任 宁 周 峰

（1 河南工业大学 机电工程学院， 河南 郑州 450001）

（2 郑州天时海洋石油装备有限公司， 河南 郑州 450001）

0 引言

升降系统作为自升式海洋平台中的关键设备，在平台的设计制造中历来受到高度重视，其性能的优劣直接影响平台的安全和使用效果[1-2]。由于海洋环境非常恶劣，为保证平台安全性和设计寿命，现在的自升式平台中多选用齿轮齿条式升降系统[3]。爬升齿轮是齿轮齿条式升降系统的重要零件，其质量的优劣直接影响平台升降的稳定性和可靠性[4]。

在当前加工技术条件下，爬升齿轮制造属于极限加工，其制造技术含量高[5]。原因如下：

（1）爬升齿轮是超大模数齿轮，如果直接采用整体毛坯调质，由于钢材淬透性的限制，齿面和齿根部位不能获得要求的表面硬度。因此，需要在调质热处理前对锻件进行粗制齿。此外，精制齿前进行必要的粗制齿可提高生产效率，降低生产成本。粗制齿是大模数齿轮加工的关键技术，且粗制齿加工中，如何保证齿部留有均匀余量是一大技术难点。

（2）爬升齿轮形状复杂（存在多个截面尺寸差别大的轴段），对热处理工艺和质量控制水平要求高，需要进行一系列热处理工艺试验，才能保证所需的材料机械性能。目前国内尚无成熟的热处理工艺可以借鉴。

（3）爬升齿轮具有超大模数，无法通过常规的齿轮加工设备实现要求的成品齿形。因此，精制齿技术是加工难点之一。

综上可知，粗制齿加工热处理工艺和精制齿加工均是爬升齿轮的关键制造技术。……