在全球范围内,风力发电设备的安装呈几何指数增长。根据风力发电设备向大功率化发展的趋势,因此,随之而来的大型化的核心零部件将成为主流。
凭借着针对风电行业良好的供货业绩,韩国起兴机械正在成为风力发电设备领域新的强者。 作为韩国唯一一家可以提供大型零件加工设备的公司,其在机床领域拥有超过50年的经验,早在20年前起兴就开始专注于大型设备的技术开发,10年间为韩国风力发电主力制造企业提供了诸多加工设备,涵盖了轮毂(hub)、主机架(main frame)及轴承座(bearing housing)等核心部件的生产制造。接下来,着重介绍下该领域核心部件生产制造所需要的加工设备情况。
1、轮毂(Hub)加工设备
轮毂(Hub),该零件是连接并支撑风力涡轮机的叶片部分。位于跟叶片和轮毂连接的部位的变桨轴承座面,拥有双重角度。2MW以上的发电机组轮毂重量达15吨以上,因而转台是该加工部位必不可少的。
在轮毂(Hub)加工工艺上,我们分两道工序:第一工序(HB-10)为基准面加工,我们选择了带有旋转工作台的立柱移动加工中心 HiTRAX3500,该工作台可以自动倾斜±10°以应对轮毂(Hub)的倾斜角度;第二工序(HB-20)为加工变桨轴承座面,我们选择了同一规格标准转台的HiTRAX3500设备。
HiTRAX
HiTRAX参数
2、主机架(Main frame)加工设备
主机架(Main frame),该部件对应于风力发电机的主体,用于支撑轮毂和发电机以及有关装置等除了塔架以外大部分的重量,安装于塔架上,其中间有偏航轴承。
因而,在轮毂连接部分和塔架支撑部分之间有一定角度的加工部位。 选择起兴机械,则可充分利用其正交铣头(请参见下图)的优势,既可以自动安装和拆卸,也可以高效率加工该零件。
正交铣头
该部件按MF-10,MF-20和MF-30工序进行加工。对于MF-10工艺,我们的MIMAX4300设备被选为最佳设备,而MF-20工序也采用了同一设备。MF-30工艺同样由龙门加工中心MiMAX4300来完成主机架(Main frame)部件顶部、前后及左右部位的加工。该设备被认为是加工大型结构件的最佳产品。
MiMAX
MiMAX参数
3、轴承座(Bearing housing)加工设备
轴承座(Bearing Housing),这个部件用于支撑最高转速1rpm的变桨和偏航轴承。虽然它是不需要考虑旋转寿命的PN级轴承,但对于钢球滚动摩擦部位还是需要高精度的加工,目的是为了减小摩擦系数而不是支撑旋转力。
因此,该部件分别采用BH-10、20、30、40、50工序进行加工,即轴承的大直径镗孔的BH-40、50工序单独使用起兴卧式镗床RTW进行加工,而BH-10、BH-20、BH-30工序加工则是采用了起兴机械的龙门加工中心MiMAX3500。
轴承座
RTW
RTW参数
上述是为2MW功率风电机所提供的设备。由于当前的趋势是风电机的大型化,因此设备的规格由零件的尺寸来决定。
上面所介绍的两种主要加工设备:HiTRAX是起兴机械的立柱移动设备,工作台有两种方式可选:固定和旋转。对工件的大小没有限制,可以将其加工成多种用途。另一种设备是立柱固定式龙门加工中心机MiMAX设备,配有床身,立柱,横梁和工作台。由铸件组成,以实现高刚性和低振动。通过安装直角形万能铣头可实现多面加工的高性能设备。
起兴机械的所有设备旨在实现结构的高刚度和高精度。通过对所有轴采用高精密光栅尺来保证高精度、进给精度。所有滚珠丝杠,齿条和齿轮,光栅尺,线轨,主轴轴承,液压装置,自动润滑装置和蓄能器等关键功能部件均选自于全球具有质量保证的知名制造商,即使在长期运行中也能保证稳定的性能。
2019年起,起兴机械与北京绅名科技达成战略合作,重新进驻中国市场将其性能优良的大型数控铣床设备带给更多用户。针对风电领域,希望凭借双方资源的优势互补,能够共同助力中国风电行业的发展。