風(fēng)電塔筒內(nèi)部結(jié)構(gòu)2000KW塔筒頂法蘭平面度加工方法探討

1、風(fēng)電塔筒內(nèi)部結(jié)構(gòu)2000KW塔筒頂法蘭平面度加工方法探討摘要：針對大唐三門峽清源風(fēng)電場許繼單機 2000KW/8On風(fēng)電塔 筒頂法蘭裝焊后平面度要求較高、 難于保證這一生產(chǎn)難題， 作者分別 采用二種不同的加工方法認(rèn)真進(jìn)行對比、 分析，并設(shè)計出的專用定位 工裝。最終采用頂部法蘭與相鄰三節(jié)筒節(jié)裝配焊接后， 用專用定位工 裝，在數(shù)控落地銑鏜床上焊后加工頂法蘭端面， 再將加工過的組件與 塔架上段塔筒其余各段總裝， 較好地解決了這一制約生產(chǎn)的技術(shù)難題。關(guān)鍵詞：頂法蘭；平面度；焊接變形： TG113.26+3： A1 問題的提出1.1 前言由于風(fēng)電塔筒上段頂部法蘭總裝時與風(fēng)機機艙推力軸承相連接， 所以對其

2、裝焊形位公差控制要求相當(dāng)嚴(yán)格。我公司承制的許繼 2000KW/80n風(fēng)電塔筒頂部法蘭總裝后圖紙要求法蘭平面度不大于 0.35mm表面光潔度為5級。遠(yuǎn)高于東汽風(fēng)電塔筒對法蘭焊后平面度 0.6mm的 要求。1.2 保證頂部法蘭要求平面度0.6m m以內(nèi)的上段塔筒傳統(tǒng)的加工工藝為保證風(fēng)電塔架上段塔筒頂部法蘭的焊后平面度，對于頂部法 蘭要求平面度0.6mm以內(nèi)的上段塔筒，我們通常采用如下的加工工藝。 我們在塔架上段塔筒上、 下法蘭整體輾制成型后機加工時預(yù)留適當(dāng)?shù)?法蘭內(nèi)傾反變形量。塔架上段塔筒廠內(nèi)裝焊時，采用先將上、下法蘭 與與之相鄰的筒節(jié)在平臺上豎裝， 將焊縫間隙調(diào)整均勻， 點焊定位加 固成組件；再

3、將上段其余筒節(jié)按排板圖也裝配成組件，定位加固；最 后將二法蘭組件與筒節(jié)組件總裝。檢驗合格后，制定嚴(yán)密、科學(xué)的焊 接方法、焊接規(guī)范及合理的焊接順序，然后認(rèn)真施焊，從而盡可能地 減小焊接變形。 如果采用我們傳統(tǒng)的加工方法， 將難以保證許繼塔筒 頂部法蘭焊后平面度要求， 生產(chǎn)將不能正常進(jìn)行， 進(jìn)而影響產(chǎn)品的正 常交貨周期。2 改進(jìn)方法探討圖 1 上段組成示意圖頂部法蘭機加工時在法蘭端面予留 5mm厚度余量作為焊后加工余量。結(jié)合我公司設(shè)備現(xiàn)狀，我們制訂了二種加工方案：2.1 方案一頂部法蘭與筒節(jié) T1 裝焊后，用 6.5m 立車加工法蘭端面。 6.5m立車加工范圍 3.2m 3.3m,加工最大咼度3.

4、5m。由于加工部件剛性不足，立車加工時振動較大，表面光潔度不能達(dá)到圖紙要求。6.5m立車的加工精度雖可保證 0.3mn0.5mm但 由于后續(xù)環(huán)縫焊接時， 焊接變形還會加大頂部法蘭的平度變形。 故采 用此方案，最終不一定能滿足圖紙要求。2.2 方案二頂部法蘭與筒節(jié)T1、T2、T3裝焊后，先用TJK6916數(shù)控落地銑 鏜床加工法蘭端面。設(shè)備加工范圍：行程 3X 8m工作臺2.5 x 3m 工作臺承重40000K加工部件總重13245Kg長度7.41m,經(jīng)現(xiàn)場 實測加工設(shè)備及其周圍空間環(huán)境完全能夠滿足機械加工要求。由于該設(shè)備本身加工能力強、精度咼；況且三節(jié)筒節(jié)與頂部法 蘭成組件后加工，減小了總裝時焊

5、接變形對頂部法蘭平面度的影響。 經(jīng)綜合評估，我們認(rèn)為該方法能夠較好地保證加工質(zhì)量。3 方案實施3.1 提高被加工組件剛性頂部法蘭機加工時在法蘭端面予留 5mm厚度余量作為焊后加工 余量，將頂部法蘭與筒節(jié)T1、T2、T3裝焊好后，用TJK6916數(shù)控落 地銑鏜床加工法蘭端面。 同時為提高被加工組件加工時的剛性， 減小 加工后法蘭表面可能產(chǎn)生的彈性變形，我們在筒節(jié)T3外口處如圖點焊一3 16環(huán)形加強筋。3.2 設(shè)計銑鏜床定位夾緊專用工裝由于銑鏜床工作臺面較小，且風(fēng)電塔架上段塔筒為錐筒，我們 必須設(shè)計一套專用工裝， 既要保證塔筒定位后錐筒中心線平行于銑鏜 床工作臺面， 又要能保證工件與銑鏜床工作臺緊

6、固在聯(lián)接在一起。 為 此，我們設(shè)計了許繼上塔筒頂部法蘭端面加工夾具定位支撐I、H。圖2 定位支撐（前后支撐要各自設(shè)計計算）圖3抱箍（前后抱箍R分別計算）圖 4 加工安裝示意圖使用時，需先將夾具支撐I、H,分別用 M24螺栓壓緊在數(shù)控 銑鏜床工作臺上； 將待加工組件輕輕放置在定位支撐上， 并分別用拉 桿將抱箍與支撐件聯(lián)接牢靠； 在被加工組件尾部用千斤頂將工件支撐 平穩(wěn)，以防加工時振動。裝夾好后，在機床主軸用百分表對頂部法蘭 端面四個象限分別測量， 調(diào)整工件直至塔架上段塔筒頂部法蘭端面加 工余量分布均勻后，方可開始加工。加工完畢后，用 EASY-Laser 激光找正儀測量頂法蘭平面度為0.07mm

7、粗糙度遠(yuǎn)高于圖紙要求。4 結(jié)論加工后，將風(fēng)電塔架上段塔筒頂法蘭組件與上段塔筒下法蘭筒 節(jié)組件及上段塔筒其余筒節(jié)組件按拼板圖裝配、 定位焊。按圖示測量 上段塔筒， A、 B、 C、 D 四個象限斜邊長（在 45C 方向上測量）， 對角線長差值在3mn以內(nèi)為合格；否則返修。用 EASY-Laser激光找 正測量儀測量上段塔筒上、下法蘭平行度。合格后，焊接終結(jié)環(huán)縫。 最后用EASY-Laser激光找正儀測量上段塔筒頂法蘭最終平面度，實 測為0.18mm遠(yuǎn)高于圖紙及規(guī)范要求。實踐證明該方案科學(xué)、合理、經(jīng)濟(jì)、適用、高效，完全能夠滿足生產(chǎn)要求，適合在風(fēng)電塔筒頂法蘭平面度要求較高時推廣使用圖 5 測量示意圖A1B4=A A2B3=B A3B2=