风电筒体卷圆通用工艺课件

风电筒体卷圆通用工艺,2012.11.05,中华力量,畅通世界,工艺技术部,Contents,风电筒体卷圆通用工艺,上海振华重工,风电筒体卷圆定义及设备简介,卷圆，依靠卷板机（又称滚板机、轧圆机）将钢板滚圆的过程。实际上就是在外力的作用下，使钢板的外层纤维伸长，内层纤维缩短而产生弯曲变形（中层纤维不变）。,上海振华重工,1.1风电筒体卷圆定义,风电筒体卷圆定义及设备简介,卷圆根据钢板温度可分为冷卷、温卷、热卷。实际选用上述三种卷圆还需综合考虑钢板厚度、材质及设备等因素。热卷，通常必须将钢板在室内加热炉均匀加热。加热温度是一般的终卷（终锻）温度，从始锻温度到终锻温度的范围称为锻造温度。一般认为，当碳素钢板板厚tD/40(D为筒体内径)时，应该进行热卷。,上海振华重工,1.2风电筒体卷圆分类,风电筒体卷圆定义及设备简介,为了避免冷、热卷板时存在的困难，取冷、热卷板中的优点，提出了温卷的新工艺。温卷是将钢板加热至500600，使板料比冷卷时有更好的塑性，同时减少卷板超载的可能，又可减少卷板时氧化皮的危害，操作也比热卷方便。由于温卷的加热温度通常在金属的再结晶温度以下，因此实质上仍属于冷加工范围。,上海振华重工,风电筒体卷圆定义及设备简介,由于卷板是在卷板机上进行连续三点滚弯的过程，利用卷板机可将板料弯成单曲率或双曲率的制件。风电筒体卷制均为单曲率卷制，如圆柱型筒体、圆锥形筒体，这也是最常见，最简单的卷板制件。双曲率制件如球面、双曲面。,上海振华重工,1.3风电筒体卷制曲面形状,风电筒体卷圆定义及设备简介,卷板机按轴辊数目和位置，可分为三辊卷板机和四辊卷板机两类。其中三辊卷板机，又分为对称式与不对称式两种。,上海振华重工,2.1卷圆设备分类,三辊卷板机,四辊卷板机,风电筒体卷圆定义及设备简介,上海振华重工,2.2卷板机特点及适用范围,风电筒体卷圆定义及设备简介,上海振华重工,风电筒体卷圆定义及设备简介,上海振华重工,2.3卷板机主要参数,以公司W11S-120/1704500型水平下调式三辊卷板机为例，主要有以下主要技术参数：机器规格：120/1704500mm钢板屈服极限：275Mpa485Mpa钢板最大厚度：170mm120mm预弯最大板厚：150mm110mm满载卷制最小工件直径：3000mm卷板最大宽度：4500mm机器外形尺寸：12970183337625(mm),Contents,风电筒体卷圆通用工艺,上海振华重工,风电筒体卷圆前准备,上海振华重工,风电筒体卷圆前需进行以下准备工作：卷板前须熟悉图纸、工艺、精度、材料性能等技术要求，然后选择适当的卷板机，并确定冷卷、温卷还是热卷。检查板料的外形尺寸、坡口加工、剩余直边和检验模板的正确与否。钢板开始弯曲时的最小力臂称为理论剩余直边，下图阴影部分即为剩余直边。a)对称弯曲时T1=T/2b)不对称弯曲时T1T/2,风电筒体卷圆前准备,上海振华重工,表中T1为侧辊中心距的一半，t为板料厚度。实际上剩余直边要比理论值大，一般对称弯曲时再增加620t；不对称弯曲为对称弯曲时的1/61/10。检查卷板机的运转是否正常，并向注油孔口注油。清理工作场地，排除不安全因素。卷板前一般对板料进行预弯(预放压头除外)。由于板料在卷板机上弯曲时，两端边缘总有剩余直边。,Contents,风电筒体卷圆通用工艺,上海振华重工,风电直筒体卷圆步骤及要求,上海振华重工,直筒体卷圆流程图,数控下料、划线、开制坡口钢板下料前去除表面氧化皮及铁锈，下料钢板轧制方向为筒体圆周方向。下料后需检查钢板外形尺寸，一般要求长宽偏差1mm,对角线偏差2mm。划线需清楚易于辨认，并敲样冲眼进行标记。根据坡口图要求开出筒体纵缝及环缝坡口。目前公司引进了坡口清根机，现在环缝外侧坡口只需切割出一个小斜角，其余在筒体组对后利用坡口清根机直接加工出来。,风电直筒体卷圆步骤及要求,上海振华重工,卷圆，目前基地风电直筒体均为卷整圆的工艺，分为预弯、对中、初卷等过程。钢板进料后需对端部进行预弯。预弯的原因在于剩余直边在矫圆时难以完全消除，并造成较大的焊缝应力和设备负荷，容易产生质量事故和设备事故，所以一般应对板料进行预弯，使剩余直边弯曲到所需的曲率半径后再卷弯。,钢板进料,钢板预弯,风电直筒体卷圆步骤及要求,上海振华重工,预弯，可在三辊卷板机、四辊卷板机或预弯水压机上进行。现把预弯的方法略述如下：1)在水压机上用模具预弯的方法，适用于各种板厚。通常模具的长度都比板料短，因此，预弯必须逐段进行。,压力机预弯,风电直筒体卷圆步骤及要求,上海振华重工,2)利用三辊卷板机预弯图a取一圆弧板，厚度应大于卷制钢板板厚的两倍。待卷制钢板放于圆弧板与上棍之间进行弯曲，适用于板厚24mm的钢板预弯，不超过设备能力的60%。图b取一平板，厚度应大于待卷制钢板板厚的两倍，在平板上放置一楔形垫块，板边置于垫块上，压下上辊筒，使边缘弯曲。适用于板厚24mm，不超过设备能力的60%。图c可仅增加垫块进行预弯，适用于较薄板件。,a),b),c),风电直筒体卷圆步骤及要求,上海振华重工,3)自带预弯功能三辊卷板机预弯通过下辊整体水平移动，调整上下辊中心距，通过上下辊的挤压来进行预弯。,风电直筒体卷圆步骤及要求,上海振华重工,板料进行对中，为防止产生歪扭，将预弯的板料置于卷板机上滚弯时，应把板料对中，使板料的纵向中心线(筒体母线)与辊子轴线保持严格的平行。下面介绍几种常见的对中方法。1）四辊卷板机利用下辊对中在四辊卷板机上对中时，调节侧辊，使板边紧贴侧辊对中,见附图(a)。2)利用挡板对中在三辊卷板机上安装可拆卸式挡板，板件进料后紧贴挡板对中，见附图(b)。,风电直筒体卷圆步骤及要求,上海振华重工,3）利用板边紧靠下侧辊对中将板件抬起，使板边紧贴下辊的侧面，然后再将板件放平，见图(c)。4)利用对中槽对中把板件对准下辊的直槽进行对中，见图(d)。,风电直筒体卷圆步骤及要求,上海振华重工,板件初卷板件位置对中后，严格采用快速进给法和多次进给法滚弯，调节上辊（在三辊卷板机上）或侧辊（在四辊卷板机上）的位置，使板料发生初步弯曲，然后来回滚动而弯曲。当板件移至边缘时，根据板件和所划的线来检验板件的位置正确与否，然后逐步压下上辊并来回滚动，使板料的曲率半径逐渐减小，直至达到规定的要求。冷卷时，由于钢板的回弹，卷圆时必须施加一定的过卷量，在达到所需的过卷量后，还应来回多卷几次。对于高强度钢板，由于回弹较大，最好在最终卷弯前进行退火处理。卷弯过程中，应不断用检验模板检查筒体内径尺寸。,风电直筒体卷圆步骤及要求,上海振华重工,筒体吊装、纵缝焊接筒体初卷成型后用马板固定，并借助U形吊具将筒体型卷板机工位移至纵缝焊接工位。,筒体吊装,纵缝焊接,风电直筒体卷圆步骤及要求,上海振华重工,筒体复圆(矫圆)筒体纵缝焊接后会发生变形，所以必须进行矫圆。矫圆分加载、滚圆、卸载三个步骤，使工件在逐渐减少矫正荷载下进行多次滚卷。其实筒体复圆过程主要是为了消除纵缝焊后的内外棱角。,内棱角,外棱角,Contents,风电筒体卷圆通用工艺,上海振华重工,风电锥筒体卷圆步骤及要求,上海振华重工,锥筒体卷圆流程图,锥筒体数控下料、划线、开制坡口过程与直筒体相似，可参考进行。锥筒体为卷半圆工艺，两半圆卷制成型后开出纵缝坡口，在专用平台上放出地样，并将两半圆根据地样装配、点焊固定。装配完成后将筒体翻身放置在滚轮架上焊接纵缝。最后进行锥筒体复圆。,风电锥筒体卷圆步骤及要求,上海振华重工,卷半圆锥筒体工件一端大另一端小，其两端曲率也就不同，展开后的板料一般呈扇形。要在常用的弯板机上弯制成锥体，必须采取一些工艺措施或辅助装置才能实现。但有一个基本条件必须满足，即锥体小端圆直径必须大于该卷板机的最小加工直径。下面介绍几种常见的锥体卷圆方法。矩形送料法。以三个圆柱体面组成近似锥面，见下图1。其弯制步骤为：按上辊平行于HK线在全范围内辊弯，形成图1(c)；上辊平行于AB沿锥体小口展开长(BC)进行弯制；上辊平行于CD沿锥体小口展开长(BC)进行弯制；,图1,风电锥筒体卷圆步骤及要求,上海振华重工,2)小口减速法利用在小口加摩擦减速装置，使板件小口边送料，阻力增加面减速，从而达到弯制过程中上辊与工件素线基本重合的目的，见图3。图中1为下辊，2为上辊，3为工件，4为减速装置。目前公司利用了类似于小口减速的方法，依靠卷板机靠棍减速。,图3,风电锥筒体卷圆步骤及要求,上海振华重工,锥筒体装配1）如下图所示调整拼接平台0,90,180,270四个位置的水平，要求平面度控制在3mm之内。2）利用划线工装在平台上划出锥筒体上下口内、外径的地样线，并划出检验线。3）将划出的地样线做24等分，测量各等分点的水平，要求平面度控制在3mm之内。4）沿外径地样线布置导向板。,风电锥筒体卷圆步骤及要求,上海振华重工,5）根据地样线将已卷好的半圆锥筒体吊装到拼接平台上，并调整半圆锥筒体的垂直度。6）半圆锥筒体调整到位后修割余量，并开制坡口。7）将另外一个半圆锥筒体吊装并调整到位，并修割余量。定位点焊两个半圆锥筒体装配后，通过拉紧工装调节对接缝的间距，并复测筒体装配尺寸。按照要求进行定位点焊。,风电锥筒体卷圆步骤及要求,上海振华重工,锥筒体翻身将锥筒体翻身至平躺位置，并放到预先布置好的滚轮架上。,风电锥筒体卷圆步骤及要求,上海振华重工,锥筒体纵缝焊接、探伤、复圆与直筒体相同，可参照执行。锥筒体尺寸检查，检查筒体上下口内、外径尺寸，端面平整度、垂直度等，具体参考项目尺寸控制计划进行。,Contents,风电筒体卷圆通用工艺,上海振华重工,风电筒体卷圆常见问题及解决方法,上海振华重工,卷板质量，卷板质量主要包括外形缺陷、表面压伤及卷裂三个方面。外形缺陷1）缺陷分类卷制直筒体时，常见的外形缺陷有过弯、锥形、鼓形、束腰、边缘歪斜和棱角等缺陷，具体见下表。,风电筒体卷圆常见问题及解决方法,上海振华重工,2）外形缺陷矫正方法锥形、鼓形、束腰、边缘歪斜缺陷可校平钢板后重新卷圆；过弯可调整轴辊至正确位置继续卷圆；棱角缺陷可借助垫板、垫块消除。,风电筒体卷圆常见问题及解决方法,上海振华重工,表面压伤卷板时，钢板或轴辊表面的氧化皮及粘附的杂质，会造成板料表面的压伤。尤其是热卷或热矫时，氧化皮与杂质对板料的压伤更为严重。为了减少氧化皮的危害，常采用下列防治措施：1