CN109108580B - 4.0兆瓦风电底座毛坯加工工艺 - Google Patents

4.0兆瓦风电底座毛坯加工工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种4.0兆瓦风电底座毛坯加工工艺，包括如下工艺步骤：S1：清理工作台表面，使得其表面的粗糙度在0.2mm以下，将风电底座毛坯加工一序工装锁紧于工作台上；S2：调节一序工装上的螺杆用于保证工件的水平；S3：使用吊带将工件吊装，工件校正完成后，锁紧4个压板；S4：根据风电底座毛坯上的沉头孔、销孔及螺纹孔采用落地镗铣加工中心进行精铣、钻孔及攻丝的孔位加工；S5：一序加工结束，拧松各螺杆及压板，使用两根吊带将工件吊装，使用2根螺杆穿过一序的孔径为38mm的孔锁紧工件，后锁紧压板；S6：根据风电底座毛坯上的沉头孔、销孔及螺纹孔采用落地镗铣加工中心进行精铣、钻孔及攻丝的孔位加工。本发明通过合理设计能加工4.0兆瓦风电底座。

Description

4.0兆瓦风电底座毛坯加工工艺
技术领域
本发明涉及一种4.0兆瓦风电底座毛坯加工工艺。
背景技术
利用风力发电非常环保，且风能蕴量巨大，因此日益受到世界各国的重视；人类对风能开发利用甚少，现世界上仅有的一种风力发电机为三叶一柱，其安装使用过程中，对环境的风源要求高，同时这类风力发电机对尺寸限制多，投资巨大，也导致风力发电的成本居高不下。风力发电机的发展趋势是功率越来越大，相应地规格尺寸也越来越大，而大功率风电的机加工比如风电底座、风电轮毂的加工需要相应地工装夹具，而大规格的风电底座的加工，还没有相应地工装夹具加相应地加工工艺能够保证加工的稳定及精度。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种4.0兆瓦风电底座毛坯加工工艺，匹配4.0兆瓦风电底座设置，夹紧稳固且大规格的仍然能保证精度。
为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种4.0兆瓦风电底座毛坯加工工艺，包括如下工艺步骤：
S1：清理工作台表面，使得其表面的粗糙度在0.2mm以下，将风电底座毛坯加工一序工装吊放于工作台上，锁紧孔对准工作台上的安装孔，使得一序工装与工作台边平行，锁紧一序工装，每个锁紧点的锁紧力≥260KN；
S2：调节一序工装竖向面上的螺杆，使左右螺杆高低差小于1mm，上下螺杆高低差136mm左右以用于保证与风电底座一序加工其抵靠一序工装面的5°倾斜；调节一序工装横向面上的两个螺杆，使高低差1mm内用于保证工件左右水平；
S3：使用两根10m长额定承重为15～20吨的吊带将工件吊装，且保证一序工装竖向面上至少3个支撑螺杆接触工件；锁紧与竖向面上螺杆适配的压板后添加辅助支撑和辅助压板各两个，工件校正完成后，锁紧4个压板，锁紧力≥240KN，两个辅助压板的锁紧力≥200KN，两个侧顶螺杆手动拧紧后用扳手加固1/2圈；
S4：根据风电底座毛坯上的沉头孔、销孔及螺纹孔采用西班牙尼古拉斯.克雷亚机床厂的Magna 135落地镗铣加工中心进行精铣、钻孔及攻丝的孔位加工；
S5：一序加工结束，拧松各螺杆及压板，使用两根10m长额定承重为15～20吨的吊带将工件吊装，使得风电底座毛坯其底面抵靠二序工装的竖向面、风电底座毛坯其侧面抵靠二序工装的横向面；使用2根使用性能等级为8.8级、螺纹外径为30mm、公称长度为80mm的螺杆穿过一序的孔径为38mm的孔锁紧工件，后锁紧压板，锁紧力≥160KN；
S6：通过螺杆及压板锁紧抵靠在二序工装上的风电底座毛坯；根据风电底座毛坯上的沉头孔、销孔及螺纹孔采用西班牙尼古拉斯.克雷亚机床厂的Magna 135落地镗铣加工中心进行精铣、钻孔及攻丝的孔位加工。能够适应加工大功率的风电底座；工艺工序设计合理，便于操作，方便加工，且装夹稳定牢固，保证了孔位加工的精度。
进一步的技术方案是，在S6步骤后对已经进行过孔位加工的风电底座毛坯先喷涂防渗剂后再进行热处理，对风电底座毛坯整体淬火后再回火处理，热处理过程中采用密封式电炉。孔位加工后再热处理可以保证热处理过程得到细腻的金相组织和均匀的渗碳层，从而提高风电底座毛坯的强度和精度。
进一步的技术方案是，在S3步骤中，通过一序工装一侧设置的电磁铁及工件其抵靠一序工装竖向面的表面设置的铁磁性板辅助实现工件与一序工装竖向面的抵靠；在所述S5步骤中，通过二序工装一侧设置的电磁铁及工件其抵靠二序工装竖向面的表面设置的铁磁性板辅助实现工件与二序工装竖向面的抵靠。电磁铁的设置可以在校正过程中吊钩调节平衡后通过电磁铁通电使得风电底座迅速且准确地抵靠在支撑上，前期对位时便捷且快速，减少吊装后对位工作的工时，相比于现在吊装后转动微调的方式不仅省时，而且减少由于之前转动微调对工作上支撑或螺杆的损伤，延长了工装的使用寿命。
本发明还提供一种技术方案是：4.0兆瓦风电底座毛坯加工工艺，包括如下工艺步骤：
S1：清理工作台表面，使得其表面的粗糙度在0.2mm以上下，将风电底座毛坯加工一序工装吊放于工作台上，锁紧孔对准工作台上的安装孔，使得一序工装与工作台边平行，锁紧一序工装，每个锁紧点的锁紧力≥260KN；
S2：使用两根10m长额定承重为15～20吨的吊带将工件吊装，且将工件其底面抵靠在一序工装其与竖直面倾斜设置的竖向面上、工件其侧面抵靠在一序工装的水平面上；锁紧与竖向面上螺杆适配的压板，竖向面上的螺杆及压板各设置两个或三个，水平面上的螺杆及压板各设置两个或三个，工件校正完成后，锁紧所有压板，锁紧力≥240KN；
S3：根据风电底座毛坯上的沉头孔、销孔及螺纹孔采用西班牙尼古拉斯.克雷亚机床厂的Magna 135落地镗铣加工中心进行精铣、钻孔及攻丝的孔位加工；
S4：一序加工结束，拧松各螺杆及压板，使用两根10m长额定承重为15～20吨的吊带将工件吊装，使得风电底座毛坯其底面抵靠二序工装其与竖直面倾斜设置的竖向面、风电底座毛坯其侧面抵靠二序工装的水平面；后锁紧压板及螺杆，竖向面上的螺杆及压板各设置两个或三个，水平面上的螺杆及压板各设置两个或三个，锁紧力≥240KN；
S5：根据风电底座毛坯上的沉头孔、销孔及螺纹孔采用西班牙尼古拉斯.克雷亚机床厂的Magna 135落地镗铣加工中心进行精铣、钻孔及攻丝的孔位加工。
进一步的技术方案为，在S2步骤及所述S4步骤中，分别与一序工装及二序工装适配设有橡胶气囊，橡胶气囊位于工装其竖向面及水平面下方、抵靠工装的竖向面的下表面及水平面的下表面，橡胶气囊上设有充放气口。工装竖向面倾斜的设置可以利用风电底座毛坯自身的重力完成抵靠工作，这样减少了工装上支撑及螺杆的数量，使得工装的结构简单，工装的加工维护容易，工装的加工更省时，配合类似L形的橡胶气囊的设置，正好置于工装下，与工装的下表面贴合设置，能够在吊装后的对位过程中进一步减少工件对工装的损伤，并且能够在对位过程的前期充当以往工装中的其他支撑(使得虽然这种形式的工装其支撑数量少但在对位时却由于橡胶气囊的设置而能够充分支撑起工件)，而在拧紧螺杆压板后橡胶气囊又不起支撑的作用，更多地充当一个保护工装的角色。
本发明的优点和有益效果在于：匹配4.0兆瓦风电底座设置，夹紧稳固且大规格的仍然能保证精度，工艺工序设计合理，便于操作，方便加工，且装夹稳定牢固，保证了孔位加工的精度。孔位加工后再热处理可以保证热处理过程得到细腻的金相组织和均匀的渗碳层，从而提高风电底座毛坯的强度和精度。电磁铁的设置可以在校正过程中吊钩调节平衡后通过电磁铁通电使得风电底座迅速且准确地抵靠在支撑上，前期对位时便捷且快速，减少吊装后对位工作的工时，相比于现在吊装后转动微调的方式不仅省时，而且减少由于之前转动微调对工作上支撑或螺杆的损伤，延长了工装的使用寿命。工装竖向面倾斜的设置可以利用风电底座毛坯自身的重力完成抵靠工作，这样减少了工装上支撑及螺杆的数量，使得工装的结构简单，工装的加工维护容易，工装的加工更省时，配合类似L形的橡胶气囊的设置，正好置于工装下，与工装的下表面贴合设置，能够在吊装后的对位过程中进一步减少工件对工装的损伤，并且能够在对位过程的前期充当以往工装中的其他支撑(使得虽然这种形式的工装其支撑数量少但在对位时却由于橡胶气囊的设置而能够充分支撑起工件)，而在拧紧螺杆压板后橡胶气囊又不起支撑的作用，更多地充当一个保护工装的角色。
附图说明
图1是本发明一种4.0兆瓦风电底座毛坯加工工艺实施例二中一序工装的工作状态示意图；
图2是图1的分解图；
图3是图2中工装的右视图；
图4是图3的俯视图；
图5是本发明实施例二中二序工装的示意图；
图6是图5的俯视图。
图中：1、竖向面；2、水平面；3、螺杆；4、充放气口；5、竖向面Ⅱ；6、水平面Ⅱ；7、橡胶气囊。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例一：
本发明是一种4.0兆瓦风电底座毛坯加工工艺，包括如下工艺步骤：
S1：清理工作台表面，使得其表面的粗糙度在0.2mm以下，将风电底座毛坯加工一序工装吊放于工作台上，锁紧孔对准工作台上的安装孔，使得一序工装与工作台边平行，锁紧一序工装，每个锁紧点的锁紧力≥260KN；
S2：调节一序工装竖向面上的螺杆，使左右螺杆高低差小于1mm，上下螺杆高低差136mm左右以用于保证与风电底座一序加工其抵靠一序工装面的5°倾斜；调节一序工装横向面上的两个螺杆，使高低差1mm内用于保证工件左右水平；
S3：使用两根10m长额定承重为15～20吨的吊带将工件吊装，且保证一序工装竖向面上至少3个支撑螺杆(本一序工装竖向面上共设置4个支撑螺杆)接触工件；锁紧与竖向面上螺杆适配的压板后添加辅助支撑和辅助压板各两个，工件校正完成后，锁紧4个压板，锁紧力≥240KN，两个辅助压板的锁紧力≥200KN，两个侧顶螺杆手动拧紧后用扳手加固1/2圈；
S4：根据风电底座毛坯上的沉头孔、销孔及螺纹孔采用西班牙尼古拉斯.克雷亚机床厂的Magna 135落地镗铣加工中心进行精铣、钻孔及攻丝的孔位加工；
S5：一序加工结束，拧松各螺杆及压板，使用两根10m长额定承重为15～20吨的吊带将工件吊装，使得风电底座毛坯其底面抵靠二序工装的竖向面、风电底座毛坯其侧面抵靠二序工装的横向面；使用2根使用性能等级为8.8级、螺纹外径为30mm、公称长度为80mm的螺杆穿过一序的孔径为38mm的孔锁紧工件，后锁紧压板，锁紧力≥160KN；
S6：通过螺杆及压板锁紧抵靠在二序工装上的风电底座毛坯；根据风电底座毛坯上的沉头孔、销孔及螺纹孔采用西班牙尼古拉斯.克雷亚机床厂的Magna 135落地镗铣加工中心进行精铣、钻孔及攻丝的孔位加工。
在S6步骤后对已经进行过孔位加工的风电底座毛坯先喷涂防渗剂后再进行热处理，对风电底座毛坯整体淬火后再回火处理，热处理过程中采用密封式电炉。
在S3步骤中，通过一序工装一侧设置的电磁铁及工件其抵靠一序工装竖向面的表面设置的铁磁性板辅助实现工件与一序工装竖向面的抵靠；在所述S5步骤中，通过二序工装一侧设置的电磁铁及工件其抵靠二序工装竖向面的表面设置的铁磁性板辅助实现工件与二序工装竖向面的抵靠。
实施例二：
与实施例一的不同在于，如图1至图6所示(为便于图示，图1未示出螺杆及充放气口)，4.0兆瓦风电底座毛坯加工工艺，包括如下工艺步骤：
S1：清理工作台表面，使得其表面的粗糙度在0.2mm以上下，将风电底座毛坯加工一序工装吊放于工作台上，锁紧孔对准工作台上的安装孔，使得一序工装与工作台边平行，锁紧一序工装，每个锁紧点的锁紧力≥260KN；
S2：使用两根10m长额定承重为15～20吨的吊带将工件吊装，且将工件其底面抵靠在一序工装其与竖直面倾斜设置的竖向面1上、工件其侧面抵靠在一序工装的水平面2上；锁紧与竖向面1上螺杆3适配的压板，竖向面1上的螺杆3及压板各设置两个，水平面2上的螺杆3及压板各设置两个，工件校正完成后，锁紧所有压板，锁紧力≥
240KN；
S3：根据风电底座毛坯上的沉头孔、销孔及螺纹孔采用西班牙尼古拉斯.克雷亚机床厂的Magna 135落地镗铣加工中心进行精铣、钻孔及攻丝的孔位加工；
S4：一序加工结束，拧松各螺杆3及压板，使用两根10m长额定承重为15～20吨的吊带将工件吊装，使得风电底座毛坯其底面抵靠二序工装其与竖直面倾斜设置的竖向面Ⅱ5、风电底座毛坯其侧面抵靠二序工装的水平面Ⅱ6；后锁紧压板及螺杆3，竖向面1上的螺杆3及压板各设置两个，水平面2上的螺杆3及压板各设置两个，锁紧力≥
240KN；
S5：根据风电底座毛坯上的沉头孔、销孔及螺纹孔采用西班牙尼古拉斯.克雷亚机床厂的Magna 135落地镗铣加工中心进行精铣、钻孔及攻丝的孔位加工。
在S2步骤及所述S4步骤中，分别与一序工装及二序工装适配设有橡胶气囊7，橡胶气囊7位于工装其竖向面1及水平面2下方(竖向面1及水平面2呈框形结构，中部空缺部分正好可以容置橡胶气囊7充气鼓起后的部分，起到辅助支撑的作用，减少了整个工装其支撑的数量)、抵靠工装的竖向面1的下表面及水平面2的下表面，橡胶气囊7上设有充放气口4。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.4.0兆瓦风电底座毛坯加工工艺，其特征在于，包括如下工艺步骤：
S1：清理工作台表面，使得其表面的粗糙度在0.2mm以下，将风电底座毛坯加工一序工装吊放于工作台上，锁紧孔对准工作台上的安装孔，使得一序工装与工作台边平行，锁紧一序工装，每个锁紧点的锁紧力≥260KN；
S2：使用两根10m长额定承重为15~20吨的吊带将工件吊装，且将工件其底面抵靠在一序工装其与竖直面倾斜设置的竖向面上、工件其侧面抵靠在一序工装的水平面上；锁紧与竖向面上螺杆适配的压板，竖向面上的螺杆及压板各设置两个，水平面上的螺杆及压板各设置两个，工件校正完成后，锁紧所有压板，锁紧力≥240KN；
S3：风电底座毛坯上的沉头孔、销孔及螺纹孔采用落地镗铣加工中心进行精铣、钻孔及攻丝的加工；
S4：一序加工结束，拧松各螺杆及压板，使用两根10m长额定承重为15~20吨的吊带将工件吊装，使得风电底座毛坯其底面抵靠二序工装其与竖直面倾斜设置的竖向面、风电底座毛坯其侧面抵靠二序工装的水平面；然后锁紧压板及螺杆，竖向面上的螺杆及压板各设置两个，水平面上的螺杆及压板各设置两个，锁紧力≥240KN；
S5：风电底座毛坯上的沉头孔、销孔及螺纹孔采用落地镗铣加工中心进行精铣、钻孔及攻丝的加工；在所述S2步骤及所述S4步骤中，分别与一序工装及二序工装适配设有橡胶气囊，橡胶气囊位于工装其竖向面的一侧及水平面下方、抵靠工装的竖向面的侧表面及水平面的下表面，橡胶气囊上设有充放气口；竖向面及水平面呈框形结构，中部空缺部分用于容置橡胶气囊充气鼓起后的部分，起到辅助支撑的作用。
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