新能源背景下风电塔筒模具的探索与实践

随着我国城市化飞速发展，城市用电压力越来越大，新能源电力发展迫在眉睫，国家需要大力发展新能源技术。从社会可持续发展的战略角度来看，开发和利用新能源替代传统的化石能源是能源结构调整重要发展方向之一。经研究和实践发现，钢结构塔筒设计高度超过一定的规模时，钢塔筒的运输的困难度大幅度提升，严重影响了我国风力发电的发展与使用。混凝土塔筒模具采用分节、分片制作并在现场进行拼装和吊装，塔筒模具沿高度方向分为若干筒节，筒节沿周圈分成若干环片。而生产混凝土塔筒的设备是塔筒模具，塔筒模具不同于普通的模具产品，其产品要求精度高、结构形式独特，各节段的关联尺寸要求较严格。其特殊的结构形式和严格的尺寸精度，必须制定合理的制作工艺作为技术保障。混凝土塔筒模具的优点是维护要求低、施工方便性高，特别适用于我国风量较高的省份，有利于增加风力发电量。

风电塔筒模具是依据塔筒制件要求设计的,根据塔筒制件不同的尺寸要求，塔筒模具由相应的标准块模具组成。风电塔筒模具的结构主要由底模、侧模板、端模板、上盖及其它相关零部件组成。

1.风电塔筒模具特点

①侧模板和端模板与底模连接方式为铰接式，该方式便于侧模板和端模板的开合，利于工人操作。铰接式连接方式利于模具型腔尺寸的调整。

②模具采用的振捣方式是附着式整体振捣，该振捣方式是将振动器通过底模上平板下方的加强筋传递振捣力，该方式技术先进，振动均匀，操作简单。

2.高精度风电塔筒模具的制造难点

风电塔筒模具制作难度大的主要原因是涉及到的范围广、制作工艺技术要求复杂、质量控制难度大、生产制作精度要求高。难点主要集中在以下方面：塔筒模具的震动能力的传递特性、金属部件热处理、数控加工技术、钳工整体装配、混凝土制作要求、生产现场的使用环境等。只有不断的创新提高各工序的工艺制造水平和技术要求，才能生产出应用于不同形式的风电塔筒模具。

3.型腔内侧数控加工工艺

高精度的塔筒模具是通过数控龙门铣床来保证精度的要求，大型高精度的塔筒模具对数控机加工的刀具要求非常严格。刀具的使用应与数控龙门铣床的转速相匹配，这样才能加工出高精度的模板和检测质量样板。机加工时应遵循技术加工工艺要求：先粗车后精车、先远后近、基准面先加工原则。满足保证加工误差控制在0.2mm以内。

4.结构件的焊接制作

在大型模具底模、侧模、端模的结构件焊接制作时，底模的制作难度是最大的，底模板本身是一个弧面扇形钢板。制作的同时应“退火”消除内应力，保证风电塔筒模具在使用过程中的性能，同时也为后续加工作准备。为此采用了激光数控下料、高精度的拼装平台，满足下料误差控制在2mm以内。