風(fēng)力發(fā)電機整體吊裝工裝的制作探究

嚴世寬

浙江運達風(fēng)電股份有限公司 浙江 杭州 310000

在國家建設(shè)發(fā)展的過程中鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)發(fā)揮了至關(guān)重要的作用,鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品也逐漸趨向多元化發(fā)展,風(fēng)力發(fā)電機整體吊裝工裝制作過程是就是一項大型的鋼結(jié)構(gòu)工程,通過本文的敘述分析,為類似鋼結(jié)構(gòu)制作提供過程參考。

一、工程概況

本套工裝重量為160t,采用Q345B材質(zhì),構(gòu)建呈圓錐臺形狀,單件最大高度為4.15m,直徑為14.54米,風(fēng)力發(fā)電機外形較大,要求以精準度完成安裝。工裝由上下兩部分系統(tǒng)組成,制作精準度要求較高,由于結(jié)構(gòu)體積較大、鋼板較厚,會應(yīng)用到機械加工。其工程制作難點在于環(huán)形箱梁、上下部系統(tǒng)機械加工整體組焊時,要求精準控制。

二、上部系統(tǒng)下環(huán)箱梁制作

下環(huán)箱梁結(jié)構(gòu)可以分為兩個半圓,應(yīng)用螺栓連接為完整的圓。在對箱型梁進行焊接時,要應(yīng)用一級焊縫,但內(nèi)部加勁板可以不用,全面應(yīng)用一級焊縫會造成焊接變形大,箱梁的上翼板只有5mm的加工條件,控制焊接變形是操作過程中的重點。在下料階段就要做好控制工作,尤其是兩處腹板下料時,開35賭坡口,保證坡口均勻統(tǒng)一,單邊小2mm,為后續(xù)組裝焊接奠定良好基礎(chǔ)。此外,由于上下環(huán)梁單件較大,難以在制作完成后難以進行機械除銹,人工操作費時費力,難以取得滿意成果,因此對上下翼板與腹板進行單件除銹,在焊接坡口50mm以內(nèi)不進行防腐處理,其他部位都要涂刷車間底漆。然后在鋼平臺構(gòu)建組裝胎膜,先組裝上翼板、兩塊腹板與內(nèi)隔板,在焊接時要隨時注意焊接變形,靈活調(diào)整焊接順序,最大限度控制變形范圍,在焊接兩條環(huán)縫,在進行焊接前需要對坡口及周圍進行清理,將組裝時的焊接點清除掉,一旦發(fā)現(xiàn)方焊接坡口存在問題,需要立即進行修整。完成上述操作后方可進行正式焊接,應(yīng)用對稱分段的方法焊接,在焊接的過程中要注意焊接變形的情況。完成后需要檢測變形情況,在變形達到12mm的時候需要進行調(diào)整,然后再組裝下翼板,操作方法與焊接上翼板相同。其他的箱形環(huán)梁也應(yīng)用同樣的制作方法。

三、工藝選擇與實現(xiàn)

由于構(gòu)件整體平面度有一定的要求,因此在上下環(huán)梁與立柱連成一體后再進行合縫面的劈銑和法蘭連接面車平,如此一來需要銑床與車床較大,在行業(yè)內(nèi)部資源不多并且成本較高,經(jīng)過分析后發(fā)現(xiàn)此工裝需要受力大的結(jié)構(gòu),只需法蘭平面即可。每個空位準確,法蘭面與同步升降平面的共差確保在規(guī)定范圍內(nèi)的情況下不會影響使用,所有保證項目都在下環(huán)梁與下環(huán)梁相連接的平面上,因此,只要保證下環(huán)梁的精準度便可保證上部系統(tǒng)的精準度,從而有效解決問題。下環(huán)梁在銑膛床上一次銑出合縫面后,用螺栓連接在一起,在車床上調(diào)平、固定。首先車內(nèi)圓,然后車法蘭平面,同時在平面車好后,利用車床的數(shù)控系統(tǒng)劃出孔位中心線、點出96等分點,最后用鉆床在數(shù)控點好的等分點鉆孔。

四、整體預(yù)裝

其余單件制作難度不大,在完成單件制作后,要對剩余的單件即興修割,優(yōu)先選擇自動或半自動切割。工裝自身是一件構(gòu)建,完成拼裝后,難以進行陸路運輸,需要運到港口進行拼裝,預(yù)拼裝工作是此階段的重要內(nèi)容。首先,在鋼平臺上放樣,構(gòu)建整體胎膜。然后,將出去同步升降平面與緩沖液壓缸安裝法蘭面之外的上部系統(tǒng)組成一體,現(xiàn)在上下環(huán)梁與四根立柱上進行等分,平均分為八等份之后在進行焊接,然后在等分出選出50mm,分別掛一個現(xiàn)錘,用作變形控制觀測,安排人員做好焊接過程中的變形數(shù)據(jù),對焊接前后的數(shù)據(jù)進行準確記錄,要求四個焊接操縱人員同時進行焊接,沒完成一道,需要記錄一次位移情況,一旦發(fā)現(xiàn)異常需要及時進行調(diào)整,或者重新焊接,重視對變形量的控制。最后,完成上下環(huán)梁與四根立柱焊接后,查看每根平撐與斜撐的位移情況,并將位移量記錄好,為后續(xù)現(xiàn)場總拼裝提供參考,而且要在對應(yīng)的位置做好標記,便于現(xiàn)場總拼操作。此外,需要加固每個支撐的焊接墊板,做好工件分解與清理。要對每個支撐單件進行噴丸除銹[1]。

五、現(xiàn)場總拼、焊接

選擇在船廠碼頭的露天場地進行總拼接,選擇較為平整的水泥地面,應(yīng)用SOT形成進行配合,如果總拼現(xiàn)場自然環(huán)境惡劣,出現(xiàn)大風(fēng)天氣,需要采用一定的焊接防風(fēng)措施。根據(jù)工件的不同大小,上部吊裝系統(tǒng)用20mm厚的鋼板鋪設(shè)20m x20m的拼裝鋼平臺,放樣搭高600mm的拼裝胎模后,將己焊好的上下環(huán)梁部分用螺栓連接,放置于胎模上,根據(jù)做好的標識組裝各支撐,在平支撐的外端中心各設(shè)一個變形監(jiān)測點,觀察變形情況。在進行焊接前,要對焊接坡口進行檢查與清理,8個焊接操作人員同時焊接8根平支撐與下環(huán)梁的焊縫,每完成一道,焊接斜撐與上環(huán)梁、平撐、水平撐的焊縫各一道,每一道焊縫完成后,需要檢查構(gòu)件是否變形,及時調(diào)整焊接順序和焊接量,控制焊接變形。如果總拼現(xiàn)場風(fēng)較大,在焊接前每個焊接位置時,需要應(yīng)用彩鋼板制作防風(fēng)罩,可以用圓鋼固定在焊接坡口周圍,同時可以在工件四周搭建臨時防風(fēng)墻。在選擇焊接材料時,為了保證焊接質(zhì)量應(yīng)用氣保焊用藥芯焊絲,保證了焊接外觀成形質(zhì)量。完成焊接后,發(fā)現(xiàn)對上下環(huán)梁及立柱組成的單件并沒有明顯影響,如果發(fā)現(xiàn)有平撐上翹的情況,需要及時進行處理,控制在合理的范圍內(nèi)再進行后續(xù)操作,安裝同步升降平面與緩沖液壓缸安裝法蘭面,確保與下環(huán)梁法蘭面平行、與法蘭面上孔的垂直后進行焊接。焊接完成后,清理工件,局部手工除銹后進行補底漆,然后再作面漆。操作至此上部吊裝系統(tǒng)制作完成[2]。

結(jié)束語

綜上所述,本文對整個風(fēng)力發(fā)電機吊裝工裝的制作過程進行了大致的敘述,分解了重大構(gòu)建部分的吊裝吊工。對于鋼結(jié)構(gòu)件的制作來說,在制作前對其進行詳細的了解與分解有助于后續(xù)操作。在進行制作的過程中,需要控制好焊接變形問題,此項內(nèi)容決定而來構(gòu)件是否成功。