淺談風電塔筒門框的自制

蔣國祥 張文康 付 強

中車蘭州機車有限公司

1.引言

近年來，隨著國家對風電行業政策的變化，加之風電消納越來越困難，國內集中大型風電場的建設進度明顯放緩，部分棄風率較大的風電基地，已被國家能源局叫停，公司各塔筒生產基地，越來越得不到充足的訂單，以維持均衡的生產；同時越來越多的塔筒制造廠家直接用低價進行投標搶奪僅有的訂單。故而在保證質量的前提下，想盡一切辦法降低塔筒制作的成本，成為塔筒制造企業的必選之路。門框作為風電塔筒的一個重要部件，降低其采購成本及縮短供貨周期將顯得十分重要。

2.風電塔架門框簡介

風電塔筒門框由鋼板卷制而成，為對稱的兩半，然后焊接而成，如圖一所示；其鋼板一般為低合金高強度熱軋鋼板，常見牌號為Q345C、Q345D及Q345E等[1]，根據使用環境溫度的高低而選用，抗拉強度高達470MPa至630MPa[2]，所使用鋼板的厚度一般在60mm至110mm不等。

圖一

3.傳統的門框生產方式

圖二

目前常用的技術方案為直接使用卷板機進行卷制，如圖二所示。具體的流程為：下料-開坡口-卷制-校正-焊接-無損檢測-尺寸測量-包裝發貨。

4.傳統門框生產方式的弊端

1.卷板機價格很高，增加了門框的制作成本；

2.卷板機無法有效的卷制門框兩端的橢圓弧度，影響門框的外形尺寸，加大了與門板的裝配間隙，常常造成大量的返工；

3.供貨周期太長，影響塔筒的生產供貨周期。

5.門框自制方案。

自制如圖三所示的設備，該設備由底部支架，移動壓頭，及液壓系統三部分組成，底部支架由底板、側板、立柱組成，移動壓頭由頂頭、拉板、扣板、靠板及墊板組成，液壓系統由油缸及液壓泵組成。設備工作時，由液壓系統提供動力，油缸推動移動壓頭拉板進行移動，壓頭擠壓放置在底部支架上的門框鋼板，形成門框，一頭壓好后，調整門框位置，壓制門框另一頭，待門框成型并尺寸測量合格后，焊接加強筋進行對接焊縫焊接。

圖三

6.門框自制的優點

實現塔筒制造基地所需塔筒門框的自制，一方面可以有效利用基地現有資源（如：成熟的焊接工藝、高水平的焊接人員、現有的無損檢測公司、現有的焊機等設備、具有戰略合作關系的原材料供貨商），直接降低門框制作的成本；另一方面直接減少了門框制作供貨的部分環節（如門框運輸等），縮短了門框的供貨周期。同時門框制作的設備能夠自制，成本低廉，且操作方便。

7.經濟效益分析

一臺門框制作專用卷板機價格為150萬，而自制設備的成本價格才數千元，自制門框可降低3000元/噸的采購成本，按照門框重量1.2噸/套，年產300套塔筒計算，直接可降低采購成本108萬；另門框自制可縮短每一個項目首套塔筒制作周期10天，可平均整體縮短塔筒生產周期約3天，同時有效的減少了大量不必要的返修，節省了人力及物力，故而年綜合節約塔筒制作成本在150萬元以上。

8.結束語

本文提供的塔筒制作方案，設備可完全自制，且成本低廉，部分材料完全可由塔筒生產產生的廢料進行利用加工，同時門框制作設備操作方法簡單易懂，有效的降低了塔筒制作成本，提高盈利能力，提升市場競爭力。

[1]趙連明. SL1500 風力發電機組塔架與基礎環原材料技術規范.1500.012.0002.01B，2010.

[2]GB/T 1591-2008. 低合金高強度鋼[S].