Vélrænum hlutum í vindmyllum er ýtt út í ystu æsar með stöðugum snúningi, breytilegu vindálagi, aftakaveðri og því að þeir þurfa að endast í áratugi án þess að vera auðvelt að laga. Aðalskaftið er mikilvægasti hluti hvers túrbínumótors. Áreiðanleiki þess ákvarðar hvort allt kerfið framleiðir orku eða ekki.Túrbínustokkarsem geta mætt þessum þörfum eru gerðar með ferli sem kallast "skaftsmíði."Smíðaframleiðir stokka sem þola milljónir álagslota á 20 til 25 ára endingartíma með því að vinna stál undir stýrðum þrýstingi til að slétta út kornabyggingu þess og losna við alla galla að innan. Það er útskýrt í þessu stykki hvers vegnaskaftsmíðier ekki aðeins valinn heldur einnig nauðsynlegur í vindorkunotkun.
Hvers vegna svikin skaft eru mikilvæg fyrir áreiðanleika vindmylla
Byggingarkröfur vindmylla drifrásarinnar
Aðalskaft vindmyllunnar flytur kraft frá snúningsnefinu yfir í gírkassann eða vélina. Það styður einnig þyngd og snúningsstundir snúningssamstæðunnar. Vindhraði og vindátt breytist stöðugt, sem gerir það að verkum að þessi álag breytist allan tímann. Þetta skapar flókið, fjölása álagsástand sem er alltaf að breytast. Skaftsmíði ferlið uppfyllir þessar þarfir með því að búa til hluta sem hefur efniseiginleikana þykka og samræmda yfir allan þverskurðinn. Engar holur, gallar eða veikir blettir-bara há-sterkt stál sem er allt eins og þolir allt sem vindurinn kastar á það.
Efnisheildleiki við langvarandi-hleðslu
Túrbínusköftum er ekki breytt eins oft og smærri slithlutar eru við venjulega viðgerðir. Þeim er ætlað að endast eins lengi og hverflan gerir, sem er venjulega 20 ár eða meira. Þeir verða skoðaðir en ekki er ætlað að skipta þeim út. Til þess að þessi endingartími sé mögulegur verður efnið að vera solid, sem aðeins er hægt að gera á öruggan háttskaftsteypuaðferð. Þegar stál er smíðað er það þjappað saman, sem fyllir í örsmá göt, gerir kornin minni og stillir kristalbyggingunni upp við helstu álagsleiðir í skaftinu. Þetta gerir hluti þar sem raunverulegir eiginleikar passa nákvæmlega við - og fara oft lengra en - hönnunarforskriftina. Þetta gefur verkfræðingum trú á að þeir geti giskað rétt á hvernig hluturinn muni haga sér til lengri tíma litið.
Kröfur um gæðatryggingu og rekjanleika
Framleiðendur upprunalegs búnaðar (OEM) og viðurkenningarhópar fyrir vindmyllur þurfa miklar upplýsingar um alla mikilvæga vélarhluta. Ef þú notar stjórnaðskaftsmíðiaðferð til að gera asvikin skaft, þú getur fengið fulla efnismælingu. Þetta felur í sér hitatölur, efnafræðivottorð, niðurstöður úr vélrænni prófun og skrár yfir prófanir sem ekki eru-eyðileggjandi. Birgjar sem eru vottaðir af ISO 9001:2015, ssKína Welong, hafa gæðaeftirlitskerfi sem búa til og halda utan um þessar upplýsingar á skipulegan hátt. Þannig er hægt að rekja hvert svikið skaft sem er flutt aftur til hráefnis síns og aðstæðna sem það var gert við. Þetta stig ábyrgðar er nauðsynlegt á sviði þar sem einn brotinn hluti getur komið í veg fyrir að hverfla virki í margar vikur.
Hvernig smíði eykur þreytuþol í túrbínusköftum
Hlutverk kornflæðis í þreytuframmistöðu
Þreytusprungur byrja á stöðum þar sem mikið álag er, eins og skarpar breytingar, yfirborðsgalla eða brot að innan, og dreifast við endurtekna álag þar til efnið brotnar. Þetta er stöðvað með skaftsmíðunarferlinu, sem tryggir að kornflæðislínurnar fari alla leið meðfram skaftinu og um rúmfræðilega eiginleika eins og axlir og lyklarásir án þess að stoppa til að klippa. Þessi stilla kornbygging setur erfiðustu stefnu efnisins eftir aðalhleðsluleiðinni. Þetta gerir streitustigið mun hærra áður en þreytusprunga byrjar að myndast. Þessi örbyggingarbrún þýðir beinlínis fleiri ár af stöðugri þjónustu fyrir hluta sem verður hlaðinn og losaður hundruð milljóna sinnum á líftíma sínum.
Þjöppunarafgangsálag sem varnarkerfi
Að bæta við þjöppandi afgangsþrýstingi við og nálægt yfirborði hlutans er einn af minna augljósu kostunum við skaftsmíðina. Togspenna veldur því að þreytusprungur vaxa en þrýstispennur sem eftir eru stöðva þær. Sprunga getur ekki breiðst út um svæði sem er þjappað saman. Stýrð smíða ásamt hægrihitameðferðog yfirborðsfrágangur, skapar afgangsálagssnið sem kemur í veg fyrir að þreytusprungur byrji á veikustu stöðum skaftsins. Þetta er sérstaklega gagnlegt á flakaradíum og burðartaufflötum, sem eru staðir með mikið álag og þar sem slit á túrbínuás byrja venjulega.
Bestun hitameðferðar eftir smíði
Ferlið við að mynda skaftið og hitameðhöndlunin sem kemur á eftir því vinna saman að því að fá endanlega vélrænni eiginleikann sem hönnunarverkfræðingurinn vill. Eftir mótun, slökkva og herða bæta jafnvægið milli styrks og seigleika, sem gerir málminn ónæmari fyrir bæði sliti og brothættum brotum. Vegna þess að svikin örbygging er einsleit og ekki aðskilin eins og steypuefni, er hitameðhöndlunarviðbrögðin sú sama frá einu skafti til annars og frá einni lotu til annars. Vegna þessa geta framleiðendur verið vissir um að hvert skaft sem þeir senda uppfylli lágmarkskröfur. Þetta er ströng regla sem framleiðendur vindmylla gilda áður en hlutum er leyft að fara í framleiðslu.
Samanburður á sviknum og steyptum skaftum í vindorkunotkun
Af hverju steypa fellur stutt fyrir aðalskaft
Þegar þú kastar stórum, líkamlega mikilvægum hluta eins og aðalskafti vindmyllu, tekur þú áhættu sem erfitt er að minnka að fullu með því að athuga eingöngu. Þegar stór mót harðna mynda þau gróft kornbygging, dendritic aðskilnað og innri eyður sem gera efnið minna endingargott og minna ónæmt fyrir brot en unnið efni. Þó að steypa sé góð leið til að búa til nærri-net-laga hluta, þá eru vélrænir eiginleikar hlutar sem framleiddir eru afskaftsmíðieru almennt betri vegna þess að efnið hefur verið unnið í stað þess að hella og herða. Munurinn á áreiðanleika á milli svikinna og steyptra skafta er of stór til að hunsa í vindorkuiðnaðinum, þar sem brotnir hlutar þýða tekjumissi og lagfæringar sem erfitt er að gera erlendis eða í dreifbýli.
Samanburður á vélrænum eignum
Þegar þú setur smíðaðar og steyptar stálstangir úr sama efni og hitameðhöndlun við hliðina á hvor annarri, hafa þær smíðaðar alltaf hærri togstyrk, flæðistyrk og höggseigu. Ferlið við að mynda skaft skapar lítil, jöfn korn með stýrðri útbreiðslu karbíða og annarra seinni fasa. Þetta gerir efnið erfiðara að brjóta, sérstaklega við lágt hitastig, sem er mikilvægt fyrir hverfla sem vinna á köldum stöðum. Samkvæmt niðurstöðum úr þreytuprófum geta svikin stokka höndlað mun meiri hringrásarspennu áður en þau byrja að sprunga samanborið við steyptar útgáfur. Þetta þýðir að þeir endast lengur og þurfa færri óvænt viðgerðarskref á meðan á vinnutíma hverflans stendur.
Kostnaðarsjónarmið yfir líftíma hverfla
Vegna kostnaðar við verkfærin og orkumagns sem þarf fyrir smíðaferlið,smíðaðar stangireru dýrari í kaupum í fyrstu. Þegar þú leggur saman heildarkostnað allrar lífsferilsins, sem felur í sér ófyrirhugaða niður í miðbæ, flutning krana í stað fjarskafts, og misst orkuframleiðslu, eru steyptir stokkar að miklu leyti ódýrari kosturinn. Fólk sem vinnur í vindorkuverum og hefur lent í því að steypa stokka bili þekkir þessa stærðfræði mjög vel. Þegar borið er saman við kostnað við eina bilun í þjónustu er aukakostnaðurinn sem greiddur er fyrir steyptan skaft við öflun lítill. Þetta á sérstaklega við um hafsvæði eða fjarlægar hverflasvæði þar sem erfitt er að komast að lagfæringum og kosta mikið.
Viðhalds- og langlífi kostir svikinna túrbínuskafta
Lengra skoðunarbil
Til að draga úr kostnaði og tryggja að hverflar séu alltaf til staðar vilja eigendur lengja tímann á milli fyrirhugaðra athugana og viðhaldsatburða. Theskaftsmíðiaðferð gerir efnið stöðugra, svo það er hægt að athuga það oftar. Þetta er vegna þess að hættan á að óvæntir gallar vaxi er mun minni en meðsteyptir íhlutir. Þegar svikin skaft eru tekin í notkun í fyrsta lagi sýna ó-eyðandi prófanir venjulega að þeir eru hreinir og gallalausir-. Þetta veitir áreiðanlega grunnlínu fyrir vöktun allan líftíma hverflans, sem gerir rekstraraðilum kleift að skipuleggja viðhaldsstarfsemi út frá raunverulegu ástandi frekar en varkárri varúðaráætlun.
Samhæfni við ástandseftirlitskerfi
Ástandseftirlitskerfi (CMS) eru innbyggð í nútíma vindmyllur. Þessi kerfi hafa auga með titringi, hitastigi og hljóðgjafa til að finna vandamál áður en þau bila. Ferlið við að móta skaft gerir hluta sem eru þekktir og einsleitir með kraftmikla hegðun. Þetta gerir það auðveldara að setja nákvæm staðalmerki fyrir CMS reiknirit. Stöðugur staðall gerir muninn skýrari áberandi, sem gerir þér kleift að finna merki um slit á legum, misstillingu eða sprunguvöxt hraðar. Sú staðreynd að hágæða steyptar skaftar vinna með stafrænni rakningartækni styður stefnuna í átt að fyrirhuguðum viðgerðaraðferðum sem draga úr kostnaði og ófyrirséðum niðurtíma.
Stuðningur við 25 ára hönnunarlíf
Vindmylluverkefni eru fjármögnuð miðað við áætlanir um að þær muni starfa í 20 til 25 ár. Þessu hönnunarlífi verða allir helstu hlutar að uppfylla og ef einn brotnar of fljótt er aðalskaftið eitt það erfiðasta og dýrasta í viðgerð. Þegar þú notar rétt efni, hitameðhöndlun og frágang utan á skaftinu meðan á smíðaferlinu stendur, gerir það skaft sem áætlanir um álagslíftíma, byggðar á vel-þekktum brotafræðiaðferðum, eru langt yfir hönnunarmarkmiðinu. Birgir eins ogKína Welong, sem hefur verið að gerasérsniðnir steyptir hlutarfyrir viðskiptavini í Evrópu, Norður-Ameríku og Asíu-Kyrrahafssvæðinu í meira en 20 ár, hafa aðferðastjórnun og gæðastjórnunarhæfileika til að standa við þessi frammistöðuloforð.
Niðurstaða
Skaftsmíði er ómissandi í vindmyllum vegna þess að það skilar því sem ekkert annað framleiðsluferli jafnast á við: Aðalskaft með fágaðri kornabyggingu, yfirburða þreytuþol, fullan rekjanleika efnis og langtímaáreiðanleika sem vindorkuhagkvæmni krefst. Eftir því sem hverflar stækka og flytjast á krefjandi staði á hafi úti, mun frammistöðubilið milli svikinna og annarra ása aðeins verða meiri.Kína Welong, ISO 9001:2015 vottað og þjónað alþjóðlegum viðskiptavinum síðan 2001, býður upp á verkfræðilega sérfræðiþekkingu og gæðainnviði til að útvega svikin túrbínuskaft sem uppfylla ströngustu forskriftir.
Algengar spurningar
Hvaða stálflokkar eru venjulega notaðar í smíða á skafti á vindmyllum?
Algengar einkunnir eru meðal annars meðal-kolefnisblendi stál eins og 42CrMo4, 34CrNiMo6 og 18CrNiMo7-6. Þessar málmblöndur bjóða upp á samsetningu herðni, seigleika og þreytuþols sem krafist er fyrir stóra snúningsöxla. Sérstök einkunn sem valin er fer eftir skaftstærð, rekstrarálagi og hitameðhöndlunarlotunni sem túrbínuhönnuðurinn tilgreinir.
Hvaða ó-eyðandi prófunaraðferðum er beitt á svikin hverflastokka?
Ultrasonic prófun (UT) er aðalaðferðin til að greina innri galla í stórum sviknum skaftum, sem geta greint innfellingar, tómarúm eða sprungur um allan þversniðið. Magnetic particle inspection (MPI) er notað til að greina yfirborðs- og nær-ósamfellur í yfirborði. Báðar aðferðirnar eru venjulega framkvæmdar eftir loka hitameðferð og vinnslu, með niðurstöður skjalfestar sem hluti af gæðaskrá íhlutarins.
Er hægt að framleiða svikin túrbínuskaft eftir sérsniðnum teikningum og málum?
Já. Reyndir framleiðendur eins og Welong framleiða svikin stokka fyrir-verkfræðiteikningar og sýnishorn af viðskiptavinum. Verkfræðiteymi þeirra nota AutoCAD, Pro-Engineering og Solidworks og geta aðstoðað við að þróa eða fínstilla teikningar þar sem þörf krefur. Þessi sveigjanleiki styður bæði OEM framleiðsluáætlanir og kröfur um eftirmarkaðsskipti á skafti.
Hvernig stuðlar bolsmíðiferlið að 25 ára hönnunarlífi túrbínu?
Smíða framleiðir skaft með yfirburða þreytuþol, lágmarks innri galla og stöðuga vélræna eiginleika - sem allir styðja beint við-langtíma endingu. Þegar þau eru sameinuð með viðeigandi hitameðferð og yfirborðsfrágangi eru svikin stokka hönnuð og prófuð til að þreyta líftímamarkmið sem fara yfir 20- til 25 ára hönnunarkröfur, sem dregur úr hættu á ótímabæra bilun í notkun.
Hvaða vottorð ætti birgir fyrir smíða á vindmylluás að hafa?
ISO 9001:2015 er grunngæðastjórnunarvottun. Það fer eftir kröfum viðskiptavinarins, birgjar gætu einnig þurft að sýna fram á að þeir uppfylli sérstaka staðla fyrir vindiðnaðinn eða leggja fram skoðunarskýrslur þriðju-aðila. Fullur rekjanleiki efnis, vélrænni prófunarskýrslur og NDT færslur eru staðlaðar skjalavæntingar fyrir helstu vindmyllurskaftsmíði.
Vertu í samstarfi við sannaðan birgðasalaskaft - Hafðu samband við Welong í dag
Ef verkefnið þitt krefst svikinna túrbínuskafta sem uppfylla krefjandi frammistöðu- og skjalastaðla,Welonger tilbúinn að hjálpa. Með yfir tveggja áratuga reynslu af því að útvega sérsniðna smíðaða málmíhluti til viðskiptavina í vindorku, olíu og gasi, loftrými og iðnaði víðs vegar um Bretland, Bandaríkin, Þýskaland, Frakkland, Ástralíu og víðar, sameinum við kínverska framleiðsluhagkvæmni og stranga gæðastjórnun. ISO 9001:2015 vottaður,-hæfur í verkfræði og skuldbundinn til-afhendingar á réttum tíma, Welong er traustur svikinn skaft samstarfsaðili þinn. Sendu okkur teikningar þínar eða tækniforskriftir í dag klmetal@welongpost.com.
Heimildir
1. ASM International. (2005).ASM Handbook, Volume 14A: Málmvinnsla: Magngerð. ASM International, Materials Park, Ohio.
2. Burton, T., Jenkins, N., Sharpe, D. og Bossanyi, E. (2011).Vindorkuhandbók(2. útgáfa). John Wiley & Sons, Chichester, Bretlandi.
3. Hau, E. (2013).Vindmyllur: grundvallaratriði, tækni, notkun, hagfræði(3. útgáfa). Springer, Berlín.
4. Dieter, GE (1988).Vélræn málmvinnsla(3. útgáfa). McGraw-Hill, New York.
5. Bannantine, JA, Comer, JJ og Handrock, JL (1990).Undirstöðuatriði málmþreytugreiningar. Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey.
6. DNV GL. (2016).DNVGL-ST-0361: Vélar fyrir vindmyllur. DNV GL, Høvik, Noregi.
