CN115056390B - 一种风电浮筒模具的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种风电浮筒模具的制作方法，包括，水平平台制作；竖直平台制作；模具支架制作及安装；L形模具组装及加固；翻转加固装置安装；翻转装置安装；浮筒内芯模具制作及安装。本发明为采用模具制作浮筒提供一种设计方案，有效降低产品制作难度，大大提高浮筒的生产效率，且能够有效防止浮筒泡沫变形；通过切换浮筒内芯阴模可以分别制作上、下风向浮筒产品，提高模具的利用率，降低浮筒的制作成本；采用液压翻转臂将模具内制作成型的浮筒产品进行翻转并脱模，便于后期浮筒产品的组装，降低组装难度，提高组装效率。
Description
技术领域
本发明涉及风电浮筒模具的技术领域，尤其是指一种风电浮筒模具的制作方法。
背景技术
从近海向深海延伸，海上风能密度逐渐增大，研究数据表明，我国海域水深在0～20m时，区域风能密度在100W/m2左右；水深在20～50m时，区域风能密度达到200W/m2左右；当水深到50～100m时，区域风能密度能到达400W/m2以上，此时的风资源超过了2200GW，开发潜力巨大。
经过十几年的发展，海上风电从潮间带起步，逐渐走向更深海域，传统的固定式风电基础在水深超过60m后，不再具备经济性，漂浮式风电基础成为一个很好选择。再者，漂浮式风电基础通过系泊索与海床相连，不与海床直接接触，从而摆脱了复杂海床地形以及复杂地质的约束，受水深影响小，因而同一海域的几十台甚至上百台风机基础可做成标准形式，从而具备更好的规模化、产业化效应，可以大幅提高建造效率，降低开发成本。
全球海上漂浮式风电基础处于开发初期，技术不成熟，而浮筒作为其关键部件之一，具有体积大、重量大的特点，如单个产品体积接近300立方米，重量30吨以上。目前浮筒产品主要有两种形式：一种是使用全钢结构制作，重量大，价格高，效率低；另一种是采用钢结构内芯与泡沫外结构结合的方式，这种方式重量降低，造价低，且泡沫外结构为实心结构，防撞，易维修，为钢结构内芯提供保护，但由于泡沫外结构体积大，重量大，现有的制作方法存在制作、组装过程困难，成本高，制作效率低，制作过程中浮筒泡沫易变形等问题，针对上述情况，亟需设计一种用于成型浮筒产品的模具。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种风电浮筒模具的制作方法，采用模具成型浮筒产品，能够有效解决浮筒易变形、制作难度大、效率低、成本高的问题。
为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种风电浮筒模具的制作方法，包括，
水平平台制作：根据浮筒产品外形尺寸，确定满足产品制作的水平平台外形尺寸，根据水平平台的尺寸制作水平主体钢架以及水平平台铁板，在水平主体钢架上均匀布置多个平台调节器，将水平平台铁板铺设在水平主体钢架的顶部，组成水平平台，通过平台调节器调整水平平台铁板的水平度，对整个水平平台进行抽真空测试；
竖直平台制作：根据浮筒产品外形尺寸，确定满足产品制作的竖直平台外形尺寸，根据竖直平品的尺寸制作竖直主体钢架以及竖直平台铁板，在竖直主体钢架的侧面均匀布置多个平台调节器，将竖直平台铁板铺设在竖直主体钢架的侧面，组成竖直平台，通过平台调节器调整竖直平台铁板的平整度，对整个竖直平台进行抽真空测试；
模具支架制作及安装：根据水平平台的外形轮廓结合竖直平台的高度以及两个平台的强度要求制作模具支架，按照在长度、宽度方向的预设坐标位置进行模具支架的定位、调平，调平完成后使用膨胀螺栓将模具支架与地面连接固定，完成其安装，然后采用水泥配重块作为配重，增加整个模具支架的稳定性；
L形模具组装及加固：将水平平台吊装至模具支架上定位并调平，将竖直平台吊装至水平平台上方，接着将竖直平台的边缘与水平平台的边缘进行拼接、定位，使竖直平台与水平平台组成L形模具，调整竖直平台的竖直面公差，在竖直平台和水平平台之间沿长度方向均布多个斜撑，通过斜撑加固水平平台与竖直平台的连接；
翻转加固装置安装：在模具支架上沿其长度方向间隔焊接多个L形的加固梁作为下翻转梁，其中，下翻转梁的水平边位于模具支架的内部，其竖直边位于模具支架的侧面，在竖直主体钢架的侧面沿长度方向间隔焊接多个竖直的加固梁作为上翻转梁，完成翻转加固装置的安装；
翻转装置安装：在每个下翻转梁的下侧方配套安装一个翻转支架，在每个翻转支架的顶部固定安装翻转座，在每个翻转座的顶部铰接液压翻转臂，采用激光跟踪仪检测各液压翻转臂的翻转中心，确保所有翻转臂的轴心处于同一直线上，然后将翻转座与下翻转梁的竖直边焊接，将液压翻转臂与上翻转梁焊接，完成翻转装置的安装，根据设计要求对液压翻转臂进行调试；
浮筒内芯模具制作及安装：根据浮筒产品内芯的尺寸形状制作出浮筒内芯阳模，在浮筒内芯阳模上翻制玻璃钢壳体，根据玻璃钢壳体的形状制作支撑钢架，将支撑钢架与玻璃钢壳体采用调节器连接组成浮筒内芯模具，将浮筒内芯模具吊装至L形模具的水平平台和竖直平台之间，浮筒内芯阴模的尺寸根据制作产品的不同进行更换，完成风电浮筒模具的制作。
进一步，当水平平台铁板或竖直平台铁板无法采用一整块铁板制作时，采用若干数量的铁板拼接，拼接后对铁板之间的拼接缝进行抽真空测试。
进一步，所述模具支架包括位于两端的起点支架和终点支架以及位于起点支架和终点支架之间的多个中间支架。
进一步，多个斜撑中位于L形模具两端的斜撑为固定斜撑，其余斜撑均为可拆卸斜撑。
进一步，所述调节器包括法兰调节器和型面调节器，所述法兰调节器设于玻璃钢壳体的法兰位置，所述型面调节器设于玻璃钢壳体的型面位置。
进一步，所述玻璃钢壳体的两侧边缘形成有密封条预留槽。
本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：
1、本发明为采用模具制作浮筒提供一种设计方案，有效降低产品制作难度，大大提高浮筒的生产效率，且能够有效防止浮筒泡沫变形。
2、本发明通过切换浮筒内芯阴模可以分别制作上、下风向浮筒产品，提高模具的利用率，降低浮筒的制作成本。
3、本发明采用液压翻转臂将模具内制作成型的浮筒产品进行翻转并脱模，便于后期浮筒产品的组装，降低组装难度，提高组装效率。
附图说明
图1为本发明中水平平台的结构示意图一。
图2为本发明中水平平台的结构示意图二。
图3为本发明中模具支架的安装示意图。
图4为本发明中水平平台的安装示意图。
图5为本发明中竖直平台的安装示意图。
图6为本发明中斜撑的安装示意图。
图7为本发明中翻转加固装置的安装示意图。
图8为本发明中翻转装置的安装示意图。
图9为本发明中浮筒内芯阴模的结构示意图。
图10为本发明中浮筒内芯阴模的安装示意图。
图11为本发明中浮筒内芯阴模内调节器的安装示意图。
图12为采用本发明的风电浮筒模具翻转浮筒产品的示意图。
图13为采用本发明的风电浮筒模具成型浮筒产品的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明,但本发明的使用方式不限于此。
本实施例所述的风电浮筒模具的制作方法，包括：
如图1、图2所示，水平平台制作：根据浮筒产品外形尺寸确定满足产品制作的水平平台外形尺寸，接着根据水平平台的尺寸制作满足产品成型及后续翻转的水平主体钢架301以及水平平台铁板302，在水平主体钢架301上均匀布置多个平台调节器303，将水平平台铁板302铺设在水平主体钢架301的顶部，组成水平平台3，通过平台调节器303调整水平平台铁板302的水平度，对整个水平平台3进行抽真空测试。
竖直平台制作：根据浮筒产品外形尺寸确定满足产品制作的竖直平台外形尺寸，接着根据竖直平品的尺寸制作满足产品成型及后续翻转的竖直主体钢架以及竖直平台铁板，在竖直主体钢架的侧面均匀布置多个平台调节器，将竖直平台铁板铺设在竖直主体钢架的侧面，组成竖直平台4，通过平台调节器调整竖直平台铁板的平整度，对整个竖直平台4进行抽真空测试。
如图3所示，模具支架制作及安装：根据水平平台3的外形轮廓结合竖直平台4的高度以及两个平台的强度要求制作模具支架1，通过模具支架1支撑竖直平台和水平平台，接着按照在长度、宽度方向的预设坐标位置进行模具支架1的定位、调平，调平完成后使用膨胀螺栓将模具支架1与地面连接固定，完成其安装，然后采用水泥配重块2作为配重，增加整个模具支架1的稳定性；具体的，模具支架1包括位于两端的起点支架101和终点支架103以及位于起点支架101和终点支架103之间的多个中间支架102。
如图4至图6所示，L形模具组装及加固：将水平平台3吊装至模具支架1上定位并调平，将竖直平台4吊装至水平平台3上方，接着将竖直平台4的边缘与水平平台3的边缘进行拼接、定位，使竖直平台4与水平平台3组成L形模具，调整竖直平台4的竖直面公差，在竖直平台4和水平平台3之间沿长度方向均布多个斜撑，其中，位于两端的斜撑为固定斜撑501，其余斜撑均为可拆卸斜撑502，通过可拆卸斜撑502便于后续切换浮筒内芯阴模，通过斜撑加固水平平台3与竖直平台4的连接。
如图7所示，翻转加固装置安装：在模具支架1上沿其长度方向间隔焊接多个L形的加固梁作为下翻转梁601，其中，下翻转梁601的水平边位于模具支架1的内部，其竖直边位于模具支架1的侧面，在竖直主体钢架的侧面沿长度方向间隔焊接多个竖直的加固梁作为上翻转梁602，完成翻转加固装置的安装。
如图8所示，翻转装置安装：在每个下翻转梁601的下侧方配套安装一个翻转支架701，在每个翻转支架701的顶部固定安装翻转座702，在每个翻转座702的顶部铰接液压翻转臂703，采用激光跟踪仪检测各液压翻转臂703的翻转中心，确保所有翻转臂的轴心处于同一直线上，精度要求±1mm，然后将翻转座702与下翻转梁601的竖直边焊接，将液压翻转臂703与上翻转梁602焊接，完成翻转装置的安装，根据设计要求对液压翻转臂703进行调试。
如图9、图10所示，浮筒内芯模具制作及安装：根据浮筒产品内芯的尺寸形状制作出浮筒内芯阳模(采用CNC机床加工出外形)，在浮筒内芯阳模上翻制玻璃钢壳体801，根据玻璃钢壳体的形状制作支撑钢架802，将支撑钢架802与玻璃钢壳体801采用调节器连接组成浮筒内芯模具，将浮筒内芯模具吊装至L形模具的水平平台3和竖直平台4之间，浮筒内芯阴模的尺寸根据制作产品的不同进行更换，完成风电浮筒模具的制作。
具体的，如图11所示，调节器包括法兰调节器803和型面调节器804，法兰调节器803设于玻璃钢壳体801的法兰位置，型面调节器804设于玻璃钢壳体801的型面位置。进一步的，为了便于调节玻璃钢壳体801到水平平台铁板及竖直平台铁板的距离，需要在支撑钢架802的下方设置位置调节板806，通过位置调节板调节玻璃钢壳体801的位置。玻璃钢壳体801的两侧边缘形成有密封条预留槽805，便于后期浮筒拼接保证浮筒的密封性。
如图12所示，浮筒产品成型及脱模：成型后的浮筒产品9与L形模具的水平平台铁板和竖直平台铁板通过真空气压方式固定；采用顶升装置将L形模具升高到一定高度，与模具支架分离，如图13所示，通过液压翻转臂703将L形模具及浮筒产品整体翻转180度进行产品脱模，接着根据组装工艺要求对浮筒进行拼接组装。
本发明为浮筒采用模具制作提供一种设计方案，有效降低产品制作难度，大大提高浮筒的生产效率，且能够有效防止浮筒泡沫变形；通过切换浮筒内芯阴模可以分别制作上、下风向浮筒产品，提高模具的利用率，降低浮筒的制作成本；采用液压翻转臂将模具内制作成型的浮筒产品进行翻转并脱模，便于后期浮筒产品的组装，降低组装难度，提高组装效率。
以上所述之实施例子只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种风电浮筒模具的制作方法，其特征在于，包括，
水平平台制作：根据浮筒产品外形尺寸确定满足产品制作的水平平台外形尺寸，根据水平平台的尺寸制作水平主体钢架以及水平平台铁板，在水平主体钢架上均匀布置多个平台调节器，将水平平台铁板铺设在水平主体钢架的顶部，组成水平平台，通过平台调节器调整水平平台铁板的水平度，对整个水平平台进行抽真空测试；
竖直平台制作：根据浮筒产品外形尺寸确定满足产品制作的竖直平台外形尺寸，根据竖直平品的尺寸制作竖直主体钢架以及竖直平台铁板，在竖直主体钢架的侧面均匀布置多个平台调节器，将竖直平台铁板铺设在竖直主体钢架的侧面，组成竖直平台，通过平台调节器调整竖直平台铁板的平整度，对整个竖直平台进行抽真空测试；
模具支架制作及安装：根据水平平台的外形轮廓结合竖直平台的高度以及两个平台的强度要求制作模具支架，按照在长度、宽度方向的预设坐标位置进行模具支架的定位、调平，调平完成后使用膨胀螺栓将模具支架与地面连接固定，完成其安装，然后采用水泥配重块作为配重，增加整个模具支架的稳定性；
L形模具组装及加固：将水平平台吊装至模具支架上定位并调平，将竖直平台吊装至水平平台上方，接着将竖直平台的边缘与水平平台的边缘进行拼接、定位，使竖直平台与水平平台组成L形模具，调整竖直平台的竖直面公差，在竖直平台和水平平台之间沿长度方向均布多个斜撑，通过斜撑加固水平平台与竖直平台的连接；
翻转加固装置安装：在模具支架上沿其长度方向间隔焊接多个L形的加固梁作为下翻转梁，其中，下翻转梁的水平边位于模具支架的内部，其竖直边位于模具支架的侧面，在竖直主体钢架的侧面沿长度方向间隔焊接多个竖直的加固梁作为上翻转梁，完成翻转加固装置的安装；
翻转装置安装：在每个下翻转梁的下侧方配套安装一个翻转支架，在每个翻转支架的顶部固定安装翻转座，在每个翻转座的顶部铰接液压翻转臂，采用激光跟踪仪检测各液压翻转臂的翻转中心，确保所有翻转臂的轴心处于同一直线上，然后将翻转座与下翻转梁的竖直边焊接，将液压翻转臂与上翻转梁焊接，完成翻转装置的安装，根据设计要求对液压翻转臂进行调试；
浮筒内芯模具制作及安装：根据浮筒产品内芯的尺寸形状制作出浮筒内芯阳模，在浮筒内芯阳模上翻制玻璃钢壳体，根据玻璃钢壳体的形状制作支撑钢架，将支撑钢架与玻璃钢壳体采用调节器连接组成浮筒内芯模具，将浮筒内芯模具吊装至L形模具的水平平台和竖直平台之间，浮筒内芯阴模的尺寸根据制作产品的不同进行更换，完成风电浮筒模具的制作。
2.根据权利要求1所述的一种风电浮筒模具的制作方法，其特征在于：当水平平台铁板或竖直平台铁板无法采用一整块铁板制作时，采用若干数量的铁板拼接，拼接后对铁板之间的拼接缝进行抽真空测试。
3.根据权利要求1所述的一种风电浮筒模具的制作方法，其特征在于：所述模具支架包括位于两端的起点支架和终点支架以及位于起点支架和终点支架之间的多个中间支架。
4.根据权利要求1所述的一种风电浮筒模具的制作方法，其特征在于：多个斜撑中位于L形模具两端的斜撑为固定斜撑，其余斜撑均为可拆卸斜撑。
5.根据权利要求1所述的一种风电浮筒模具的制作方法，其特征在于：所述调节器包括法兰调节器和型面调节器，所述法兰调节器设于玻璃钢壳体的法兰位置，所述型面调节器设于玻璃钢壳体的型面位置。
6.根据权利要求1所述的一种风电浮筒模具的制作方法，其特征在于：所述玻璃钢壳体的两侧边缘形成有密封条预留槽。
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| CN115056390A (zh) | 2022-09-16 |
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| GR01 | Patent grant | ||
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