流，实现均匀冷却。
31.采用上述技术方案，利用待冷却工件外部提供的两种风向的强气流，即直线线运动风和回转风相结合，在冷却风筒内将待冷却工件的结构形状与风荷巧妙地结合，形成了复杂而又符合大型行星架各个部位所需的气流分量与方向，例如，使工件的内外表面形成了湍流，不断变化的层流，防止气流涡旋的激振波，实现行星架冷却工件不同壁厚及其拐角等载热量大的部位进行分量紊流，最终实现行星架达到无死角的匀速冷却，并且可使地从外部引入的单位强气流的吸热能力得以最大提升，降低强风气流源的能耗，使设备的冷却效能和生产效率，质量的可靠性得以大幅度的提高。
32.在工作风筒内下侧与工件外表面形成螺旋上升的强气流和工件通过内孔与第一风筒导入垂直向上的直流气流分别向上运动，首先对工件的下半部分的空轴与工件上下结合部位拐角等壁厚较厚的部件的热量通过强气流吸热并向上导出。
33.作为优选的，还包括步骤三，开启弥雾系统，所述弥雾系统产生弥雾，在下侧冷却风的带动下吹入上侧的冷却风筒中，风冷叠加水冷实现快速冷却。
34.采用上述技术方案，采用上述技术方案，在冷却风的基础上，通过弥雾系统产生弥雾，风冷叠加水冷，弥雾与冷却风充分混合，均匀分布，提高空气的湿度、比容，大大加快冷却速率，实现快速冷却。
35.作为优选的，所述步骤一中，开启回转系统，所述回转系统设置在冷却风筒内，回转系统带动行星架冷却工件旋转，提高冷却速率。
36.采用上述技术方案，行星架冷却工件自身的旋转，有利于增大回转风的速度，更利于行星架冷却工件内、外表面形成紊流，无死角的均与冷却，提高冷却速率，并且采用回转系统也可防止带冷却工件加热后放置在冷却设备内因存在位置偏差而形成周向冷却误差，确保周向冷却效果一致，从而获得均匀的硬度与组织。
37.与现有技术相比，本发明的有益效果为：（1）本发明可通过控制风机的风量和风速，上侧的回转风与下侧的直线运动风结合，使得行星架冷却时无死角，有利于待冷却工件不同壁厚的部位实现均匀冷却，具体而
言，有利于行星架不同壁厚的部位实现均匀冷却，满足用于风力发电机行星架的热处理要求，采用此种方法冷却后的行星架且不易产生热处理裂纹，稳定性、使用寿命大大提高，且安全性也大大提高。
38.（2）该冷却设备节省了设备的占地面积，极大减少了设备的成本，运行时低耗能，大大减少了生产成本，同时也大大降低了设备运行的噪音，减少了噪音污染，为操作人员创造了良好的车间工作环境。
39.（3）该冷却设备和冷却方法除了可以满足风力发电机的行星架的匀速冷却，还可以满足其他具有不同壁厚的待冷却工件的匀速冷却，具有良好的市场前景。
附图说明
40.图1是本发明的冷却设备的整体结构示意图；图2是本发明的冷却设备的俯视示意图；图3是本发明的冷却设备的支撑架和回转系统安装结构示意图；；图4是本发明的固定环座的剖视图；图5是本发明的固定环座与回转环座相配合的剖视图；图6是本发明的回转系统的俯视；图7是本发明的喷雾系统的冷却水管路和喷头的布置图；图8是本发明的冷却风筒内冷却风的流向示意图；其中：1、支撑架；1-1、机架；1-2、支撑平台；1-3、直流风筒；1-4、进风导板；2、冷却风筒；2-1、环流风筒；3、回转系统；3-1、传动轴；3-2、蛛网式联轴器；3-3、固定环座；3-4、回转环座；3-5、钢珠；3-6、固定销环槽； 4、行星架冷却工件；5、冷却水管路； 6、喷头。
具体实施方式
41.下面结合附图和具体实施方式对本发明的优选的机构和运动实现的方法做进一步的说明。
42.如图1-7所示，为一种用于风力发电机行星架热处理的冷却设备，分为两层，包括支撑架1和冷却风筒2，所述冷却风筒2设于支撑架1的上侧，所述行星架冷却工件4放置于冷却风筒2内冷却。
43.所述支撑架1包括机架1-1和镂空的支撑平台1-2，所述机架1-1为整个冷却设备的承重结构，所述机架1-1上设有水平设置的直流风筒1-3，直流风筒1-3内设有第一风机，用于向上侧的冷却风筒2内输送冷却风。
44.所述直流风筒1-3的出风口处设有进风导板1-4，所述进风导板1-4为曲面结构，用于将直流风筒1-3中的冷却风导向至上侧的冷却风筒2中。所述直流风筒1-3的数量可根据需要设置，本实施例为两两相对设置，大大增加了从冷却设备的底部吸入的冷却风量。
45.由于该冷却设备的体积较大，通常有2-3米，因此，冷却设备的支撑架1一般至于地下部分，水平设置的直流风筒1-3配合曲面结构的进风导板1-4，一方面有利于降噪风机吸入冷却风并通过进风导板1-4将风引至上侧的冷却风筒2，形成向上的直线运动风，另一方面，还可以降低气流遇高温时膨胀时动量反冲力对第一风机进行保护，在进风导板1-4的曲面的作用下促使膨胀动量所产生的作用力成为加速向出风口方向的反作用力，从而降低了
风压与风量的损失。
46.所述第一风机宜采用降噪风机，且处于地下，有利于降低冷却车间的噪音，经测试，实际噪音装备环境噪音低于40db，极大的降低了生产车间内的噪音。
47.所述支撑平台1-2可采用竖插板式网格平台，具体为格栅板，格栅板的厚度以5-15mm为宜，一方面起到支撑的作用，保证了支撑平台的荷承载要求，另一方面格栅板的格栅片竖直设置，起到导流的作用，既约束出风方向，减少紊流，定向均匀分布气流量，保证从下侧吸入的冷却风竖直向上的直线运动风。
48.所述支撑平台1-2上设有回转系统3，用于放置并带动行星架冷却工件4旋转，包括驱动电机、减速器、传动轴3-1、以及回转支承。
49.所述驱动电机、减速器和传动轴3-1安装在支撑平台1-2的下侧（驱动电机、减速器在图中未显示），所述驱动电机采用恒扭矩变频电机，所述减速器采用充频控制摆线针轮减速器；所述回转支承安装在支撑平台1-2的上侧，所述回转支承包括蛛网式联轴器3-2、固定环座3-3以及回转环座3-4，所述固定环座3-3固定在支撑平台1-2上，所述回转环座3-4可旋转的设置在固定环座3-3上，所述蛛网式联轴器3-2与回转环座3-4连接。固定环座3-3和回转环座3-4均为环状结构，配合蛛网式联轴器3-2中的镂空，有利于下侧的空气向上流动。
50.驱动电机和减速器为动力源，通过传动轴3-1向上穿过固定环座3-3，将扭矩传递给蛛网式联轴器3-2，蛛网式联轴器3-2带动回转环座3-4在固定环座3-3上旋转，从而带动放置在回转环座3-4上的行星架冷却工件4同步旋转。
51.所述固定环座3-3上设有v字型环槽，所述回转环座3-4上设有与v字型环槽相匹配的倒v型环槽，下侧的v字型环槽和倒v型环槽在开口处相结合形成一个环形通道，所述环形通道内设有若干钢珠3-5，蛛网式联轴器3-2带动回转环座3-4，回转环座3-4带动钢珠3-5在环形通道内运动。所述回转支承采用上下分体结构和滚动体相结合，具有如下优点：其一可以获得较大的承载与运转能力，其二，钢珠和环形通道之间存在间隙，为钢珠的遇热膨胀预留空间，使得回转支承更加耐高温、耐上侧工件的冲击，提高使用寿命，其三，钢珠一旦磨损，只需更换钢珠，既便于维修，又节约了维修成本。
52.所述v字型环槽的底部、倒v字型环槽的顶部均设有储油槽，用于储存钢珠滚动时所需的润滑油，减少磨损，提高使用寿命。储油槽设置注油口，可定期注油。
53.为了进一步保证回转支承的稳定性，将所述回转环座3-4的内侧设置为倒l型的侧壁，与所述固定环座3-3的内侧壁相匹配，在回转环座3-4上设置固定销，固定环座3-3的内侧壁沿其周向设置一圈固定销环槽3-6，回转环座3-4在固定环座3-3上旋转运动时，固定销在固定销环槽内滑动，固定销与固定销环槽的配合，增加了回转支承的稳定性和安全性。
54.采用传动轴可使得驱动电机和减速器远离热源，并让出直线风道；采用槽轮驱动，解决了由于温度原因导致传动在不同的温度条件下，保证运行正常而不致于出现膨胀锁死故障。
55.摆线针轮减速器根据所承载的载荷，通过回转系统的机械效率，通过计算确定最高转速时所需的功率，在恒扭矩变频电机作用下，可以实现工件在冷却过程中自动回转且速度可调，以满足各和工况和不同尺寸大小的行星架的加工任务。
56.由于行星架冷却工件4下侧的通孔与上侧的空腔贯通，因此，从冷却设备下侧吹入的直线运动风可直接从下侧贯穿行星架冷却工件4，实现工件内部的冷却。
57.所述冷却风筒2上设有环流风筒2-1，所述环流风筒2-1的轴线沿冷却风筒2的切线方向设置，环流风筒2-1内设有第二风机，通过环流风筒2-1向筒内吹入回转风。
58.所述环流风筒2-1设有多组，每组包括2个，对称设置每组环流风筒2-1的轴线相互平行，且环流风筒2-1的出风口均环着冷却风筒2的周向设置，即环流风筒2-1出风口的方向同为顺时针方向或者同为逆时针方向。这样设置的好处是使得冷却风筒2的冷却气体采用90度切线方向导入形成回转风，解决了高温条件下第二风机的温度辐射与气流膨胀对风机叶轮的动量反冲的危害，从而有效的保护了第二风机。
59.也就是说，从环流风筒2-1中吹出的回转风可沿着行星架冷却工件4的周向进行冷却。另外又由于行星架冷却工件4的侧壁不是封闭结构，含有镂空，部分直线运动风和回转风汇合，有利于形成紊流。
60.所述环流风筒2-1的出风口对准行星架冷却工件4的台阶为最佳，因行星架冷却工件4的台阶处的厚度最厚，因此，在行星架冷却工件4的台阶过度区及上侧采用从下侧上来的直线运动风，结合轴向的回转风，形成合速度，可加快冷却速度，实现不同厚度的部位均匀冷却的目的。
61.作为风冷的备用装置，为了更好的实现冷却，满足特殊尺寸的行星架冷却工件4的加工要求，还可设置弥雾系统，设置在支撑架1上，所述弥雾系统包括蓄水池、水泵、冷却水管路5、多组喷头6，积水装置、以及排水管，每个直流风筒1-3对应一组喷头6，每组喷头6以3-5个为宜，所述喷头6设置于直流风筒1-3的出风口处，所述喷头6优选采用锥形喷口，通过0.2~0.4mp的微型压力泵的作用下，每组弥雾喷头每小时可雾化40公升的水，弥雾颗粒直径d≤0.1~0.05毫米，有利于喷出颗粒细小的弥雾，提高单位体积风的载热量。
62.水泵从蓄水池中抽水，向冷却水管路5中送入冷却水，通过喷头6喷出颗粒不等的弥雾，在下侧冷却风的带动下，弥雾与冷却风充分混合，均匀分布，提高空气的湿度、比容，从而提高冷却速率。积水装置设置在喷头6的下侧，连接排水管，而落下的弥雾聚集在积水装置中，再通过排水管回到蓄水池，水资源得到循环利用。
63.另外，为了更好的控制冷却速率，在冷却风筒2中的多个重要部位加装多个测温传感器和风速传感器，可通过电控实现进行风量自动调整控制，可实现工件各部位降温速率的控制。
64.通过比较可知，相较于现有技术，本实施例的冷却设备，直线运动风结合回转风，提高了冷却效率，冷却效果好，且无需设置大功率的风机，大管径的送风管路和排风管路，大大节省了设备的占地面积，极大减少了设备的成本，运行时低耗能，大大减少了生产成本，同时也大大降低了设备运行的噪音，减少了噪音污染，为操作人员创造了良好的车间工作环境。另外，由于冷却效率的提高，弥雾系统作为备选方案，因此，相对于现有技术，蓄水池尺寸可变小，也节省了占地面积，减少了设备的成本。
65.该冷却设备除了可以满足风力发电机的行星架的匀速冷却，还可以满足其他具有不同壁厚的待冷却工件的匀速冷却，具有良好的市场前景。
66.本实施例还提供一种上述冷却设备的冷却方法，包括如下步骤：步骤一：开启第一风机、第二风机，所述第一风机从下向上中吹入直线运动风，第二风机沿冷却风筒2的筒身切线方向吹入回转风，即采用直线运动风和回转风相结合的方式对行星架冷却工件4进行冷却，所述直线运动风为下侧的直流风筒配合进风导板1-4向上
侧冷却风筒2吹入的冷却风，所述回转风为上侧的环流风筒2-1沿冷却风筒的切线方向吹入的回转风；所述步骤一中，开启回转系统，所述回转系统设置在冷却风筒2内，回转系统带动待冷却工件旋转，有利于增大回转风的速度，更利于在行星架冷却工件内、外表面形成紊流，无死角的均匀冷却，提高冷却速率。
67.步骤二：所述直线运动风的风速和风量大于回转风的风速和风量，两者在冷却风筒2内形成了多个气流通道，气流通道至少包括：由下而上在行星架冷却工件外表面形成直线及旋转的气流通道、行星架冷却工件内侧的通孔内形成的直线加紊流通道、行星架冷却工件内侧空腔内形成的中心直线气流通道以及行星架冷却工件空腔沿径向向外侧形成的紊流通道，待冷却工件的内腔和外侧的不同流速，产生内外动压差对气流进行分流，在厚壁或拐角载热量大的部位进行分量紊流，实现均匀冷却，如图8所示。
68.由于行星架冷却工件4腔内的气流加热后，其热容量相对变小，从而使工件上部的内腔上壁内表面的空气流量及散热效率相对减弱，使其冷却速率降低，以达到与下部及台阶部位降温速度一致，旨在使整体工件降温速度一致，对行星架冷却工件4而言，使温度梯度变窄，实现均匀降温，获得均匀的正火组织。
69.步骤三：开启弥雾系统，所述弥雾系统产生弥雾，在下侧冷却风的带动下吹入上侧的冷却风筒中，风冷叠加水冷，弥雾与冷却风充分混合，均匀分布，提高空气的湿度、比容，从而提高冷却速率。
70.最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种用于风力发电机行星架热处理的冷却设备，其特征在于，包括支撑架（1）和设置在支撑架（1）上侧的冷却风筒（2），所述支撑架（1）的顶部设有镂空的支撑平台（1-2），所述支撑平台（1-2）的下侧设有水平设置的直流风筒（1-3），直流风筒（1-3）内设有第一风机，所述直流风筒（1-3）的出风口设置曲面的进风导板（1-4），向冷却风筒（2）吹入向上的直线运动风；所述冷却风筒（2）上沿筒身的切线方向设有至少一组环流风筒（2-1），每组环流风筒（2-1）包括2个，每组的环流风筒（2-1）的轴线相互平行，且环流风筒（2-1）的出风口均环着冷却风筒（2）的周向设置，所述环流风筒（2-1）内设置第二风机，沿冷却风筒（2）筒身的切线方向吹入回转风。2.根据权利要求1所述的一种用于风力发电机行星架热处理的冷却设备，其特征在于，所述环流风筒（2-1）的出风口对准行星架冷却工件的台阶或厚壁处。3.根据权利要求1所述的一种用于风力发电机行星架热处理的冷却设备，其特征在于，所述支撑平台（1-2）采用格栅板，格栅板的格栅片竖直设置。4.根据权利要求1所述的一种用于风力发电机行星架热处理的冷却设备，其特征在于，所述直流风筒（1-3）设有多组，对称设置在支撑架（1）上，直流风筒（1-3）的出风口均朝向支撑架（1）的中心。5.根据权利要求1所述的一种用于风力发电机行星架热处理的冷却设备，其特征在于，所述支撑平台（1-2）上设有回转系统，所述回转系统包括驱动电机、减速器、传动轴（3-1）以及回转支承，驱动电机和减速器设置在支撑平台（1-2）的下侧，通过传动轴（3-1）向上穿过支撑平台（1-2），将扭矩传递给回转支承，从而带动放置在回转支承上的行星架冷却工件同步旋转。6.根据权利要求5所述的一种用于风力发电机行星架热处理的冷却设备，其特征在于，所述回转支承包括蛛网式联轴器（3-2）、固定环座（3-3）以及回转环座（3-4），所述固定环座（3-3）固定在支撑平台（1-2）上，所述回转环座（3-4）可旋转的设置在固定环座（3-3）上，所述蛛网式联轴器（3-2）与回转环座（3-4）联接。7.根据权利要求6所述的一种用于风力发电机行星架热处理的冷却设备，其特征在于，所述固定环座（3-3）上设有v字型环槽，所述回转环座（3-4）上设有与v字型环槽相匹配的倒v型环槽，下侧的v字型环槽和倒v型环槽在开口处相结合形成一个环形通道，所述环形通道内设有若干钢珠（3-5），蛛网式联轴器（3-2）带动回转环座（3-4），回转环座（3-4）带动钢珠（3-5）在环形通道内运动。8.根据权利要求7所述的一种用于风力发电机行星架热处理的冷却设备，其特征在于，所述v字型环槽的底部、倒v字型环槽的顶部均设有储油槽，储存钢珠滚动时所需的润滑油，储油槽设有注油口。9.根据权利要求6所述的一种用于风力发电机行星架热处理的冷却设备，其特征在于，所述回转环座（3-4）的内侧设有倒l型的侧壁，与所述固定环座（3-3）的内侧壁相适配，回转环座（3-4）上设置固定销，固定环座（3-3）的内侧壁沿其周向设置一圈固定销环槽（3-6），回转环座（3-4）在固定环座（3-3）上旋转运动时，固定销在固定销环槽（3-6）内滑动。10.根据权利要求1所述的一种用于风力发电机行星架热处理的冷却设备，其特征在于，还设有弥雾系统，所述弥雾系统包括蓄水池、水泵、冷却水管路（5）、喷头（6），积水装置以及排水管，积水装置设置在支撑架（1）上，水泵从蓄水池中抽水，向冷却水管路（5）中送入
冷却水，每个环流风筒（2-1）对应一组喷头（6），所述喷头（6）设置于直流风筒（1-3）的出风口处，喷头（6）喷出弥雾随冷却风吹入冷却风筒（2）中，积水装置连接排水管，落下的弥雾聚集在积水装置中，通过排水管回到蓄水池循环使用。11.一种如权利要求1-10任意一项所述的用于风力发电机行星架热处理的冷却设备的冷却方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：开启第一风机、第二风机，所述第一风机从下向上中吹入直线运动风，第二风机沿冷却风筒（2）的筒身切线方向吹入回转风，采用直线运动风和回转风相结合的方式对行星架冷却工件进行冷却；步骤二：所述直线运动风的风速和风量大于回转风的风速和风量，两者在冷却风筒（2）内形成了多个气流通道，气流通道至少包括：由下而上在行星架冷却工件外表面形成直线及旋转的气流通道、行星架冷却工件内侧的通孔内形成的直线加紊流通道、行星架冷却工件内侧空腔内形成的中心直线气流通道以及行星架冷却工件空腔沿径向向外侧形成的紊流通道，冷却风在行星架冷却工件的内腔和外侧产生内外动压差，对气流进行分流，在厚壁或拐角载热量大的部位进行分量紊流，实现均匀冷却。12.根据权利要求11所述的用于风力发电机行星架热处理的冷却设备的冷却方法，其特征在于，还包括步骤三，开启弥雾系统，所述弥雾系统产生弥雾，在下侧冷却风的带动下吹入上侧的冷却风筒中，风冷叠加水冷实现快速冷却。13.根据权利要求11所述的用于风力发电机行星架热处理的冷却设备的冷却方法，其特征在于，所述步骤一中，开启回转系统，所述回转系统设置在冷却风筒（2）内，回转系统带动行星架冷却工件旋转，提高冷却速率。

技术总结

本发明属于热处理技术领域，公开了一种用于风力发电机行星架热处理的冷却设备及冷却方法，该冷却设备包括支撑架和冷却风筒，所述支撑平台的下侧设有直流风筒，直流风筒内设有第一风机，向上吹入直线运动风；所述冷却风筒上沿筒身的切线方向设有环流风筒，环流风筒内设置第二风机，沿冷却风筒筒身的切线方向吹入回转风；该冷却方法采用直线运动风和回转风相结合的方式进行冷却。该冷却设备节省了设备的占地面积，降低了生产成本，运行时低耗能，降低了噪音，为操作人员创造了良好的工作环境；该冷却方法可实现行星架冷却工件不同壁厚及其拐角等载热量大的部位进行分量紊流，利于不同壁厚实现均匀冷却，达到均匀的金相组织及珠光体结构。体结构。体结构。