氣墊懸浮運(yùn)輸系統(tǒng)在風(fēng)電整機(jī)制造領(lǐng)域的應(yīng)用

氣墊懸浮運(yùn)輸系統(tǒng)在風(fēng)電整機(jī)制造領(lǐng)域的應(yīng)用孫學(xué)鋒上海航天動(dòng)力科技工程有限公司在新能源風(fēng)電領(lǐng)域，隨著我國(guó)風(fēng)電技術(shù)的逐漸成熟與穩(wěn)定，以及政府的大力扶持，我國(guó)風(fēng)電整機(jī)制造技術(shù)逐漸在國(guó)際市場(chǎng)占據(jù)一席之地，據(jù)相關(guān)信息統(tǒng)計(jì)2012年中國(guó)（不包括臺(tái)灣地區(qū)）新增安裝風(fēng)電機(jī)組7872臺(tái)，裝機(jī)容量12960MW，同比下降26.5%，累計(jì)安裝風(fēng)電機(jī)組53764臺(tái)，裝機(jī)容量75324.2MW，同比增長(zhǎng)20.8%。2012年中國(guó)海上風(fēng)電新增裝機(jī)46臺(tái)，容量達(dá)到127MW，其中潮間帶裝機(jī)量為113MW，占海上風(fēng)電新增裝機(jī)總量的89%。隨著風(fēng)電整機(jī)容量的不斷增大，風(fēng)電整機(jī)對(duì)搬運(yùn)的要求也逐漸的增高，往往傳統(tǒng)的搬運(yùn)模式逐漸滿足不了高精密風(fēng)電設(shè)備的搬運(yùn)需求。風(fēng)電整機(jī)制造業(yè)中傳統(tǒng)的搬運(yùn)模式在風(fēng)電整機(jī)制造領(lǐng)域中，設(shè)備的運(yùn)輸環(huán)節(jié)往往對(duì)生產(chǎn)效率、成本控制以及精密生產(chǎn)起到至關(guān)重要的作用。對(duì)于50T至200T（甚至更重）的風(fēng)電整機(jī)，傳統(tǒng)的運(yùn)輸模式一般為行車/行標(biāo)/天車/吊車結(jié)合軌道車、叉車來(lái)完成，在運(yùn)輸過(guò)程中難免存在安全系數(shù)低、運(yùn)輸效率低、運(yùn)輸成本較高、運(yùn)輸損耗較大等一系列問(wèn)題，這勢(shì)必會(huì)制約精密設(shè)備的生產(chǎn)。風(fēng)電整機(jī)運(yùn)送一般有兩種方式，一種是直接廠內(nèi)裝車運(yùn)輸至風(fēng)場(chǎng)，另一種是利用行車/行標(biāo)/天車/吊車將整機(jī)吊運(yùn)至軌道車運(yùn)輸至堆場(chǎng)堆放再利用室外行車/行標(biāo)/天車/吊車吊裝運(yùn)輸至風(fēng)場(chǎng)。這種方式在風(fēng)電整機(jī)制造領(lǐng)域非常常見，對(duì)于100T左右的風(fēng)電整機(jī)，利用以上傳統(tǒng)模式長(zhǎng)距離搬運(yùn)，需要花費(fèi)大量的時(shí)間，同時(shí)也大大的降低生產(chǎn)效率。風(fēng)電整機(jī)制造業(yè)中新型的搬運(yùn)模式氣墊懸浮運(yùn)輸系統(tǒng)（如圖一所示）是一種新型的運(yùn)輸方案，其利用氣體薄膜技術(shù)托起并移動(dòng)負(fù)載，具有承載力強(qiáng)、對(duì)地面無(wú)磨損、行走靈活、無(wú)污染及自動(dòng)化程度高等諸多優(yōu)點(diǎn)。其主要采用特殊的氣墊片作為負(fù)載承載平臺(tái)，通過(guò)對(duì)氣墊片內(nèi)充入壓縮空氣（0.7MPa常用工業(yè)氣體），使氣墊片保持壓縮空氣不斷噴出，在氣墊片與地面間形成一層氣膜，當(dāng)氣墊片充氣到達(dá)一定壓力后，使氣墊車“浮”在地面上，從而氣墊片與地面之間摩擦力接近于0，進(jìn)而氣墊車可以輕松實(shí)現(xiàn)平移、定位、轉(zhuǎn)向、定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)等功能，實(shí)現(xiàn)了氣墊車在車間內(nèi)輕松自如的運(yùn)輸風(fēng)電整機(jī)及其他設(shè)備，大大提高了生產(chǎn)效率及生產(chǎn)安全系數(shù)，同時(shí)也大大的降低了生產(chǎn)成本，為風(fēng)電整機(jī)制造企業(yè)節(jié)省了房屋鋼結(jié)構(gòu)等不必要的開支，有效的為風(fēng)電整機(jī)制造企業(yè)節(jié)省了人力、物力和財(cái)力。氣墊模塊氣墊懸浮運(yùn)輸系統(tǒng)工作原理氣墊懸浮運(yùn)輸系統(tǒng)主要由氣路控制系統(tǒng)、電路控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、自平衡系統(tǒng)、車體、氣墊模塊組成，氣墊模塊是氣墊懸浮運(yùn)輸系統(tǒng)的核心部分，其由一塊航空鋁板和粘貼在鋁板上的特制環(huán)形加強(qiáng)橡膠氣囊組成，環(huán)形氣囊的材質(zhì)是氨基甲酸乙酯和編織網(wǎng)，氨基甲酸乙酯具有很強(qiáng)的耐磨性，編織網(wǎng)則增加了氣囊的強(qiáng)度、彈性和抗撕裂能力，在承載過(guò)程中具有摩擦力小、耐用及抗化學(xué)腐蝕能力強(qiáng)等特點(diǎn)，其工作原理如圖二所示：圖二上圖所示：向氣墊模塊內(nèi)通入壓縮空氣，空氣從氣囊上的微細(xì)孔溢入模塊中央形成氣壓腔中圖所示：氣壓腔內(nèi)壓力升高，將平盤托起離地

下圖所示：氣壓腔內(nèi)壓縮空氣從氣囊底部溢出，與地面之間形成一層幾毫米的空氣膜，將氣墊模塊懸浮離地同傳統(tǒng)運(yùn)輸方式對(duì)比傳統(tǒng)的運(yùn)輸方式所存初在的客觀現(xiàn)象如下表所示：移動(dòng)靈活度受空間和軌道約束限制，不能任意行走高效操作性需完成鋼絲掛鉤固定等動(dòng)作后方可移動(dòng)設(shè)備與廠房成本建設(shè)成本非常昂貴后續(xù)保養(yǎng)維護(hù)成本約占8%~15%（包括更換磨損件、停車檢修、安監(jiān)年檢、操作考試等）無(wú)損運(yùn)輸著地瞬間達(dá)到2~4G（視操作人員操作熟練程度）廠房布置時(shí)間工廠需要鋪設(shè)軌道，使用軌道車/行車/行標(biāo)將增加工廠布置時(shí)間環(huán)保性能以15T載重叉車為例，每年柴油消耗量大約為6570L/年，這不僅是經(jīng)濟(jì)上的消耗，也是高碳排放量的一個(gè)因素安全性能如果行車/行標(biāo)在使用過(guò)程中發(fā)生故障（操作故障和設(shè)備故障），將造成巨大損失并威及人員安全對(duì)于不規(guī)則負(fù)載的適應(yīng)性對(duì)于不規(guī)則物體，行車/行標(biāo)能力有限，往往會(huì)出現(xiàn)2個(gè)行車/行標(biāo)同時(shí)配合使用，大大降低效率同時(shí)大大增加危險(xiǎn)性氣墊懸浮運(yùn)輸系統(tǒng)同傳統(tǒng)運(yùn)輸方式的對(duì)比如下表所示:移動(dòng)靈活度不受行走路線限制，可在劃定范圍內(nèi)隨意行走高效操作性只需遙控車體進(jìn)入工裝，便可移動(dòng)設(shè)備與廠房成本大大降低廠房建設(shè)成本，無(wú)需過(guò)多地基建設(shè)成本，用鋼量將大大節(jié)省后續(xù)保養(yǎng)維護(hù)成本氣墊車后續(xù)保養(yǎng)維修成本約占初期設(shè)備投資的2%左右（定期清潔氣墊及檢查，無(wú)磨損件）無(wú)損運(yùn)輸無(wú)論是充氣過(guò)程還是排氣過(guò)程，氣墊內(nèi)的壓縮空氣都是一個(gè)緩慢充滿和排空的過(guò)程，使起落和落地過(guò)程沖擊力僅為0.2~0.5G廠房布置時(shí)間只需清空地面，無(wú)需布設(shè)軌道環(huán)保性能動(dòng)力源為電和壓縮空氣，零排放的環(huán)保清潔能源安全性能最糟糕的情況：運(yùn)行中氣墊破損也只會(huì)造成約1度的負(fù)載傾斜，屬大多數(shù)設(shè)備運(yùn)輸?shù)脑试S安全范圍對(duì)于不規(guī)則負(fù)載的適應(yīng)性氣墊車屬于地面設(shè)備范疇，且我們會(huì)針對(duì)不同形狀的負(fù)載設(shè)計(jì)不同的工裝來(lái)滿足搬運(yùn)的需求氣墊懸浮運(yùn)輸系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用氣墊懸浮運(yùn)輸系統(tǒng)發(fā)展至今已超過(guò)三十年，其使用范圍隨著工業(yè)發(fā)展而逐步得到推廣。如今在歐洲和美