浅谈风电塔筒门框的自制

蒋国祥 张文康 付 强

中车兰州机车有限公司

1.引言

近年来，随着国家对风电行业政策的变化，加之风电消纳越来越困难，国内集中大型风电场的建设进度明显放缓，部分弃风率较大的风电基地，已被国家能源局叫停，公司各塔筒生产基地，越来越得不到充足的订单，以维持均衡的生产；同时越来越多的塔筒制造厂家直接用低价进行投标抢夺仅有的订单。故而在保证质量的前提下，想尽一切办法降低塔筒制作的成本，成为塔筒制造企业的必选之路。门框作为风电塔筒的一个重要部件，降低其采购成本及缩短供货周期将显得十分重要。

2.风电塔架门框简介

风电塔筒门框由钢板卷制而成，为对称的两半，然后焊接而成，如图一所示；其钢板一般为低合金高强度热轧钢板，常见牌号为Q345C、Q345D及Q345E等[1]，根据使用环境温度的高低而选用，抗拉强度高达470MPa至630MPa[2]，所使用钢板的厚度一般在60mm至110mm不等。

图一

3.传统的门框生产方式

图二

目前常用的技术方案为直接使用卷板机进行卷制，如图二所示。具体的流程为：下料-开坡口-卷制-校正-焊接-无损检测-尺寸测量-包装发货。

4.传统门框生产方式的弊端

1.卷板机价格很高，增加了门框的制作成本；

2.卷板机无法有效的卷制门框两端的椭圆弧度，影响门框的外形尺寸，加大了与门板的装配间隙，常常造成大量的返工；

3.供货周期太长，影响塔筒的生产供货周期。

5.门框自制方案。

自制如图三所示的设备，该设备由底部支架，移动压头，及液压系统三部分组成，底部支架由底板、侧板、立柱组成，移动压头由顶头、拉板、扣板、靠板及垫板组成，液压系统由油缸及液压泵组成。设备工作时，由液压系统提供动力，油缸推动移动压头拉板进行移动，压头挤压放置在底部支架上的门框钢板，形成门框，一头压好后，调整门框位置，压制门框另一头，待门框成型并尺寸测量合格后，焊接加强筋进行对接焊缝焊接。

图三

6.门框自制的优点

实现塔筒制造基地所需塔筒门框的自制，一方面可以有效利用基地现有资源（如：成熟的焊接工艺、高水平的焊接人员、现有的无损检测公司、现有的焊机等设备、具有战略合作关系的原材料供货商），直接降低门框制作的成本；另一方面直接减少了门框制作供货的部分环节（如门框运输等），缩短了门框的供货周期。同时门框制作的设备能够自制，成本低廉，且操作方便。

7.经济效益分析

一台门框制作专用卷板机价格为150万，而自制设备的成本价格才数千元，自制门框可降低3000元/吨的采购成本，按照门框重量1.2吨/套，年产300套塔筒计算，直接可降低采购成本108万；另门框自制可缩短每一个项目首套塔筒制作周期10天，可平均整体缩短塔筒生产周期约3天，同时有效的减少了大量不必要的返修，节省了人力及物力，故而年综合节约塔筒制作成本在150万元以上。

8.结束语

本文提供的塔筒制作方案，设备可完全自制，且成本低廉，部分材料完全可由塔筒生产产生的废料进行利用加工，同时门框制作设备操作方法简单易懂，有效的降低了塔筒制作成本，提高盈利能力，提升市场竞争力。

[1]赵连明. SL1500 风力发电机组塔架与基础环原材料技术规范.1500.012.0002.01B，2010.

[2]GB/T 1591-2008. 低合金高强度钢[S].