风力发电机组叶片塔筒清洗及修补技术
2019-10-21李伟强赵炜
李伟强 赵炜
（水电十四局大理聚能投资有限公司，云南 大理 671000)
作为清洁能源的风力发电行业，近年来在中国取得了巨大的发展，塔筒维修质量也越来越受到行内的注意，不仅要确保油漆腐蚀不会发生在操作期间，以确保油漆的质量外观，没有明显的表面缺陷，膜厚度不均匀，表面色差问题。由于塔筒体积大，塔筒在维修过程中的支撑和旋转为维修提供了理想的操作环境，成为影响维修效果的重要因素。
一、风电塔筒清洗技术
（一）总体设计与工作原理
本次设计主要是针对高耸的钢结构，塔筒的支撑架则需要具备一定的强硬度，并且能够保证其自有的频率，以此来规避机械共振的发生。
塔筒清洗的设计结构的永磁吸附，通过改变磁跟踪和稳定塔筒的表面吸附，完成塔筒的部分表面清洁，主要由清洁设备，磁跟踪框架、控制箱、伺服减速机、传动轴。
设备运行时，两台伺服减速机驱动两个轨道，用可变磁单元完成清洗设备在运行时对风力机塔表面的外观，如前、后、差动转向等。该装置可在运行过程中完成塔外局部的清洗；前框配有摄像头，提供反馈，确保清洗过程中设备运行及时避开障碍物，监控工作环境；清洁遥控操作控制箱。
（二）主要技术参数
本文设计的风电塔筒清洗装置需要将塔筒外表面的局部清洗、洗尘等作业及时完成，在作业的同时还应具备曲面的适应能力及越障能力，现将详细参数列表如下：
表1-1 清洗装置主要参数表
（三）塔筒叶片清洗装置的设计
本文公开了一种风力发电机叶片清洗设备。工人可通过移动电动板车将设备移动到刀片需要清洗的位置，将电动伸缩杆伸至刀片底部附近位置，摄像观察，控制器调节擦拭头。擦拭头由刀片底部的卡设置在刀片上。适应不同厚度和不同时期的清洁棉软可以与叶片表面，提高清洁的干净，过程没有擦拭工人爬上塔，和提高工人的安全，无需手动清洗的同时，提高工作效率。
清洗架装置主要配置在滚轮架上，而滚轮架主要由轮廓弹簧及连杆连接，具备一定的收缩能力，以配备较大差异性曲率的情节表面。本次所设计的滚轮主要装备有微型齿轮电机驱动及滚轮旋转。其次，这两种伸缩液压杆可根据差异性的清洁区域来调节滚筒高度来确保自己的清洁质量。
二、风电塔筒修补技术
（一）塔筒修补中的一些问题
本次设计的塔筒尺寸中，直径为4m，高度为80余米。在塔筒实际设计的过程中，筒体一般为分段结构，间隔两段间采用锻造法兰实施衔接，最长已达到30余米。
1.喷丸时
塔管安装在转动轮胎上。打磨时，磨后表面会再次与旋转轮胎接触，导致气缸表面(被挤压气缸表面的灰尘、沙粒等)受到污染，气缸通常是锥形的。当旋转时，两端的直径不同，如连续向同一方向旋转，导致气缸向前旋转，增加了与污染区域的接触，增加了从轮胎上掉下来的风险。如果反复旋转，柱面就会翻转。反复按压转动轮胎上的粘砂，增加表面的擦伤。
2.油漆时
油漆旋转会损坏油漆表面。修复面积过大，修复难度大，修复漆面与原漆面色差大。喷涂时需使用无气喷涂机。如果圆筒不旋转固定位置，镀层厚度会不均匀，表面容易出现下垂、橘皮等缺陷。
（二）解决方案
避免这种严重影响维修质量。确保维修质量能满足设计和业主的要求。
1.焊接后平整用50mm Q345钢板
将钢板加工成两个相同的圆环，其外径等于缸体的大端法兰，内径等于缸体小端的内径。
2.向每60度用钻头和法兰螺栓孔对应一个孔
焊缝局部补强板高度为100毫米的两边的螺栓孔，并使用它作为一个间距板，以避免接触整个环表面和法兰表面，造成损伤的热喷锌法兰表面修复层。
3.旋转轮胎上加工与50mm钢板配套的压槽
经计算结构应满足强度要求。(50mm板按1.5 MW重量产品设计)
筒缸两端用螺栓与工装连接后，在维修操作中，转动轮胎与工装接触，带动气缸旋转，气缸上无死角。以下问题已经很好地解决了。
（三）应用实例
该工艺涉及大丰工程、张北大坝工程和内蒙古库仑塔的制造。在实际设计中取得了成功，该塔可以在理想状态下进行维修。从而为维护提供了必要的保证，以满足业主和设计人的要求。
总结
在研究的过程中，国内外针对风机叶片的研究主要聚焦于去污：去污是去除叶片表面吸附的污染物，防污是采取适当的措施防止灰尘、静电灰等污染。物体附着在叶子的表面。大多数防污技术都是在叶片表面使用一定的自洁氟碳树脂、氟化聚氨酯等涂料，以减少叶片表面的污染物和吸附。根据塔筒清洗的操作要求，设计了塔筒清洗装置，阐明了塔筒清洗装置的总体结构和工作原理，确定了主要技术参数，确定了清洗装置。电机产生的阻力力矩减小了电机的损耗，保证了清洗装置的稳定性。经过项目实践性应用的的见证，风力发电机叶片塔筒修补技术的运用过程能够友好的处理筒体振动、二次污染以及大面积修补返工等棘手问题。不仅在工期时长上得到了有效的缩减，还在工作效率上实现了稳步提高。为该情节设备的运行提供了安全性的保障，由此可见，此次设计的叶片塔筒清洁设备及修补技术运用能够完全满足工人操作的基本需求。
