风力发电机塔架存储设备制作及分析

中国水利水电第十三工程局有限公司机电安装分局 山东 德州

摘 要：在发现风力发电机塔架制作后制作场地受限后，通过对生产流程进行分析，把半成品的塔筒转运到其他场地方法，根据转运方法进行了小改小革，解决了问题，同时保证了塔筒正常生产制作的运行。

关键词：轨道铺设 小车制作 成本核算 总结

一、前言

风是一种潜力很大的新能源，每年燃烧煤所获得的能量，只有风力在一年内所提供能量的三分之一。因此，国内外都很重视利用风力来发电，开发新能源。目前，水电十三局有限公司的业务板块中机电安装机械厂于2007开始了这新兴的产业，步入这全新的市场前景很可观，在其中以塔架结构制作为主，在二O一一年金秋时节，安装机械厂从8月15日至10月30日，75天内完成了大唐山西利民风电场二期，内蒙古灰腾梁洪格尔风电场二期共计41套（约4500t）的塔架制作。经4年的塔筒制作经验我公司拥有了成熟的塔筒制作技术，在这短期时间内制作完成41套塔筒中技术创新是不可缺少的，“科学技术是第一生产力”，有效的利用先进技术和设备进行生产，既可以提高产品的产量及质量，促进企业的发展，又可以大大提高和加快我国的现代化建设。以下针对75天内塔筒制作时场地受限的改革创新技术论述。

二、现场受限发生及解决办法

风电塔架高度均70m左右，需分段制造，一套塔架分上段、中段、下段及基础，共4段，塔筒制作都是大型钢结构件，在塔筒的大量制作的情况下，不难发现，由于制作场地过小导致生产流程受阻，车间内的塔筒组对半成品管节严重堵塞，无法进行下一步生产制作，工序出现混乱，因此对制作场地40t行车道内的半成品筒节实施向20t行车道内转运，转运时需租用50t汽车吊两辆，专用运输塔筒平板低盘车一辆，一天转运量约4节左右，初步的解决了当天制作生产情况，经转运过程中发现转运管节十分不安全，不但增大了塔筒的装卸量，而且在运输时拐角过多很容易发生筒体掉落事故，同时在租车费用上花销也是很可观的，经现场分析决定在20t行车道内铺设转运塔筒专用轨道。

三、塔筒转运轨道铺设

1、内、外引道平台铺设

在40t行车轨道内、外铺设引道平台，塔筒上段筒体直径3120mm，长24350mm，，经分析决定（图1）：

内，外导轨引道跨距为13000mm；

内平台导轨引道长5000mm，宽500mm，高210mm；

外平台导轨引道长4500mm，宽500mm，高210mm。

在安装过程中首先用水平仪确定好位置后，铺设焊接完成的引道平台，加固了引道平台的支撑，并用膨胀螺栓在支撑上加以固定，使其牢固在行车道内、外。引道平台铺设的完成解决了筒体跨越出40t行车轨道的主要问题。

2、内、外引道连接板

跨轨引道铺设时，内、外引道平台都增加了两块引道连接板（图2），

内引道连接板长180mm，宽500mm，高170mm；

外引道连接板长1025mm，宽500mm，高155mm。

设计引道时所遇到的问题及解决办法如下：

a、经实际测量行车减速箱与地面测量高度为115mm在移开引道连接板时行车的减速箱很容易会与引道撞击，十分危险，因而考虑在安装引道延伸垫轨高度为105mm；

b、40t行车轮沿易与延伸轨道很容易碰撞，40t行车易发生脱轨。延伸轨与40t轨道之间留有约150mm轮沿行走距离。

增加的引道连接板，大小适合人力搬抬，高低平稳整齐。转塔筒时把连接板放好使塔筒筒节在平台上滚出轨道。在不转塔筒时当移开连接板，40t行车能正常的运行，不受其影响。

3、平面轨道铺设

以外引道平台为首引出平面轨道，长82000mm，宽为450mm，高30mm。

在铺设时用水平仪打点定位，并在确定的点上铺设轨道板，保证了轨道板在一条直线铺设不易偏离。轨道板之间经焊接连接而成，完全贴腹在地面上，在后期使用小车行走时能够平稳安全的行走。

四、小车制作

转运的塔筒的外径为R=2100mm，重量约38t， 为安全使塔筒转运到指定目的地研究小车方案制作如下：

1、车身制作

弧形托盘式四轮小车，车身长1400mm，宽400mm，高375mm；托盘半径R=2100，弧长为1800mm；为加强车身的承载性能侧面各曾加三道加强筋，不但确保小车稳固性，也保证了小车运行时的安全性能。

2、轮子及轴制作

车轮及轮轴作为小车的底部是整体运行的最关键之处，它的制作最为主要，首先是选材，根据厂内现有的材料中具有良好的综合力学性能及耐磨性的只有40Cr，40Cr作为其主材最为合适；其次要求金加工成型的轴及轮子之间要过盈配合，过盈公差为+0.002。

3、试 车

在二十吨行车道的北端装上两个卷扬机，钢丝绳连在托盘式四轮小车的北端。塔筒放在载重小车上，两载重小车必须平行并平行于铺设的轨道上，然后两台卷扬机同时启动，利用对讲机指挥，慢慢的控制小车行走的速度和方向。试车过程中发现车轴与轮子之间总是发生咬死，轮子不转动现象，使得小车的轮子部分报废，经分析塔筒的重量过重导致小车运行时轴与轮之间挤压产生过多热量，使得两者之间咬死，无法行走下去。

4、整 改

出现咬死现象后，简易小车是无法把塔筒运到目的地的，考虑后需在轴与轮子之间增加螺柱式万向滚动轴承，不但减少轴与轮子之间的摩擦力，而且加大轮子的滚动能力。制作前为考虑加大承载力以及增长使用寿命，我们在每个轮子上安装上了双轴承，一个小车上共计8套轴承，经试验下车能顺利的把塔筒托运到摆放的位置，制作小车运输方案成功。转出的塔筒都是没防腐的半成品，所以在必要时候塔筒再转回四十吨行车道内，转运方案中早就做了周密的安排。那就是在滚动平台与小车轨道连接处，与两个卷扬机轴心同一直线位置上分别装上两个定滑轮，为使小车能够运回40t行车道。

五、转运分析

转运一节塔筒整套运行用时约一小时，平均一天工作日转运8节，完全超出汽车转运的运输量，不但节约了租车成本，提高了转运效率，而且大大的增强了安全系数。

经多次塔筒转运，实施顺利，工人们用对讲机多方位的控制现场，本着“以人为本，安全第一”的生产原则，强调“安全创造效益，安全稳定发展”的管理理念，改变转运方案势在必行。

六、成本核算

制作小车过程中采购的设备及附属零部件，主要详单见表1：