王玉琴

（甘肅建投裝備制造有限公司，甘肅 蘭州 730000）

1 實(shí)施場地物流傳輸介紹

本文采用先進(jìn)的物流式塔筒焊接生產(chǎn)線并輔以各類物流輸送機(jī)構(gòu)，與自動(dòng)化焊接裝備整體融和為極具“安全、高效、經(jīng)濟(jì)”的現(xiàn)代化風(fēng)電塔筒預(yù)制生產(chǎn)線。在本文中，將講述風(fēng)電塔筒焊接生產(chǎn)線的工作原理、結(jié)構(gòu)性能、使用特點(diǎn)等具體信息，每個(gè)區(qū)域根據(jù)安全生產(chǎn)要求安置安全通道、現(xiàn)場工具存放等輔助區(qū)域。

1.1 鋼板準(zhǔn)備工區(qū)進(jìn)行切割、卷圓、單節(jié)組焊工作

此區(qū)域布置原材料存放區(qū)、火焰數(shù)控切割系統(tǒng)；板材卷圓工區(qū)；單節(jié)筒體組對(duì)自動(dòng)化焊接工區(qū)；單節(jié)筒體與法蘭組對(duì)自動(dòng)化焊接工區(qū)；半成品檢驗(yàn)區(qū)、半成品存料、物流輸送系統(tǒng)和成品堆放區(qū)等工區(qū)。物流圖如圖1。

1.2 筒體接長工區(qū)進(jìn)行多節(jié)筒體組對(duì)和焊接工作

此區(qū)域內(nèi)布置多節(jié)筒體組對(duì)自動(dòng)化焊接工區(qū)；半成品檢驗(yàn)返修區(qū)、半成品存料、物流輸送系統(tǒng)和成品堆放區(qū)等工區(qū)，各個(gè)工位之間的物流采用輸送線、輸送臺(tái)車、行車等進(jìn)行協(xié)調(diào)。

1.3 噴砂噴漆工區(qū)進(jìn)行多節(jié)筒體的噴砂噴漆工作

在此區(qū)域內(nèi)分別布置3條已加長塔筒噴砂噴漆生產(chǎn)線、物流輸送系統(tǒng)和成品堆放區(qū)等工區(qū)。各個(gè)工位之間的物流采用輸送線、輸送臺(tái)車、行車等進(jìn)行協(xié)調(diào)。

圖1

2 塔筒焊接工藝及設(shè)備配置分析

塔筒的焊接采用CO2氣體保護(hù)焊工藝和埋弧自動(dòng)焊焊接，焊接工藝過程：第一階段，進(jìn)行筒體內(nèi)側(cè)焊接；第二階段，在筒體外側(cè)焊接，先焊縱焊縫，后焊內(nèi)環(huán)焊縫，再焊外環(huán)焊縫。

2.1 數(shù)控切割機(jī)下料工區(qū)

（1）設(shè)備名稱/型號(hào)。

設(shè)備名稱：數(shù)控火焰切割機(jī)。

設(shè)備型號(hào)：CNC.8M.P。

（2）數(shù)控火焰切割機(jī)整機(jī)性能特點(diǎn)。

①機(jī)架為龍門式框架結(jié)構(gòu)，經(jīng)消除應(yīng)力處理，穩(wěn)定可靠；②縱橫向驅(qū)動(dòng)采用日本松下高精度伺服電機(jī)；③高精密的齒輪齒條傳動(dòng)為工件精度提供可靠的保證；④割炬升降機(jī)構(gòu)為一體化滾珠直線導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)；⑤高質(zhì)量的氣源輸送裝置，調(diào)節(jié)裝置和回火裝置。

2.2 CNC控制系統(tǒng)

海寶MICRO EDGEⅡ運(yùn)動(dòng)控制器，該數(shù)控系統(tǒng)是美國Hypertherm Automation公司基于windows-XP控制界面和Intel Celeron 2.4G處理器，專為金屬切割行業(yè)特別設(shè)計(jì)。

2.3 自動(dòng)編程軟件fast cam軟件

Fast cam NC零件自動(dòng)編程是專業(yè)版本的鋼板切割軟件，其軟件包括所有鋼板的加工過程。包括從工程制圖、工程圖輸入、文件的優(yōu)化編輯、切割路徑自動(dòng)設(shè)計(jì)，自動(dòng)生成NC加工零件程序，可實(shí)現(xiàn)批量加工零件的生成，滿足自動(dòng)加工的需要。

2.4 伺服驅(qū)動(dòng)器，伺服電機(jī)及編碼器

采用原裝進(jìn)口日本松下全數(shù)字式MDD+MDM中慣量系列伺服驅(qū)動(dòng)及伺服電機(jī)。具有速度、位置及轉(zhuǎn)矩等多種控制方式；可自動(dòng)增益調(diào)節(jié)，電子齒輪任意分頻；具有直觀的數(shù)字顯示和功能顯示，多種保護(hù)方式，反應(yīng)快靈敏度高。

2.5 電器控制系統(tǒng)

充分考慮CNC部分溫度的散熱效果，增加控制箱密封和除塵裝置；更改機(jī)床控制面板,提升機(jī)床控制的穩(wěn)定性和可靠性；增加有效的接地裝置，減少電磁干擾對(duì)系統(tǒng)的影響。

3 單節(jié)筒體內(nèi)外縱縫焊接區(qū)

（1）LH5040內(nèi)外縱縫焊接操作3套；

（2）Lincoln DC1000/成都振中焊接電源系統(tǒng)3套；

（3）HGK20可調(diào)式焊接滾輪架（被動(dòng)絲桿可調(diào)）4套；

（4）HGK20法蘭焊接滾輪架（可手動(dòng)傾斜角度0～30度）2套。

3.1 LH5040移動(dòng)回轉(zhuǎn)式內(nèi)外縱縫焊接操作（筒節(jié)內(nèi)外直縫焊接）

該操作機(jī)采用尾重載荷型，矩形導(dǎo)軌形式，壓緊滾輪偏心可調(diào)節(jié)，每個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)有潤滑裝置，前端設(shè)有操作座椅，方便操作，主要進(jìn)行塔筒縱環(huán)縫的自動(dòng)焊接，該機(jī)還設(shè)有安全保護(hù)裝置，采用棘爪裝置防止鏈條突然斷裂和其他突發(fā)事故發(fā)生時(shí)期保護(hù)作用。該操作機(jī)還配置了焊劑回收輸送裝置，并且根據(jù)用戶需要配置單弧單絲國產(chǎn)的焊機(jī)，以提高焊接效率減輕操作工勞動(dòng)強(qiáng)度。

3.2 HGK20可調(diào)式焊接滾輪架（被動(dòng)絲桿可調(diào)）

該滾輪架主要用于縱逢的焊接，由于風(fēng)力塔的塔筒為錐形結(jié)構(gòu)，因此，我們的被動(dòng)輪采用絲杠頂升可調(diào)節(jié)中心距，這樣可以根據(jù)筒節(jié)的斜度調(diào)整到焊縫處于水平位置，方便焊接。

3.3 HGKF20法蘭焊接滾輪架

該滾輪架主要用于基礎(chǔ)段法蘭的焊接，被動(dòng)輪采用絲杠可調(diào)節(jié)中心距，可以根據(jù)筒節(jié)的斜度調(diào)整到焊縫處于水品位置，方便焊接。整個(gè)基座可以有0～30度的液壓調(diào)整定位，用于基礎(chǔ)段法蘭的焊接。

4 多節(jié)筒體組對(duì)焊接區(qū)

所需設(shè)備：（1）LH5060內(nèi)外環(huán)縫焊接操作機(jī)3套； （2）LH5040外環(huán)縫焊接操作機(jī)3套；（3）Lincoln DC1000/成都振中焊接電源系統(tǒng)6套；（4）ZHGK40組對(duì)滾輪架6套； （5）HGK80行走焊接滾輪架24套。

4.1 LH5060移動(dòng)式內(nèi)環(huán)縫焊接操作機(jī)(多節(jié)筒體內(nèi)外環(huán)縫焊接)

該操作機(jī)采用矩形導(dǎo)軌形式尾重載荷型，壓緊滾輪偏心可調(diào)節(jié)，每個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)有潤滑裝置，設(shè)有安全保護(hù)裝置，采用棘爪裝置防止鏈條突然斷裂和其他突發(fā)事故發(fā)生時(shí)期保護(hù)作用。

4.2 ZHGK40組對(duì)滾輪架

該設(shè)備由2臺(tái)從動(dòng)可液壓升降滾輪架、底座及液壓泵站及控制系統(tǒng)組成。兩臺(tái)滾輪座底座放置在導(dǎo)軌上、各自靠雙向液壓缸調(diào)節(jié)滾輪座的中心距，從而使工件可以做上下左右前后的移動(dòng)，便于工件的組對(duì)。該設(shè)備上的滾輪均為無鋼輪支撐形式，為全優(yōu)質(zhì)聚氨酯輪支撐，不脫膠使用壽命長，并設(shè)有遠(yuǎn)控操作盒。

4.3 HGK80行走焊接滾輪架（電動(dòng)行走）

該滾輪架的結(jié)構(gòu)主要包括一臺(tái)主動(dòng)和一臺(tái)從動(dòng)滾輪架、行走底座及控制系統(tǒng)等，主要是和組對(duì)滾輪架匹配使用。該設(shè)備上的滾輪均為無鋼輪支撐形式，為全優(yōu)質(zhì)膠輪支撐。減速器為本公司設(shè)計(jì)定制的齒輪減速器，傳動(dòng)效率高質(zhì)量穩(wěn)定。接線采用地插座形式，方便工位轉(zhuǎn)移。

5 塔筒噴沙噴漆區(qū)

所需設(shè)備：（1）HGK100電動(dòng)行走噴砂滾輪架3套； （2）HGK80電動(dòng)行走噴漆滾輪架6套。

5.1 HGK100行走噴沙滾輪架

該設(shè)備在噴砂時(shí)使用四個(gè)進(jìn)口聚氨酯材料的聚氨酯滾輪支撐，可以調(diào)節(jié)滾輪座的中心距，便于噴砂。由于整個(gè)噴漆噴砂及組裝線的長度較長，我們采用在線的地插座形式，在移動(dòng)式滾輪架移動(dòng)到另一工位時(shí)，只需將快速插頭插上就近的插座即可使用，避免了由于滾輪架行走長度太長造成走線困難的問題。電器箱采用雙層形式，避免噴沙造成對(duì)電器元器件的損害。

5.2 80噸電動(dòng)行走式噴漆滾輪架

由于整個(gè)噴漆線的長度較長，我們采用在線的地插座形式，在移動(dòng)時(shí)滾輪架移動(dòng)到另一工位時(shí)，只需將快速插頭插上就進(jìn)的插座即可使用，避免了由于滾輪架行走長度太長造成供電困難的問題。電器箱采用雙層形式，避免噴漆造成對(duì)電器元器件的損害。在噴砂時(shí)，使用假法蘭放置在我們定制的帶槽鋼輪中應(yīng)用。

6 結(jié)語

目前，風(fēng)電塔筒行業(yè)正處于發(fā)展階段，國內(nèi)外目前使用的裝備成套性不完整，單位面積產(chǎn)量還有待提高。該生產(chǎn)線具有工廠勞動(dòng)強(qiáng)度低、行車占用少、占地面積小，單位面積產(chǎn)量高等特點(diǎn)，實(shí)際可操作性強(qiáng)。