風力發電機組轉子磁軛鉆孔專用裝置

■國水投資集團西安風電設備股份有限公司（陜西 710038）雒正良

某設計單位高新技術項目“兆瓦機直接驅動永磁風力發電機組新產品試制”，其1.5MW、2.5MW直驅永磁風力發電機組的總體技術水平已經達到世界上同類型風電機組的先進水平，性能穩定可靠，填補了國內風電產業的空白。其中，該風力發電機組關鍵設備和零部件的機加工難度大，零部件為巨型輪盤狀，其直徑5m左右，重10t以上，尤其是在1.5M W轉子支架磁軛內部88組呈斜線分布的6個M8盲孔，在2.5MW轉子磁軛內部84組呈斜線分布的7個M10盲孔。兩種轉子上呈斜線分布孔的斜度不同，設計要求在1.5MW轉子支架磁軛內鉆528-M8盲孔，在2.5MW轉子支架磁軛內鉆588-M10盲孔，孔位置度1mm。傳統的機加工工藝是采用鉆模按已加工的孔定位后，操作者進入支架內使用磁力鉆進行逐個鉆孔，多個工人同時操作，加工精度難以保證且費時費力，不能滿足目前批量生產的加工需求。利用數控鏜床鉆孔，雖能滿足精度要求，但仍屬于單孔加工，而且只能從支架外側進行鉆孔，生產效率較低，且數控鏜床加工成本大，無法解決在磁軛內部準確快速的鉆孔問題。

為了解決此問題，根據圖樣要求，尋找產品規律，通過分析、市場調研、內部交流及溝通，認為只有改變加工方式才能保證供貨周期不延誤，并且能保證產品質量，提出一次加工一排孔或者一組孔的想法，并且要能滿足孔距要求、圓周精確分度要求及孔深要求，故提出此方案：數控回轉工作臺保證分度問題，排鉆解決孔距及一次加工多個孔問題、滑臺解決孔深問題，最后經設計驗證，此設備完全滿足設計要求，且達到了預期目標。

1.設計方案

電機組轉子磁軛鉆孔專用裝置（見附圖），包括位于基坑中的數控回轉工作臺，數控回轉工作臺上安裝有臺面與地面平齊的回轉工作臺，回轉工作臺臺面上安裝數控機械滑臺，數控機械滑臺上安裝七軸多孔鉆裝置，轉子支架的底部安裝在位于地面的定位盤底座上，轉子支架位于七軸多孔鉆裝置上方，以使七軸多孔鉆裝置上的鉆頭對應轉子支架上的加工部位，本實用新型采用數控回轉工作臺，能達到準確分度，兩個相對方向的鉆孔裝置可通過數控機械滑臺來回移動，分度后自動鎖緊，多孔鉆自動化控制系統，實現了用一套設備加工兩種工件，加工鉆孔能夠滿足設計要求，保證了加工精度，提高了工作效率，降低了勞動強度，節約了加工成本。

實用新型鉆孔示意圖

2.設計方案實施

具體實施方案及安裝使用方法：首先確認安裝位置，保證產品零部件最少的倒運、周轉，且有一定的空間。用混凝土打基坑12的底面及四周，按照以下次序安裝設備的各零部件：首先安裝數控回轉工作臺2，再安裝回轉工作臺3，保證安裝好的數控回轉工作臺2轉動靈活，分度準確。然后安裝數控機械滑臺1，將七軸多孔鉆裝置7與數控機械滑臺1聯接，安裝七軸多孔鉆裝置的潤滑油泵4，安裝回水管總成9與冷卻潤滑系統11，保證能正常運轉。最后安裝數控控制系統10，用來控制數控回轉工作臺2與七軸多孔鉆裝置7的運行。安裝后檢查七軸多孔鉆上各鉆頭的位置關系及垂直度要求，保證鉆桿轉動靈活，七孔鉆和六孔鉆能順利切換。

其次，把定位盤底座6安裝在地面上，找正位置，將轉子支架5吊裝在定位底盤6上，并用工件夾緊裝置8固定轉子支架，調節七軸多孔鉆7和數控回轉工作臺2，保證回轉工作臺每旋轉一個位置，多孔鉆裝置上的鉆頭都能對準被加工件加工部位。

將安裝后的七軸多孔鉆裝置7先利用數控回轉工作臺2旋轉一周，檢查分度是否準確，確定分度準確后，先開動兩個七軸多孔鉆裝置7，檢查潤滑冷卻系統是否正常運行，七軸多孔鉆裝置7的鉆頭是否同時旋轉，檢查正常后，七軸多孔鉆裝置7靠近轉子支架5磁軛內壁，開啟七軸多孔鉆裝置7，加工一個相對位置的兩排斜孔2×7—M8底孔后測量尺寸，發現沒問題后，開始自動化連續加工，否則調整加工位置直到定位準確，數控回轉工作臺2旋轉180°后，轉子磁軛外壁上所有孔完成加工。

3.設備驗收

設備安裝后，組織設計部門、設備部、安全部、生產部及加工車間共同對此設備進行驗收，并進行試加工，加工后進行驗證、測量，各項性能指標、產品尺寸要求及其公差均滿足圖樣和用戶設計標準。

4.結語

設備驗收合格后，經過一個月的運行，沒有發現質量事故，完全達到了預期的設想，成功地解決了加工瓶頸問題，滿足了客戶對產品進度的要求，保質保量地完成了任務目標，給公司帶來了可觀的經濟效益，為公司長期開拓此產品加工提供了保證。本裝置成功申請了國家知識產權證書，對此專利進行了保護，同時獲得三峽新能源的實用型獎勵。