風(fēng)電產(chǎn)業(yè)積極向高附加值精密零件領(lǐng)域拓展挎袜,相關(guān)企業(yè)正處于降低成本、提高效率以及加速國(guó)產(chǎn)化替代的關(guān)鍵階段肥惭。對(duì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜盯仪、加工精度高的零部件表面質(zhì)量需求也日益凸顯。因此蜜葱,與其等風(fēng)來(lái)全景,不如追風(fēng)去!
——PME觀點(diǎn)
風(fēng)電行業(yè)持續(xù)發(fā)展
帶“飛”精密零件細(xì)分賽道
在1月12日的國(guó)家電網(wǎng)2024年工作會(huì)議上牵囤,公司宣布了將在2024年加大電網(wǎng)投資力度爸黄,以加快特高壓和超高壓等骨干網(wǎng)架的建設(shè)。預(yù)計(jì)2024年的電網(wǎng)建設(shè)投資總規(guī)模將超過(guò)5000億元奔浅,這一決策對(duì)于風(fēng)電產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)無(wú)疑是一個(gè)長(zhǎng)期的利好信號(hào)馆纳。
隨著全球?qū)G色低碳、數(shù)字化轉(zhuǎn)型和新型能源體系的重視汹桦,風(fēng)電作為可再生清潔能源的重要組成部分,有望獲得更多的政策支持和發(fā)展機(jī)會(huì)鉴裹。目前舞骆,我國(guó)已經(jīng)發(fā)展成為全球最大的風(fēng)電裝備制造基地,風(fēng)電機(jī)組的產(chǎn)量占全球2/3以上窜抽。此外相彼,越來(lái)越多的制造商也紛紛加入到風(fēng)電設(shè)備制造領(lǐng)域。
風(fēng)電行業(yè)的快速發(fā)展對(duì)風(fēng)電機(jī)組核心零部件的質(zhì)量和可靠性提出了更高的要求髓无,如葉片阔踢、軸承、齒輪箱沫十、發(fā)電機(jī)和變流器等蛋昙。這些精密零件是風(fēng)電機(jī)組制造的關(guān)鍵部位,涉及到許多精密加工技術(shù)建淘。其中沧源,零件大型化和難加工材料的精密加工也面臨著更大的挑戰(zhàn)。因此咪枷,提升行業(yè)零部件加工制造能力對(duì)于綜合性能的提升至關(guān)重要波财。
風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈
清潔能源時(shí)代驅(qū)動(dòng)下
風(fēng)電機(jī)組精密加工解決方案
精密磨削技術(shù)解決方案
01 專(zhuān)用零部件:葉片
葉片是風(fēng)電設(shè)備中最關(guān)鍵的部件之一,由主梁系統(tǒng)打恕、上下蒙皮和葉根增強(qiáng)層等結(jié)構(gòu)組成退疫,直接接觸風(fēng)力并捕獲能量。葉片常用制作的復(fù)合材料為玻璃纖維和碳纖維,雖然可以減輕葉片的重量褒繁,但成本也相應(yīng)增加褐健,通常占到20%以上的風(fēng)電整機(jī)成本。
資料來(lái)源:《風(fēng)力發(fā)電機(jī)組工作原理與技術(shù)基礎(chǔ)》
由于葉片尺寸大且曲面復(fù)雜澜汤、打磨位置難以控制等因素蚜迅,一般的磨拋設(shè)備無(wú)法進(jìn)行準(zhǔn)確加工。因此俊抵,需要依靠專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)和加工技術(shù)來(lái)保證葉片的質(zhì)量和性能谁不。
例如,機(jī)器人磨拋技術(shù)在風(fēng)電葉片制造中的應(yīng)用徽诲,可以根據(jù)葉片的形狀和材料特性自動(dòng)調(diào)整打磨參數(shù)刹帕。實(shí)現(xiàn)磨削、拋光等不同工序的自動(dòng)化加工谎替,從而提高大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的加工效率和質(zhì)量偷溺。
由清科嘉研究院聯(lián)合清華大學(xué)研制的—移動(dòng)式混聯(lián)磨拋機(jī)器人,為大型風(fēng)電葉片的磨拋提供了新的智能化加工方法阅权。該機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化磨拋(無(wú)需人工操作)娱陈,還具有3D視覺(jué)系統(tǒng),做到“邊觀察邊磨拋”啸需。經(jīng)過(guò)磨拋后雳誉,葉片表面光滑、光潔斯智,無(wú)須人工再做處理各祠,具有很高的效率和品質(zhì)。
“移動(dòng)式混聯(lián)磨拋機(jī)器人已在湖南某發(fā)電廠參與風(fēng)電葉片制造附舌,可對(duì)76米型玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(玻璃鋼)材質(zhì)的葉片開(kāi)展磨拋加工渺纯。經(jīng)測(cè)量,磨拋后葉片表面15個(gè)測(cè)點(diǎn)的表面粗糙度數(shù)值達(dá)Ra1.14~Ra1.53蛉差,且表面質(zhì)量穩(wěn)定正蹋,實(shí)現(xiàn)了高效高質(zhì)量的磨拋≌ぃ”
葉片的技術(shù)迭代速度非秤捉。快,目前的發(fā)展趨勢(shì)是大型化熊镣,大葉片對(duì)模具和成型工藝的要求更為復(fù)雜卑雁,同時(shí)還需要具備輕量化和高強(qiáng)度等特點(diǎn)。葉片的設(shè)計(jì)绪囱、材料和工藝不僅影響發(fā)電裝置的性能和功率测蹲,更大的葉輪(葉片與輪轂的組合結(jié)構(gòu))還要求與之相配合的軸承莹捡、齒輪箱、發(fā)電機(jī)等關(guān)鍵零部件進(jìn)行同步升級(jí)扣甲,尤其是需要更先進(jìn)的表面精密加工工藝來(lái)處理成型后的零部件篮赢。
近年來(lái),3D打印技術(shù)在風(fēng)電行業(yè)中的應(yīng)用日益廣泛琉挖,它為制造復(fù)雜形狀的葉片等關(guān)鍵部件提供了新的可能启泣。更多應(yīng)用詳情,請(qǐng)關(guān)注PME CHINA 2024第二屆國(guó)際精密加工博覽會(huì)示辈。
02 通用零部件:軸承
軸承作為風(fēng)電機(jī)組的核心零部件之一寥茫,盡管?chē)?guó)內(nèi)軸承的國(guó)產(chǎn)化程度不斷提升,但與國(guó)際高端水平之間仍存在一定的技術(shù)壁壘矾麻。軸承主要包括主軸軸承纱耻、齒輪箱軸承和發(fā)電機(jī)軸承等。
其中仁墅,主軸的使用壽命一般為20年刺盏,是公認(rèn)的國(guó)產(chǎn)化難度最大的部件之一,主要用于連接輪轂和齒輪箱冲倡,將葉片產(chǎn)生的動(dòng)能傳遞給齒輪箱锡迅。因此,對(duì)主軸的機(jī)械性能顺良、加工精度和壽命可靠性等方面提出了更高的要求韭拙。
軸承的磨削對(duì)后續(xù)性能至關(guān)重要,主要涉及外圈和內(nèi)圈的加工些栅。在大型風(fēng)電軸承的磨削過(guò)程中,一種有效的解決方案是采用立式磨床草仪,例如至沸,達(dá)諾巴特VG/DVG立式磨床。
1. 該磨床可配置雙砂輪頭架振害,同時(shí)執(zhí)行不同的加工操作盖扔,提高生產(chǎn)效率;
2. DVG機(jī)床C軸工作臺(tái)直徑最大6000mm缘缚,工件高度600mm勾笆;
3. 用于調(diào)心滾子軸承SRB外圈加工的Y軸,磨削表面呈交叉網(wǎng)紋桥滨;
4. 集成測(cè)量裝置窝爪;
5. 通過(guò)自動(dòng)換刀、自動(dòng)上料和自定心縮短設(shè)置時(shí)間齐媒。
圖源“DGC達(dá)諾巴特集團(tuán)”公眾號(hào)
達(dá)諾巴特也為機(jī)艙蒲每、變速箱纷跛、槳距和偏航驅(qū)動(dòng)等風(fēng)機(jī)部件提供定制化精密磨削解決方案。此外邀杏,風(fēng)電設(shè)備中的齒輪變速箱結(jié)構(gòu)復(fù)雜且大型贫奠,其精密磨削通常需要依賴大型數(shù)控機(jī)床等專(zhuān)用設(shè)備。值得注意的是望蜡,圣戈班的新型磨料可滿足特大型風(fēng)機(jī)軸承對(duì)于高效磨料的需求唤崭。
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去毛刺技術(shù)解決方案
01 專(zhuān)用零部件:葉片
葉片在加工制造過(guò)程中脖律,由于材料切割或型面打磨等原因谢肾,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)毛刺或瑕疵,不僅影響葉片的外觀質(zhì)量谆威,還可能對(duì)其性能和使用壽命產(chǎn)生負(fù)面影響簸眼。
電化學(xué)去毛刺技術(shù),它利用電化學(xué)反應(yīng)原理來(lái)溶解掉毛刺婉饼,沒(méi)有工具磨損疤削、不會(huì)形成二次毛刺、也沒(méi)有機(jī)械沖擊和環(huán)境污染序敷,可以精密地去毛刺或使工件表面變得光滑撬彭。
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02 通用零部件:軸承
軸承的去毛刺技術(shù)主要包括磨粒流去毛刺和電解去除毛刺等方法赋昔。磨料流加工技術(shù)適用于剛進(jìn)入精加工階段的毛刺處理据钱,通過(guò)擠壓半固態(tài)或液態(tài)磨料,研磨內(nèi)孔或端面亮绢,實(shí)現(xiàn)拋光去毛刺的目的箭谴。而電解去除毛刺則是利用電解原理進(jìn)行工件表面精加工,從而去除金屬材料表面的毛刺和氧化皮等俘戈,使得表面達(dá)到清潔溉潭、光滑的效果。
齒輪箱作為風(fēng)電設(shè)備中的關(guān)鍵部件少欺,由高強(qiáng)度和高硬度的鋼制零件組成喳瓣。為了提高齒輪箱的扭矩密度和效率,需要對(duì)工件進(jìn)行精密加工赞别。在加工完成后畏陕,也可以采用電解去毛刺技術(shù)去除工件表面的毛刺和銳邊,從而提高工件的表面質(zhì)量和尺寸精度仿滔。
易趨宏是一家能夠?yàn)?a target="_blank" class="mmstipa1" >汽車(chē)惠毁、航空航天、能源堤撵、醫(yī)療等細(xì)分市場(chǎng)的客戶提供去毛刺解決方案的企業(yè)仁讨。作為AFM磨粒流工藝的發(fā)明者羽莺,易趨宏利用該工藝對(duì)零件進(jìn)行拋光和去毛刺處理。在高壓工況下洞豁,通過(guò)使用研磨磨料盐固,還可以改善被加工零件的表面特性,達(dá)到更好的效果掐抢。因此候榨,易趨宏的精密加工技術(shù)完全有能力對(duì)風(fēng)電軸承進(jìn)行去毛刺處理。
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工業(yè)清洗技術(shù)解決方案
01 專(zhuān)用零部件:葉片
激光清洗技術(shù)憑借其高效琅芍、環(huán)保和精準(zhǔn)的特性,已成為風(fēng)電葉片表面灰塵馁筷、油污和污漬等附著物的理想清除方案甸垄。
寶宇激光通過(guò)搭載激光清洗設(shè)備的爬壁機(jī)器人,實(shí)現(xiàn)了無(wú)接觸式的全智能機(jī)械化作業(yè)芥吧,從而進(jìn)一步提升了清洗效率疤嘴。此外,集成設(shè)備配備的高清攝像頭還能進(jìn)行探傷檢測(cè)漾衅,高效排除其他安全隱患住卿。
這一方案不僅避免了傳統(tǒng)清洗方式中人工操作的缺點(diǎn)和高空作業(yè)的危險(xiǎn),還降低了葉片存留污染物的摩擦阻力楞便,提高了風(fēng)能利用率矫迹。
表面處理技術(shù)解決方案
01 專(zhuān)用零部件:葉片
葉片直接與大氣環(huán)境接觸,可能會(huì)出現(xiàn)砂眼呈野、劃痕低矮、裂紋等缺陷損傷,因此其表面防護(hù)尤為重要被冒。涂裝是現(xiàn)代產(chǎn)品制造工藝中的關(guān)鍵步驟商佛,通過(guò)使用特殊涂料對(duì)葉片表面進(jìn)行涂覆,可以增強(qiáng)其耐候性姆打、耐磨性和抗腐蝕性等特性。
國(guó)際上主要采用溶劑型聚氨酯底漆和面漆作為風(fēng)電葉片的防護(hù)涂層材料肠虽。然而幔戏,風(fēng)電葉片防護(hù)涂層材料并不僅限于這一種,通過(guò)合理搭配丙烯酸類(lèi)等聚合物税课,可以獲得性能全面的葉片涂料闲延。
葉片結(jié)構(gòu)關(guān)鍵材料
此外,在涂裝過(guò)程中韩玩,可以利用自動(dòng)噴涂機(jī)實(shí)現(xiàn)風(fēng)電葉片的自動(dòng)化噴涂垒玲,從而提高該領(lǐng)域的自動(dòng)化水平陆馁。更多表面處理工藝及涂料內(nèi)容,敬請(qǐng)關(guān)注“PME精密加工博覽會(huì)”参七!
02 通用零部件:軸承
軸承的表面熱處理技術(shù)是一種有效的方法励砸,通過(guò)加熱和冷卻工件表層,改變軸承鋼的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)村次,從而提高其硬度招蓝、韌性和耐磨性等關(guān)鍵性能指標(biāo)。這種處理方式可以顯著提高零件的抗疲勞強(qiáng)度痒弃,從而延長(zhǎng)軸承的使用壽命和可靠性翅拜。
對(duì)于風(fēng)電產(chǎn)品來(lái)說(shuō),熱處理技術(shù)的應(yīng)用帶來(lái)了良好的機(jī)械性能提升仆扰。對(duì)于大型風(fēng)機(jī)而言瘫啦,如何應(yīng)用并優(yōu)化軸承的表面熱處理技術(shù)及相關(guān)應(yīng)對(duì)措施,將是未來(lái)行業(yè)的重要攻關(guān)熱點(diǎn)祟放。
除了風(fēng)電領(lǐng)域澳踱,航空飛機(jī)上的渦輪泵和噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的航空軸承對(duì)于表面熱處理技術(shù)也尤為重視,這將有助于提升軸承的綜合性能荡明。
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前沿技術(shù)、先進(jìn)設(shè)備着茸、創(chuàng)新應(yīng)用等
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PME CHINA 2024
第二屆國(guó)際精密加工博覽會(huì)
展會(huì)提供
磨削壮锻、去毛刺、清洗涮阔、表面處理
微加工猜绣、先進(jìn)材料整體解決方案
2024年9月3-5日
上海新國(guó)際博覽中心
與您相約,不見(jiàn)不散
(PME精密加工博覽會(huì))
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