为了满足大型高速重载齿轮的要求,开发了一种时效硬化型渗氮齿轮钢20Cr Ni3Mn2Al及其深层离子渗氮工艺。材料在空冷固溶处理状态下硬度为283~332 HBW,可保证具有良好的切削加工性,采用520~540℃变温深层离子渗氮工艺处理后,表面硬度高,化合物层薄,硬度梯度平缓;表面以下0.1 mm处硬度大于900 HV,0.4 mm处硬度大于600 HV,渗氮层深大于0.6 mm,基体硬度升至400~450 HV。可用于制造高速重载精密齿轮,部分替代渗碳齿轮,省去渗碳和油淬工序,简化了工艺,减少了畸变。

齿条是超重型岩巷掘进机回转装置中的关键部件,其性能的优劣直接影响回转装置的承载力、抗冲击能力及抗震性,决定了掘进机的安全性、稳定性、可靠性及使用寿命。结合齿条使用性能要求、结构特点和热处理工艺难点,对岩巷掘进机回转装置中的32 mm大模数回转齿条的深层渗碳淬火工艺、组织和畸变控制技术进行了试验研究。结果表明,强渗+扩散的多段渗碳工艺使齿条渗层深度达5. 5 mm,通过工装、工艺控制,齿条弯曲变形量为0. 8~1. 4 mm,并有效控制了硬度及金相组织。

根据曳引电梯运行特征与蓄能电池储能特点,引入电容补偿方法实现系统的能力回收,设计一种基于蓄能器储能的曳引电梯液压节能系统。该系统实现储能过程与曳引机负载间良好匹配,可以通过电容吸收多余能量,有效降低了能量损耗。仿真结果表明:在轻载上行与重载上行下,表现为正能量,能量被存储到电容中;在重载上行与轻载下行中,电梯表现为负能量,电容能量被释放出来为电梯提供驱动力;曳引机在发电阶段形成更高电荷,电容开始存储,超出蓄能器能够

追溯了齿轮制造技术的发展历程,比较了三代制造技术的特征,阐释了“无应力集中”抗疲劳制造的先进性。探讨了作为关键基础技术的3种齿轮表层硬化精密热处理技术——渗碳、氮化、感应淬火的工艺发展状况、先进工艺及力学性能等,从优化控制表面变质层的硬度梯度、残余应力场、组织结构及减小热处理畸变入手,创新发展齿轮的精密热处理,大幅度地提高齿轮的抗疲劳性能,从而解决齿轮结构重、寿命短、可靠性差的“三大问题”。预测齿轮抗疲劳精密热处理的发展趋势是“超硬化”、“深层化”、“复合化”、“真空离子化”等。