一种风力发电机组塔筒法兰外翻反变形整形工装及其方法与流程

本发明涉及风力发电机组的技术领域，尤其是一种风力发电机组塔筒法兰外翻反变形整形工装及其方法。

背景技术：

风力发电机组的塔架根据运输条件及安装情况通常采用分段式结构，各塔筒段采用锻造法兰配高强度螺栓的连接方式。由于法兰预留内倾量小，焊接后法兰变形，造成法兰连接部位外侧有间隙，影响螺栓连接的预紧力，对风机的稳定性有很大的影响。但在设计技术要求及塔架制造标准GB/T19072上明确规定法兰不允许外翻。故需要对焊接变形的法兰进行整形返修，以满足技术要求及标准的规定。

目前，采用的方法一是将法兰与筒节连接的内侧焊缝刨除，然后再连续焊接内侧焊缝，以达到将法兰返修至内倾的目的，虽然这种方法也具有一定的效果，但不能保证将外翻的法兰100％返修至合格，经过多次反复碳弧气刨后再焊接的返修方式，造成大量焊接材料及人工的浪费，反复焊接也会影响焊缝的质量。采用的方法二是对法兰焊接后采用火焰烘烤焊缝整形解决外翻问题，但是火焰烘烤周期长，效果不明显，部分烘烤后法兰外翻更加严重，存在不确定性。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中存在的不足，提供一种风力发电机组塔筒法兰外翻反变形整形工装及其方法，整形合格率达到100％，消除安装过程中的质量隐患。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种风力发电机组塔筒法兰外翻反变形整形工装，通过若干根对称紧固的高强度螺栓与塔筒法兰固定连接，它具有相对设置的底板和平板法兰，底板的顶面和平板法兰的底面之间设置有若干块筋板和一个支撑圈，每块筋板均位于支撑圈的内侧，平板法兰上开设有若干个与塔筒法兰上的安装孔位置相对应的通孔。

进一步限定，上述技术方案中，若干块筋板均匀设置在底板的顶面和平板法兰的底面之间。

进一步限定，上述技术方案中，若干块筋板和一个支撑圈均采用焊接的方式设置在底板的顶面和平板法兰的底面之间。

进一步限定，上述技术方案中，每块筋板的背面均贴紧于支撑圈的内壁。

一种风力发电机组塔筒法兰外翻反变形整形工装的方法，具体步骤如下：

S1：反变形整形工装与塔筒法兰之间通过若干根对称紧固的高强度螺栓固定连接；

S2：选择若干个位置点，测量塔筒法兰与反变形整形工装之间的间隙并记录数据；

S3：采用焊炬在塔筒法兰的内拐角处进行烘烤，烘烤1～2圈作为一次，对高强度螺栓进行对称紧固，测量并记录若干个位置点处塔筒法兰与反变形整形工装之间的间隙；

S4：按照S3中的方法对塔筒法兰的内拐角烘烤数次后直至塔筒法兰与反变形整形工装之间的间隙不大于0.3mm，待塔筒法兰冷却后将反变形整形工装拆除，再测量塔筒法兰的实际内倾量。

进一步限定，上述技术方案中，焊炬对塔筒法兰的内拐角的烘烤温度为400～500℃。

进一步限定，上述技术方案中，焊炬对塔筒法兰的内拐角的烘烤采用线状加热的方式。

本发明的有益效果是：反变形整形工装采用焊接方式，结构简单，制作方便，降低劳动强度，节省材料且强度可靠，焊后时效处理后机加工，尺寸稳定，可以反复重复利用，平板法兰采用反变形结构，在使用时与塔筒法兰配合，用高强度螺栓连接，筋板均布一周，受力均匀，保证反变形整形工装强度及结构稳定；反变形整形工装结合正确的火焰烘烤方法来解决塔筒法兰外翻无法整形的问题，达到较好的整形效果，整形合格率达到100％，消除安装过程中的质量隐患，且操作简单，适用性强，不受作业环境的影响，整形时间较少，成本低，不影响人身安全，同时也减少反复焊接造成的材料及人工浪费。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明反变形整形工装的结构示意图；

图2是本发明反变形整形工装操作方法的示意图；

图3是图2的剖视图；

图4是塔筒法兰烘烤位置的示意图。

图中的标号为：1、底板；2、平板法兰；3、筋板；4、支撑圈；a、塔筒法兰；b、高强度螺栓；c、内拐角；d、塔筒筒壁。

具体实施方式

见图1～4，本发明一种风力发电机组塔筒法兰外翻反变形整形工装，通过若干根对称紧固的高强度螺栓b与塔筒法兰a固定连接，它具有相对设置的底板1和平板法兰2，底板1的顶面和平板法兰2的底面之间采用焊接的方式设置有若干块筋板3和一个支撑圈4，每块筋板3均位于支撑圈4的内侧，且每块筋板3的背面均贴紧于支撑圈4的内壁，若干块筋板3均匀设置在底板1的顶面和平板法兰2的底面之间。平板法兰2上开设有若干个与塔筒法兰a上的安装孔位置相对应的通孔。反变形整形工装采用焊接方式，结构简单，制作方便，降低劳动强度，节省材料且强度可靠，焊后时效处理后机加工，尺寸稳定，可以反复重复利用，平板法兰2采用反变形结构，在使用时与塔筒法兰a配合，用高强度螺栓b连接，筋板3均布一周，受力均匀，保证反变形整形工装强度及结构稳定。

使用该反变形整形工装时需要辅助火焰烘烤，烘烤一至两圈后将高强度螺栓b拧紧，参考平板法兰2与筒体法兰a连接面外侧的间隙来判断整形的情况，当外侧完全没有间隙时即可判定筒体法兰a返修完成，待筒体法兰a完全冷却后拆除反变形整形工装，然后测量筒体法兰a的实际内倾量。

该风力发电机组塔筒法兰外翻反变形整形工装的方法，具体步骤如下：

S1：反变形整形工装与塔筒法兰a之间通过若干根对称紧固的高强度螺栓b固定连接，高强度螺栓b配合垫圈和螺母一起使用，高强度螺栓b通过液压扳手并采用对称紧固的方式紧固；

S2：选择若干个位置点，测量塔筒法兰a与反变形整形工装之间的间隙并记录数据，以供返修过程参考；

S3：采用射吸式焊炬在塔筒法兰a的内拐角c处进行烘烤，火焰加热时，调节好气体的混合比例(中性焰)，控制焊嘴距离烘烤位置的高度，禁止使用内焰及焰心加热。烘烤温度为200～700℃，温度测量点选择在烘烤位置的背部，对于温度的控制使用红外线测温仪进行测量控制；焊嘴与烘烤位置的夹角为45°倾斜。焊炬对塔筒法兰a的内拐角c的烘烤采用线状加热的方式，线状加热的宽度不宜太大，线状加热的宽度一般取钢板厚度的0.5～2倍，对于中等厚度的钢板，线状加热的宽度一般不宜超过50mm。火焰烘烤行走路线应采用螺旋直线行走法，不应在同一位置反复加热，防止局部产生过热现象。烘烤1～2圈作为一次，使用液压扳手对高强度螺栓b进行对称紧固，测量并记录若干个位置点处塔筒法兰a与反变形整形工装之间的间隙；

S4：按照S3中的方法对塔筒法兰a的内拐角c烘烤数次后直至塔筒法兰a与反变形整形工装之间的间隙不大于0.3mm，待塔筒法兰a冷却后将反变形整形工装拆除，再测量塔筒法兰a的实际内倾量，火焰矫正后的冷却方式为空冷；若不合格，重新按照上述要求继续返修，累计烘烤时间不超过20小时。

反变形整形工装结合正确的火焰烘烤方法来解决塔筒法兰a外翻无法整形的问题，达到较好的整形效果，整形合格率达到100％，消除安装过程中的质量隐患，且操作简单，适用性强，不受作业环境的影响，整形时间较少，成本低，不影响人身安全，同时也减少反复焊接造成的材料及人工浪费。