[发明专利]一种风力发电塔架主体结构制作方法

权利要求书

1.一种风力发电塔架主体结构制作方法，所述风力发电塔架主体结构由自下至上依次连接的基础环、下段塔筒、中段塔筒和上段塔筒组成，基础环及各段塔筒分别制作，通过法兰连接；其特征在于，具体制作过程如下：

1)下料切割：

基础环及各段塔筒的本体均为圆锥形筒体，筒体由1至多个筒节组成，各筒节采用不同厚度钢板制作；

首先根据施工图将各筒节放样展开，展开后的筒节为扇形；采用数控切割机下料，数控编程时对切割、刨边、机械加工、滚圆和焊接收缩部位留加工余量；每个筒节内表面划4条等分的定位线，作为组对与检测基准线，并标记筒节号；

基础环上的椭圆孔在筒节下料后采用数控切割机加工，所有螺栓孔钻孔；

2)坡口加工；

基础环筒节的纵向、环向焊缝坡口采用刨边机加工，各段塔筒筒节的纵向、环向焊缝坡口采用半自动切割机进行加工，加工环向焊缝坡口时，半自动切割机沿与筒节扇形弧边相配合的环形轨道走行，保证切割精度；各筒节连接处钢板不等厚处按1：4加工过渡坡口；

3)筒节卷制；

各筒节分别采用三辊卷板机进行卷制，用弦长不小于1500mm的弧形样板反复检查，保证各筒节的弧度与弧形样板之间的间隙≤2mm，以保证两端对接后的筒节圆度；

筒节弧度检查合格后，在对处的坡口背面点焊固定，其对口错边量≤2mm，对接焊缝局部间隙≤3mm，以保证筒节的同轴度和上下口平行度；

4)筒节纵缝焊接；

筒节卷制完成后吊运至焊接区地面上，使纵缝处于平焊位置，用半自动埋弧焊机进行焊接；焊接前检查筒节焊接接头对口错边量≤2mm；

纵缝两端使用引弧板和引出板，引弧板和引出板的坡口形式与纵缝的坡口形式相同，长度不小于100mm；纵缝内侧坡口焊接前预留焊接反变形量，保证焊后焊缝外侧不发生苹果形凹陷；内侧焊缝焊接完成后，外侧用碳弧气刨清根后采用悬臂埋弧焊机进行焊接；

纵缝焊接完成后后的纵向焊缝先经外观检查、无损探伤检测合格，再检查纵向焊缝处筒节的圆度，如有超差采用三辊卷板机对其进行溜圆；

5)筒节与法兰组焊；

筒节与法兰组装时，筒节与法兰连接的一端向上立放在操平的平面上，将法兰放置在筒节上端，保证法兰与筒节的形位公差、对接时的错边、坡口间隙符合技术文件要求，并保证筒节的纵缝位于2个法兰孔的中间位置；全部检查合格后在点焊固定；

筒节与法兰组装后放在焊接胎具上，用悬臂焊机进行内、外侧焊缝的焊接，内侧焊缝焊接完成后清根，再进行外侧焊缝焊接；

全部焊接完成后，焊缝经外观检查、无损探伤检测合格后与其它筒节组装形成筒体；

6)筒体各筒节之间环缝组焊；

筒节与筒节组装时，先将一个筒节放在可调式焊接滚轮架的可调滚轮架上，再将与之连接的另一个筒节放在固定滚轮架上，按切割时所给的定位线定位；调整可调滚轮架的4个滚轮使筒节外侧的错边、坡口间隙符合要求，然后在筒节坡口外侧点焊固定；

将组装好的2个筒节沿可调滚轮架滑动，再将另一个筒节放在固定滚轮架上与之前组装好的筒节进行组对，依此类推直至完成此段筒体所有筒节的组装；在组装好的筒体内侧相应位置打上标记，筒节与筒节对接均采用外侧对齐，筒节组装时纵向焊缝互相错开180°，其最大允许错边量dx≤2mm；

筒体组装完成后检查即筒体两端面平行度和各段筒节的同轴度，合格后方可进行环向焊缝焊接；

采用半自动埋弧焊机在筒体内部对环缝内侧焊缝进行焊接，焊接完成后在筒体外侧对环缝进行清根，清根后采用悬臂埋弧焊机焊接环缝外侧焊缝；

环向焊缝经外观检查、无损探伤检测合格；

7)筒体成品检验；

检验项目如下：

a.检测筒体任意截面的圆度偏差；

b.检测筒体两端法兰面平行度和同轴度，把弹簧秤拴在钢卷尺上，用5～10kg相同大小的力，分别测量两侧圆周上4个均布的端点到相对侧端面中心点的长度，其相对差值在2㎜以内为合格；

c.筒体任意局部表面凹凸度；

d.筒节焊接接头在环向和轴向形成的棱角；

e.法兰的平面度,用激光测平仪检查。

2.根据权利要求1所述的一种风力发电塔架主体结构制作方法，其特征在于，切割下料及坡口加工时，切割允许偏差如表1所示：

表1 切割允许偏差

边缘加工允许偏差如表2所示：

表2 边缘加工允许偏差