CN112809222A - 一种兆瓦级风力发电机机座及其焊接装配方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种兆瓦级风力发电机机座的焊接装配方法，包括以下步骤：S1：用工装将传动端地脚固定在焊接平台上，依次装配地脚连接板和非传动端地脚；S2：在框式结构上依次安装导流板、传动端弯板、非传动端弯板、异型筋、角钢；S3：安装传动端侧板、传动端底板、非传动端侧板、非传动端底板，使传动端幅板、非传动端幅板与传动端侧板、传动端底板之间行成结构上的风路；S4：机座装配完成后对非传动端地脚、传动端地脚、传动端端板、非传动端端板以及连接粗管、连接细管进行点固焊接；S5：进行整体退火处理。该装置解决了传统方式在机座焊接时装配关系混乱导致的精度不足，机座运行时振动大，机座焊接变形的问题。

Description

一种兆瓦级风力发电机机座及其焊接装配方法
技术领域
本发明属于风力发电机领域，涉及一种兆瓦级风力发电机机座及其焊接装配方法。
背景技术
随着风力发电机的发展，其单机功率越来越大，随之而来的电机体积和重量也越来越大。机座作为整个发电机的支撑结构，机座的结构决定着整个电机振动、内部散热能力以及整体的重量。传统风力发电机机座有圆筒式、箱体式两种，其成型方式主要以铸造为主，近几年来随着环境保护，以及风力发电机机座的发展，越来越多的机座采用焊接结构，随之带来的机座装配问题、机座焊接变形，内部应力释放不完全，以及机座附件的装配顺序等都极大的影响机座的总体质量。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提出一种兆瓦级风力发电机机座及其焊接装配方法，解决了传统方式在机座焊接时装配关系混乱导致的精度不足，机座运行时振动大，机座焊接变形的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种兆瓦级风力发电机机座的焊接装配方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：用工装将传动端地脚固定在焊接平台上，依次装配地脚连接板和非传动端地脚，并进行对称点焊，再装配传动端幅板组件、非传动端幅板组件、连接粗管、连接细管以及非传动端端板，形成框式结构，并对其各部件连接部位进行对称点焊；
S2：在框式结构上依次安装导流板、传动端弯板、非传动端弯板、座板支撑筋、异型筋、角钢；
S3：安装传动端侧板、传动端底板、非传动端侧板、非传动端底板，使传动端幅板、非传动端幅板与传动端侧板、传动端底板之间行成结构上的风路；
S4：机座装配完成后对非传动端地脚、传动端地脚、传动端端板、非传动端端板以及连接粗管、连接细管进行点固焊接，焊缝长度为50毫米，焊接完成后调离焊接平台，在焊接工位上对机座进行二次焊接，焊接完成后进行打磨处理，并对地脚、吊耳部位进行磁粉探伤；
S5：进行整体退火处理，3小时加热至600℃，保温时间6小时，随炉自然冷却至室温出炉。
进一步地，在焊接前选用4～8毫米热轧钢板作为传动端侧板、非传动端侧板、导流板、传动端底板、非传动端底板；
选用16～35毫米的热轧钢板作为传动端端板、非传动端端板、传动端幅板、非传动端幅板；
选用20～45毫米热轧钢板作为传动端地脚、非传动端地脚、吊耳、座板支撑筋、异型筋；
选用15～25毫米热轧钢板作为传动端弯板、地脚连接板。
进一步地，所述传动端幅板组件包括传动端幅板，所述传动端幅板上焊接有圆筒，所述圆筒顶端焊接有圆环，所述非传动端幅板组件包括非传动端幅板，所述传动端幅板上焊接有圆筒，所述圆筒顶端焊接有圆环。
进一步地，所述热轧钢板的型号为Q235A或Q235B。
进一步地，所述步骤S4中二次焊接顺序为：先将机座端面朝下焊接，然后将机座两侧面分别朝下进行焊接，最后对机座底部进行焊接。
进一步地，所述焊缝均以平焊的形式进行焊接。
进一步地，所述焊接中使用的材料为φ1.2焊丝ER50-6，所述焊接中的保护气体为80％的氩气和20％的CO2。
进一步地，所述焊接中的焊接参数为：焊接电流I＝280～310A，焊接电弧电压U＝29～32V，气体流量Q＝18～20L/min。
进一步地，包括传动端端板和非传动端端板，所述传动端端板和非传动端端板之间依次对应设置有传动端侧板、导流板和非传动端侧板，所述机座底端依次由传动端底板和非传动端底板连接而成，所述传动端端板和非传动端端板之间依次竖直设置有传动端幅板和非传动端幅板，所述传动端幅板和非传动端幅板顶端垂直穿过相互对称的两根连接细管和两根连接粗管，所述传动端端板和传动端幅板底部外侧焊接有传动端地脚，所述传动端幅板和非传动端幅板底部外侧焊接有地脚连接板，所述非传动端幅板和非传动端端板底部外侧焊接有非传动端地脚，所述传动端端板和传动端幅板之间焊接有传动端弯板，所述非传动端幅板和非传动端端板之间焊接有非传动端弯板，所述传动端幅板和非传动端幅板上分别焊接有圆筒，所述圆筒顶端焊接有圆环；
所述传动端侧板、导流板和非传动端侧板的顶端垂直焊接有角钢，所述传动端地脚和非传动端地脚上垂直焊接有座板支撑筋，所述地脚连接板上垂直焊接有异型筋。
进一步地，所述传动端端板和非传动端端板的上面两侧分别焊接有吊耳。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明一种兆瓦级风力发电机机座的装配焊接工艺及方法，明确了机座的装配的方法，关键焊前件的厚度选用范围，以及这种装配关系和焊接工艺解决传统方式在机座焊接时装配关系混乱导致的精度不足，机座运行时振动大，机座焊接变形的问题。
本发明中，通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种兆瓦级风力发电机机座的结构图；
图2为本发明一种兆瓦级风力发电机机座的轴向剖视图；
图3为本发明一种兆瓦级风力发电机机座的框式组装结构图；
其中：1、传动端端板；2、吊耳；3、传动端幅板；4、传动端侧板；5、连接粗管；6、导流板；7、连接细管；8、非传动端幅板；9、非传动端端板；10、非传动端侧板；11、角钢；12、非传动端地脚；13、座板支撑筋；14、异型筋；15、地脚连接板；16、传动端地脚；17、非传动端底板；18、非传动端弯板；19、传动端底板；20、传动端弯板；
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置的例子。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
如图1-3所示，本发明提供了一种1～2MW风力发电机机座的焊接方法，包括以下步骤：
S1：用工装将传动端地脚16固定在焊接平台上，依次装配地脚连接板15和非传动端地脚12，并进行对称点焊，再装配传动端幅板组件、非传动端幅板组件、连接粗管5、连接细管7以及非传动端端板9，形成框式结构，并对其各部件连接部位进行对称点焊；
所述的传动端幅板组件与非传动端幅板组件均由幅板、圆筒、圆环组成，提前对传动端幅板组件与非传动端幅板组件进行焊接，圆筒与幅板侧壁进行内外交替焊接使用边长为4毫米角焊缝，圆筒另一侧与圆环焊接外侧为坡口焊缝，内侧为角焊缝；
S2：在框式结构上依次安装导流板6、传动端弯板20、非传动端弯板18、座板支撑筋13、异型筋14、角钢11；
S3：安装传动端侧板4、传动端底板19、非传动端侧板10、非传动端底板17，使传动端幅板3、非传动端幅板8与传动端侧板4、传动端底板19之间行成结构上的风路；
S4：机座装配完成后对非传动端地脚12、传动端地脚16、传动端端板1、非传动端端板9以及连接粗管5、连接细管7进行点固焊接，焊缝长度为50毫米，焊接完成后调离焊接平台，在焊接工位上对机座进行二次焊接，焊接完成后进行打磨处理，并对地脚、吊耳部位进行磁粉探伤；
S5：进行整体退火处理，3小时加热至600℃，保温时间6小时，随炉自然冷却至室温出炉。
进一步地，在焊接前选用5毫米热轧钢板作为传动端侧板4、非传动端侧板10、导流板6、传动端底板19、非传动端底板17；
选用20毫米的热轧钢板作为传动端端板1、非传动端端板9、传动端幅板3、非传动端幅板8；
选用20毫米热轧钢板作为传动端地脚16、非传动端地脚12、吊耳2、座板支撑筋13、异型筋14；
选用15毫米热轧钢板作为传动端弯板20、地脚连接板15。
进一步地，所述传动端幅板组件包括传动端幅板3，所述传动端幅板3上焊接有圆筒，所述圆筒顶端焊接有圆环，所述非传动端幅板组件包括非传动端幅板8，所述传动端幅板8上焊接有圆筒，所述圆筒顶端焊接有圆环。
进一步地，所述热轧钢板的型号为Q235A。
进一步地，所述步骤S4中二次焊接顺序为：先将机座端面朝下焊接，然后将机座两侧面分别朝下进行焊接，最后对机座底部进行焊接。
进一步地，所述焊缝均以平焊的形式进行焊接。
进一步地，所述焊接中使用的材料为φ1.2焊丝ER50-6，所述焊接中的保护气体为80％的氩气和20％的CO2。
进一步地，所述焊接中的焊接参数为：焊接电流I＝280～310A，焊接电弧电压U＝29～32V，气体流量Q＝18～20L/min。
实施例2
如图1-3所示，本发明提供了一种2～3MW风力发电机机座的焊接方法，包括以下步骤：
S1：用工装将传动端地脚16固定在焊接平台上，依次装配地脚连接板15和非传动端地脚12，并进行对称点焊，再装配传动端幅板组件、非传动端幅板组件、连接粗管5、连接细管7以及非传动端端板9，形成框式结构，并对其各部件连接部位进行对称点焊；
所述的传动端幅板组件与非传动端幅板组件均由幅板、圆筒、圆环组成，提前对传动端幅板组件与非传动端幅板组件进行焊接，圆筒与幅板侧壁进行内外交替焊接使用边长为4毫米角焊缝，圆筒另一侧与圆环焊接外侧为坡口焊缝，内侧为角焊缝；
S2：在框式结构上依次安装导流板6、传动端弯板20、非传动端弯板18、座板支撑筋13、异型筋14、角钢11；
S3：安装传动端侧板4、传动端底板19、非传动端侧板10、非传动端底板17，使传动端幅板3、非传动端幅板8与传动端侧板4、传动端底板19之间行成结构上的风路；
S4：机座装配完成后对非传动端地脚12、传动端地脚16、传动端端板1、非传动端端板9以及连接粗管5、连接细管7进行点固焊接，焊缝长度为50毫米，焊接完成后调离焊接平台，在焊接工位上对机座进行二次焊接，焊接完成后进行打磨处理，并对地脚、吊耳部位进行磁粉探伤；
S5：进行整体退火处理，3小时加热至600℃，保温时间6小时，随炉自然冷却至室温出炉。
进一步地，在焊接前选用6毫米热轧钢板作为传动端侧板4、非传动端侧板10、导流板6、传动端底板19、非传动端底板17；
选用25毫米的热轧钢板作为传动端端板1、非传动端端板9、传动端幅板3、非传动端幅板8；
选用35毫米热轧钢板作为传动端地脚16、非传动端地脚12、吊耳2、座板支撑筋13、异型筋14；
选用20毫米热轧钢板作为传动端弯板20、地脚连接板15。
进一步地，所述传动端幅板组件包括传动端幅板3，所述传动端幅板3上焊接有圆筒，所述圆筒顶端焊接有圆环，所述非传动端幅板组件包括非传动端幅板8，所述传动端幅板8上焊接有圆筒，所述圆筒顶端焊接有圆环。
进一步地，所述热轧钢板的型号为Q235B。
进一步地，所述步骤S4中二次焊接顺序为：先将机座端面朝下焊接，然后将机座两侧面分别朝下进行焊接，最后对机座底部进行焊接。
进一步地，所述焊缝均以平焊的形式进行焊接。
进一步地，所述焊接中使用的材料为φ1.2焊丝ER50-6，所述焊接中的保护气体为80％的氩气和20％的CO2。
进一步地，所述焊接中的焊接参数为：焊接电流I＝280～310A，焊接电弧电压U＝29～32V，气体流量Q＝18～20L/min。
实施例3
如图1-3所示，本发明提供了一种3～6MW风力发电机机座的焊接方法，包括以下步骤：
S1：用工装将传动端地脚16固定在焊接平台上，依次装配地脚连接板15和非传动端地脚12，并进行对称点焊，再装配传动端幅板组件、非传动端幅板组件、连接粗管5、连接细管7以及非传动端端板9，形成框式结构，并对其各部件连接部位进行对称点焊；
所述的传动端幅板组件与非传动端幅板组件均由幅板、圆筒、圆环组成，提前对传动端幅板组件与非传动端幅板组件进行焊接，圆筒与幅板侧壁进行内外交替焊接使用边长为4毫米角焊缝，圆筒另一侧与圆环焊接外侧为坡口焊缝，内侧为角焊缝；
S2：在框式结构上依次安装导流板6、传动端弯板20、非传动端弯板18、座板支撑筋13、异型筋14、角钢11；
S3：安装传动端侧板4、传动端底板19、非传动端侧板10、非传动端底板17，使传动端幅板3、非传动端幅板8与传动端侧板4、传动端底板19之间行成结构上的风路；
S4：机座装配完成后对非传动端地脚12、传动端地脚16、传动端端板1、非传动端端板9以及连接粗管5、连接细管7进行点固焊接，焊缝长度为50毫米，焊接完成后调离焊接平台，在焊接工位上对机座进行二次焊接，焊接完成后进行打磨处理，并对地脚、吊耳部位进行磁粉探伤；
S5：进行整体退火处理，3小时加热至600℃，保温时间6小时，随炉自然冷却至室温出炉。
进一步地，在焊接前选用6毫米热轧钢板作为传动端侧板4、非传动端侧板10、导流板6、传动端底板19、非传动端底板17；
选用35毫米的热轧钢板作为传动端端板1、非传动端端板9、传动端幅板3、非传动端幅板8；
选用40毫米热轧钢板作为传动端地脚16、非传动端地脚12、吊耳2、座板支撑筋13、异型筋14；
选用25毫米热轧钢板作为传动端弯板20、地脚连接板15。
进一步地，所述传动端幅板组件包括传动端幅板3，所述传动端幅板3上焊接有圆筒，所述圆筒顶端焊接有圆环，所述非传动端幅板组件包括非传动端幅板8，所述传动端幅板8上焊接有圆筒，所述圆筒顶端焊接有圆环。
进一步地，所述热轧钢板的型号为Q235A。
进一步地，所述步骤S4中二次焊接顺序为：先将机座端面朝下焊接，然后将机座两侧面分别朝下进行焊接，最后对机座底部进行焊接。
进一步地，所述焊缝均以平焊的形式进行焊接。
进一步地，所述焊接中使用的材料为φ1.2焊丝ER50-6，所述焊接中的保护气体为80％的氩气和20％的CO2。
进一步地，所述焊接中的焊接参数为：焊接电流I＝280～310A，焊接电弧电压U＝29～32V，气体流量Q＝18～20L/min。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。
应当理解的是，本发明并不局限于上述已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种兆瓦级风力发电机机座的焊接装配方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：用工装将传动端地脚(16)固定在焊接平台上，依次装配地脚连接板(15)和非传动端地脚(12)，并进行对称点焊，再装配传动端幅板组件、非传动端幅板组件、连接粗管(5)、连接细管(7)以及非传动端端板(9)，形成框式结构，并对其各部件连接部位进行对称点焊；
S2：在框式结构上依次安装导流板(6)、传动端弯板(20)、非传动端弯板(18)、座板支撑筋(13)、异型筋(14)、角钢(11)；
S3：安装传动端侧板(4)、传动端底板(19)、非传动端侧板(10)、非传动端底板(17)，使传动端幅板组件、非传动端幅板组件与传动端侧板(4)、传动端底板(19)之间行成结构上的风路；
S4：机座装配完成后对非传动端地脚(12)、传动端地脚(16)、传动端端板(1)、非传动端端板(9)以及连接粗管(5)、连接细管(7)进行点固焊接，焊缝长度为50毫米，焊接完成后调离焊接平台，在焊接工位上对机座进行二次焊接，焊接完成后进行打磨处理，并对地脚、吊耳部位进行磁粉探伤；
S5：进行整体退火处理，3小时加热至600℃，保温时间6小时，随炉自然冷却至室温出炉。
2.根据权利要求2所述的一种兆瓦级风力发电机机座的焊接装配方法，其特征在于，所述传动端幅板组件包括传动端幅板(3)，所述传动端幅板(3)上焊接有圆筒，所述圆筒顶端焊接有圆环，所述非传动端幅板组件包括非传动端幅板(8)，所述传动端幅板(8)上焊接有圆筒，所述圆筒顶端焊接有圆环。
3.根据权利要求2所述的一种兆瓦级风力发电机机座的焊接装配方法，其特征在于，在焊接前选用4～8毫米热轧钢板作为传动端侧板(4)、非传动端侧板(10)、导流板(6)、传动端底板(19)、非传动端底板(17)；
选用16～35毫米的热轧钢板作为传动端端板(1)、非传动端端板(9)、传动端幅板(3)、非传动端幅板(8)；
选用20～45毫米热轧钢板作为传动端地脚(16)、非传动端地脚(12)、吊耳(2)、座板支撑筋(13)、异型筋(14)；
选用15～25毫米热轧钢板作为传动端弯板(20)、地脚连接板(15)。
4.根据权利要求2所述的一种兆瓦级风力发电机机座的焊接装配方法，其特征在于，所述热轧钢板的型号为Q235A或Q235B。
5.根据权利要求1所述的一种兆瓦级风力发电机机座的焊接装配方法，其特征在于，所述步骤S4中二次焊接顺序为：先将机座端面朝下焊接，然后将机座两侧面分别朝下进行焊接，最后对机座底部进行焊接。
6.根据权利要求1所述的一种兆瓦级风力发电机机座的焊接装配方法，其特征在于，所述焊缝均以平焊的形式进行焊接。
7.根据权利要求1所述的一种兆瓦级风力发电机机座的焊接装配方法，其特征在于，所述焊接中使用的材料为φ1.2焊丝ER50-6，所述焊接中的保护气体为80％的氩气和20％的CO2。
8.根据权利要求1所述的一种兆瓦级风力发电机机座的焊接装配方法，其特征在于，所述焊接中的焊接参数为：焊接电流I＝280～310A，焊接电弧电压U＝29～32V，气体流量Q＝18～20L/min。
9.一种兆瓦级风力发电机机座，其特征在于，包括传动端端板(1)和非传动端端板(9)，所述传动端端板(1)和非传动端端板(9)之间依次对应设置有传动端侧板(4)、导流板(6)和非传动端侧板(10)，所述机座底端依次由传动端底板(19)和非传动端底板(17)连接而成，所述传动端端板(1)和非传动端端板(9)之间依次竖直设置有传动端幅板(3)和非传动端幅板(8)，所述传动端幅板(3)和非传动端幅板(8)顶端垂直穿过相互对称的两根连接细管(7)和两根连接粗管(5)，所述传动端端板(1)和传动端幅板(3)底部外侧焊接有传动端地脚(16)，所述传动端幅板(3)和非传动端幅板(8)底部外侧焊接有地脚连接板(15)，所述非传动端幅板(8)和非传动端端板(9)底部外侧焊接有非传动端地脚(12)，所述传动端端板(1)和传动端幅板(3)之间焊接有传动端弯板(20)，所述非传动端幅板(8)和非传动端端板(9)之间焊接有非传动端弯板(18)，所述传动端幅板(3)和非传动端幅板(8)上分别焊接有圆筒，所述圆筒顶端焊接有圆环；
所述传动端侧板(4)、导流板(6)和非传动端侧板(10)的顶端垂直焊接有角钢(11)，所述传动端地脚(16)和非传动端地脚(12)上垂直焊接有座板支撑筋(13)，所述地脚连接板(15)上垂直焊接有异型筋(14)。
10.根据权利要求9所述的一种兆瓦级风力发电机机座，其特征在于，所述传动端端板(1)和非传动端端板(9)的上面两侧分别焊接有吊耳(2)。
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