Изготовление поддона и опорной плиты

Обзор продукта

Рамы гондолы и опорные плиты служат основной несущей конструкцией приводных механизмов ветровых турбин, обеспечивая опору для главного вала, редуктора, генератора и системы поворота при экстремальных циклических нагрузках. Эти тяжелые сварные конструкции изготавливаются из высокопрочных конструкционных стальных листов толщиной от 30 до 150 мм, при этом вес отдельной детали может достигать 80 тонн. Процесс изготовления начинается с прецизионной плазменной или лазерной резки листов в соответствии с требованиями класса исполнения EN 1090-2 EXC4, после чего выполняется многопроходная сварка под флюсом (SAW) и сварка дугой с флюсонаполненной проволокой (FCAW) с использованием присадочных материалов, сертифицированных по стандартам AWS A5.29 и В ISO 17632. Каждый сварной шов рассчитан на выдерживание усталостных нагрузок, превышающих 10^7 циклов в соответствии с проектными стандартами IEC 61400-1, при этом стыковые сварные швы с полным провалом и Т-образные соединения с частичным провалом проверяются посредством 100% ультразвукового контроля (UT) в соответствии с В ISO 17640 и магнитопорошкового контроля (MT) в соответствии с В ISO 17638.

Термообработка для снятия остаточных напряжений после сварки

Термообработка для снятия остаточных напряжений после сварки (PWHT) является обязательной для всех узлов каркаса гондолы и опорной плиты с целью устранения остаточных напряжений, возникших в результате сварки, и обеспечения стабильности размеров в течение 20-летнего расчетного срока службы турбины. PWHT выполняется в программируемой газовой печи с контролем температуры в соответствии с В 10052, как правило, с выдержкой при температуре от 580 °C до 620 °C в течение одного часа на каждые 25 мм толщины, с последующим контролируемым охлаждением со скоростью не более 50 °C в час для предотвращения повторного упрочнения или деформации. Для соединений толстых секций, превышающих 80 мм, во время многопроходной сварки применяется промежуточная термообработка для снятия напряжений, чтобы поддерживать межпроходную температуру в диапазоне от 150 °C до 250 °C, как указано в В 1011-2. Эта термообработка снижает пиковые остаточные напряжения до уровня ниже 30% предела текучести материала, что подтверждается результатами измерений тензометрическими датчиками при сверлении отверстий в соответствии с ASTM E837, гарантируя, что опорная плита сохраняет допуск на механическую обработку ±0,05 мм на критических сопряжениях подшипников и редуктора даже после многих лет эксплуатации.

CNC Механическая обработка и защита поверхностей

CNC Обработка соединительных поверхностей рамы гондолы осуществляется на портальном фрезерном станке размером 6 м × 4 м × 2 м с системой управления Heidenhain TNC 640, что позволяет обеспечить точность позиционирования ±0,02 мм и чистоту поверхности Ra 1,6 мкм на всех седлах подшипников и монтажных площадках редуктора. Корпуса подшипников главного вала рассверлены с допуском H7 в соответствии с ISO 286-2, при этом соосность удерживается в пределах 0,03 мм по всей длине опорной плиты. Монтажные фланцы редуктора обработаны с плоскостной точностью 0,05 мм на метр, а расположение отверстий под болты выдержано с точностью ±0,1 мм относительно диаметра окружности шага турбины. Все обработанные поверхности защищены двухслойной эпоксидной грунтовкой, соответствующей требованиям к коррозионной защите ISO 12944-4 C5-M, с толщиной сухой пленки не менее 240 мкм. Встроенные подъемные проушины и транспортные кронштейны спроектированы в соответствии со стандартами DNV-GL-ST-0378 с коэффициентом безопасности 4:1 по отношению к пределу текучести, что обеспечивает безопасную обработку во время сборки и морской установки.

Области применения и отрасли

Каркасы гондол и опорные плиты, изготовленные компанией Leading Top Union, используются на наземных и морских ветроэнергетических платформах мощностью от 3 до 15 МВт, обслуживая крупнейших производителей оригинального оборудования (OEM) и подрядчиков по проектированию, закупкам и строительству (EPC) в секторе возобновляемой энергетики. Для морских ветровых электростанций в Северном и Балтийском морях опорные плиты рассчитаны на экстремальные волновые нагрузки и 50-летние штормовые условия в соответствии с DNV-OS-J101, а расчеты усталостной прочности основаны на кривых S-N из В 1993-1-9. Типичная рама гондолы морской турбины мощностью 8 МВт весит от 45 до 65 тонн и поддерживает трансмиссию, передающую крутящий момент 12 000 кНм при номинальной скорости ветра 12 м/с. Соединение подшипника поворота с опорной плитой должно сохранять выравнивание с точностью до 0,1 градуса в течение всего срока службы турбины, что требует допусков обработки ±0,05 мм на монтажной поверхности кольца поворота диаметром 4 метра. Эти узлы подвергаются 100% неразрушающему контролю, включая ультразвуковое тестирование с фазированной решеткой (PAUT) в соответствии со стандартом ASTM E2491 для обнаружения плоских дефектов длиной до 2 мм.

Применение в судовом двигателестроении

Помимо ветроэнергетики, наши мощности по изготовлению крупногабаритных конструкций позволяют производить каркасы гондол и опорные плиты для судовых силовых установок, где требования к конструкции аналогичны требованиям к ветровым турбинам. Для азимутальных подруливающих устройств на судах динамического позиционирования опорные плиты изготавливаются из судостроительной стали NV E36 или DH36 в соответствии с правилами DNV; толщина листов достигает 120 мм, а вес одной детали — 60 тонн. Эти компоненты должны выдерживать торсионные вибрации от дизель-электрических приводов, работающих со скоростью от 600 до 1200 об/мин, что требует применения процесса термообработки после сварки (PWHT) для поддержания плоскостности в пределах 0,5 мм на 5 метров после механической обработки. Монтажные поверхности редуктора рассверлены с допуском H6 и чистотой поверхности Ra 0,8 мкм, что обеспечивает целостность масляной пленки для гидродинамических подшипников. Каждая морская опорная плита проходит 100% радиографический контроль (РТ) в соответствии с В ISO 17636-1 по всем сварным швам полного провара с критериями приемки по В ISO 5817 уровень B — самому строгому уровню качества для сварных соединений в критически важных для безопасности применениях.

Каркасы для горнодобывающей промышленности и обогатительной промышленности

В горнодобывающей и горно-обогатительной промышленности рамы габаритного типа используются для приводов крупных мельниц и головных шкивов конвейеров, где конструктивные нагрузки превышают 500 тонн статического веса плюс динамические ударные силы. Опорные плиты для приводов мельниц SAG изготавливаются из износостойкой стали AR400 или AR500 толщиной до 150 мм в соответствии с требованиями стандарта ASME BTH-1 для подъемных устройств с подвеской под крюком. Корпуса главных подшипников обрабатываются для установки сферических роликовых подшипников с диаметром отверстия до 1,2 метра, с допуском IT6 в соответствии с ISO 286-2. Эти узлы требуют термообработки после сварки при температуре от 550 °C до 600 °C для снятия напряжений, с последующим контролируемым охлаждением для предотвращения водородного растрескивания в толстых участках. Каждый сварной шов проверяется с помощью ультразвукового контроля методом дифракции по времени пролета (TOFD) в соответствии с В ISO 15626, позволяющего обнаруживать сквозные дефекты размером до 1 мм в пластинах толщиной до 200 мм. Готовая опорная плита покрыта трехслойной эпоксидно-полиуретановой системой в соответствии с ISO 12944-5 для обеспечения коррозионной стойкости в кислой шахтной среде.

Почему стоит выбрать Leading Top Union для изготовления рамы гондолы и опорной плиты

Управление качеством и сертификация сварки

Завод компании Leading Top Union в Сучжоу работает в соответствии с комплексной системой управления качеством, сертифицированной по стандарту ISO 3834-2 для сварки, EN 1090-2 EXC4 для изготовления стальных конструкций и AWS D1.1 на соответствие нормам сварки конструкций. Процедуры сварки сертифицированы в соответствии с В ISO 15614-1 для всех толщин листов до 150 мм, включая процессы сварки под флюсом (SAW), сварки в защитной газа с присадочным металлом (FCAW) и сварки в защитной газа (GMAW) с присадочными металлами, соответствующими прочности основного материала от S355 до S690QL. Имеется специализированная лаборатория неразрушающего контроля с инспекторами, сертифицированными по В ISO 9712 уровня III, способными выполнять ультразвуковой (UT), магнитопорошковый (MT), радиографический (RT) и ультразвуковой контроль с фазовым массивом (PAUT) для всех категорий сварных швов. Для критически важных сварных швов опорных подшипников главного вала применяется 100% ультразвуковой контроль с фазовым массивом с использованием автоматизированных систем сканирования, которые регистрируют полные объемные данные для обеспечения прослеживаемости, что соответствует требованиям DNV-GL-ST-0361 для компонентов морских ветровых турбин.

Инженерная поддержка и моделирование технологических процессов

Инженерная команда обеспечивает полную поддержку в области проектирования с учетом технологичности, включая расчет методом конечных элементов (FEA) в соответствии с В 1993-1-5 для расчета потери устойчивости листовых конструкций и В 1993-1-8 для расчета сварных соединений. Цикл термообработки после сварки (PWHT) моделируется с помощью вычислительного теплового анализа для прогнозирования деформации и распределения остаточных напряжений, оптимизации размещения приспособлений и последовательности сварки, чтобы удержать припуски на окончательную механическую обработку в пределах 3 мм на 80-тонных узлах. Для каждой рамы гондолы формируется план последовательности сварки, который уравновешивает приток тепла по всей конструкции, используя температуры предварительного нагрева, рассчитанные в соответствии с В 1011-2 на основе значений углеродного эквивалента (CEV) до 0,45%. Обрабатывающий центр CNC оснащен встроенной системой зондирования, которая измеряет критические границы раздела в процессе обработки, компенсируя тепловое расширение и износ инструмента, чтобы соблюдать допуски ±0,05 мм без дополнительных операций. Все данные о размерах записываются в цифровой двойник для полной прослеживаемости от необработанной пластины до готовой сборки.

Логистика и управление проектами

Логистика и управление проектами интегрированы в производственный процесс: каждая рама гондолы и опорная плита проектируются с встроенными подъемными проушинами, транспортными седлами и поверхностями с антикоррозионной защитой для международных перевозок. Осуществляется координация с независимыми инспекционными агентствами, такими как DNV, Lloyd's Register или Bureau Veritas, в отношении контрольных точек и точек фиксации, что обеспечивает соответствие специфическим требованиям проектов в сфере морской ветроэнергетики или судостроения. Мощность 80-тонного мостового крана на предприятии и монтажные цеха шириной 12 метров позволяют обрабатывать цельные сварные конструкции, которые помещаются в стандартные транспортные контейнеры или на плоские поддоны. При типичном сроке выполнения заказа от 12 до 16 недель от закупки материалов до окончательной проверки обеспечивается соблюдение графиков поставок «точно в срок» для сборочных линий турбин. Свяжитесь с нашей технической службой продаж по адресу info@leadingtopunion.com и предоставьте спецификации рамы гондолы, включая диаметры отверстий главных подшипников, размеры интерфейса редуктора и требуемый класс исполнения, чтобы получить подробное предложение по изготовлению с полной документацией по неразрушающему контролю и сертификации.

Связанные товары и услуги