Что касается процесса сварки вращателей для ветрогенераторов?

Процесс сварки вращателя ветрогенераторной башни

Ниже приведена разбивка процесса сварки вращателей для сварочных башен ветрогенераторов:

1. Процесс изготовления ветрогенераторной башни (где устанавливаются вращатели):

Листопрокатка: Крупногабаритные стальные листы (часто толщиной более 80 мм) прокатываются в цилиндрические «банки».

Продольная сварка: Отдельные банки свариваются швом по всей длине. Для этого часто используются манипуляторы и системы колонн и стрел.

Кольцевая сварка (где ключевым элементом являются вращатели): После формирования отдельных банок они выравниваются и соединяются друг с другом кольцевыми сварными швами, образуя секции башни. Это основное применение сварочных вращателей. Вращатели удерживают и вращают тяжёлые цилиндрические секции, позволяя стационарной сварочной головке (обычно на манипуляторе колонн и стрел) выполнять кольцевую сварку.

Сварка фланцев: Фланцы крепятся к концам секций, также кольцевыми сварными швами, для сборки на месте.

Сварка дверных рам: Дверные рамы свариваются, как правило, механизированной дуговой сваркой порошковой проволокой или металлопорошковой проволокой.

2. Основной процесс сварки ветрогенераторных башен:

Сварка под флюсом (SAW): Это основной метод сварки как продольных, так и кольцевых швов при изготовлении ветрогенераторов.

Высокая производительность наплавки: SAW обеспечивает чрезвычайно высокую производительность наплавки и необходимое тепловыделение для толстостенной стали, используемой в ветрогенераторах.

Автоматизация: SAW легко адаптируется к автоматизации, что критически важно для стабильного качества и производительности при выполнении крупных, повторяющихся сварных швов.

Многопроволочная сварка под флюсом: Для дальнейшего повышения производительности широко используются многопроволочные системы сварки под флюсом (например, двухдуговая, тандемная, тандемная двухдуговая), в которых несколько сварочных горелок подают сварочную ванну на одну и ту же поверхность.

Защита флюсом: Дуга находится под слоем гранулированного флюса, защищающего сварочную ванну от атмосферных загрязнений. Это также снижает ее подверженность воздействию факторов окружающей среды, таких как ветер.

Ориентация: При сварке под флюсом (SAW) обычно требуется сила тяжести для удержания наплавленного металла и флюса на месте, что означает необходимость изменения ориентации деталей (например, поворота с помощью вращателей) для поддержания плоского или горизонтального положения при сварке.

Другие процессы (для определенных применений):

Газодуговая сварка плавящимся электродом (GMAW или MIG) и дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW): используется для различных целей, включая сварку дверных рам, или в сочетании с SAW для определенных проходов.

Электрогазодуговая сварка (EGW): высокоэффективный процесс вертикальной автоматической сварки, применяемый для толстых листов, особенно на морских ветроэнергетических установках. Более новый вариант, SESLA, обладает такими преимуществами, как минимальное разбрызгивание и выделение дыма, а также отличная ветроустойчивость.

Сварка в узкую разделку: применяется для уменьшения объема сварного шва с использованием специальных плоских сварочных головок и головок с одинарной или двойной проволокой.

3. Роль сварочных вращателей:

Точное вращение: Сварочные вращатели (также известные как поворотные ролики) используют колеса для выравнивания и вращения цилиндрических заготовок, таких как «банки» ветряной башни, с равномерной и контролируемой скоростью.

Типы ротаторов:

Обычные вращатели: простые, прочные и широко используются для внутренней сварки, сварки длинных швов, обработки поверхностей и монтажа внутреннего оборудования.

Самоцентрирующие вращатели (SAR): преимущественно используются при сварке круглых швов (кольцевых сварных швов) благодаря своей способности обеспечивать высокую стабильность вращения и автоматическое центрирование заготовки.

Вращатели с защитой от смещения: специально разработаны для предотвращения смещения секций во время вращения, что критически важно для поддержания точного совмещения в процессе сварки.

Вращатели для сборки: помогают точно совместить две секции (контейнера) перед кольцевой сваркой.

Интеграция с системами автоматизации: вращатели практически всегда используются совместно с другим автоматизированным сварочным оборудованием, таким как:

Манипуляторы колонного типа: они подводят сварочную головку SAW к стыку. Вращатель вращает контейнер, в то время как головка SAW остается неподвижной при кольцевой сварке или перемещается продольно при шовной сварке.

Системы лазерного отслеживания шва и видеонаблюдения: интегрированы с вращателями и манипуляторами для обеспечения точного отслеживания и сварки стыка, позволяя операторам дистанционно контролировать процесс и снижать утомляемость.

ПЛК/ЧМИ (программируемый логический контроллер с человеко-машинным интерфейсом): обеспечивает управление параметрами сварки и движением вращателя в режиме реального времени, позволяя точно регулировать и оптимизировать процесс сварки.

4. Проблемы и решения:

Толстая сталь: Ветряные башни изготавливаются из очень толстой стали, что требует высокой скорости наплавки и тщательного контроля подвода тепла для предотвращения дефектов. Технология дуговой сварки под флюсом (SAW), особенно многопроволочная дуговая сварка под флюсом (SAW), позволяет решить эту проблему.

Размер и вес: Огромные размеры и вес секций ветрогенераторных башен требуют использования мощных вращателей и систем транспортировки материалов.

Качество сварки: Любые дефекты сварки могут быть очень дорогостоящими для устранения и нарушить целостность конструкции. Автоматизация, точное управление и подходящие сварочные материалы имеют решающее значение для высококачественной сварки.

Условия окружающей среды (при сварке на месте или в суровых условиях): Хотя изготовление большинства башен осуществляется в цехах, некоторые виды работ (например, соединение секций на месте или в морских/арктических условиях) могут столкнуться с проблемами, связанными с холодом, ветром и вибрацией. Для работы в таких экстремальных условиях разрабатываются специализированные сварочные роботы.

По сути, сварочные вращатели играют основополагающую роль в автоматизированном и эффективном производстве ветрогенераторных вышек, обеспечивая необходимое позиционирование и вращение для сложных сварочных процессов, в первую очередь дуговой сварки под флюсом, для обеспечения высококачественного и производительного изготовления.