Na području opreme za vjetrenjače, glavno vratilo promjera 300-500 mm, kao ključni dio prijenosa vjetrenjače, izravno određuje pouzdanost radnog ciklusa jedinice u trajanju od 20 godina, na temelju okruglosti vratila (zahtjev je ≤ 0,02 mm) i cilindričnosti mjesta ležaja (≤ 0,015 mm). Kada vodeće poduzeće za opremu vjetrenjača obrađuje takvo vratilo od kaljenog i popuštenog čelika 42CrMo, suočava se s tradicionalnim procesnim zastojem: potrebna su tri procesa: „prethodno tokarenje na horizontalnom tokarilu → poluprecizno tokarenje na stolnom bušilu → precizno brušenje na vanjskom cilindričnom brusilu“. Višestruko stezanje uzrokuje da koaksijalnost mjesta ležaja premaši 0,05–0,08 mm, a porast temperature ležaja tijekom rada jedinice premaši 45 ℃ (prihvatljiva vrijednost ≤ 40 ℃), dok pojedinačni ciklus obrade iznosi do 16 sati; istovremeno, kaljeni i popušteni čelik (tvrdoća 280–320 HB) ima visoku otpornost rezanja, a vijek trajanja običnih alata za rezanje iznosi samo 3–4 komada po oštrici. Trošak alata za rezanje pojedinačnog vratila premašuje 3000 juana.
Kako bi prevladala ovaj dijalektički problem, tvrtka je uvela tešku alatnu mašinu iz Wuhan VTC70 CNC okomit tokar za izgradnju ekskluzivnog proizvodnog sustava vretena „teško opterećeno kruto obrada + potpuni proces u jednom stezanju“. Oprema koristi cjelovito lijevano tijelo od smole i pijeska (masa lijevanja 80 tona), koje je prošlo dvostruku relaksaciju napona „prirodno starenje od 24 mjeseca + vibracijsko starenje od 120 sati“, kombinirano s kliznim ležajevima na statičkom tlaku (nosivost ≥ 300 kN), a strukturna krutost optimizirana je konačnom elementnom analizom. Radijalna krutost rezanja iznosi 55 kN/mm, što omogućuje stabilno podnošenje radijalne sile od 35 kN tijekom obrade čelika 42CrMo; opremljena je Fanuc 31i-B5 CNC sustavom i laserskim interferometrom s dinamičkom kompenzacijom (točnost pozicioniranja kompenzirana na ± 0,005 mm), uz pomoć mjernog ručnog uređaja na stroju (mjerna točnost ± 0,002 mm), postiže preciznu kontrolu cilindričnosti položaja ležaja ≤ 0,01 mm. U skladu s karakteristikama obrade čvrstog čelika, oprema je opremljena visokosnagom glavnim vretenom od 18,5 kW (maksimalni broj okretaja 1000 o/min) i visokotlačnim sustavom unutarnjeg hlađenja (tlak hlađenja 1,5 MPa), zajedno s ultrafinim CBN alatima od zrna (tvrdoća HV3500), što učinkovito sprječava habanje alata.
Scenariji korištenja kod kupaca
U pogledu tehnološke inovacije, oprema je postigla dvostruki proboj u obliku "procesne integracije + kontinuiranog preciznog upravljanja" kod obrade vratila: integriranjem hidrauličkog četverodlinskog stezaja promjera Φ 800 mm (s silom stezanja od 300 kN), revolvera s 8 stanica (vrijeme izmjene alata 1,5 sekunde) i snage za glodanje lica, moguće je istovremeno izvesti precizno tokarenje vratila (okruglost ≤ 0,015 mm), precizno provrtavanje mjesta ležaja (cilindričnost ≤ 0,01 mm), glodanje površine flanša (ravnost ≤ 0,03 mm) te bušenje i navojenje 12-16 spojnih rupa (točnost pozicije ≤ 0,15 mm). Kako bi se riješio problem upravljanja progibom izuzetno dugih vratila (duljina 3-5 m), primijenjen je inovativni "postupak višetockastog oslanjanja s prilagodbom": putem tri skupa podesivih pomoćnih oslonaca ostvaruje se stvarno vrijeme kompenzacije deformacije uslijed vlastite težine obratka (točnost kompenzacije 0,005 mm), čime se osigurava stabilna kontrola ravnosti cijele duljine vratila unutar ≤ 0,05 mm/m; Za preciznu obradu mjesta ležaja primjenjuje se "metoda obrade u stalnoj temperaturi + slojevita metoda rezanja", pri čemu je okolišna temperatura kontrolirana na 20 ± 0,5 ℃, a dubina rezanja svakog sloja ograničena na 0,2–0,5 mm. U kombinaciji s rezanjem konstantnom obodnom brzinom (80–120 m/min), osigurava se hrapavost površine do Ra0,8 μm.
Proces stezanja
Rezultati implementacije u potpunosti zadovoljavaju standarde industrije vjetroelektrana: ciklus obrade pojedinačnog dijela skraćen je s 16 na 9 sati, a dnevni kapacitet proizvodnje povećan je s 6 na 11 komada; Cilindričnost ležajnog mjesta glavnog vratila iznosi ≤ 0,01 mm, a koaksijalnost cijelog vratila ≤ 0,03 mm, što u potpunosti zadovoljava zahtjeve norme GB/T 19073-2018 "Vjetroelektrane – Mjenjači" i GL certifikacije; Temperatura ležajeva tijekom rada uređaja povećala se na 36 ℃, a intenzitet vibracija smanjio se s 1,2 mm/s na 0,6 mm/s; Vrijeme trajanja alata produženo je za 150% (do 8-10 komada/pero) zahvaljujući usklađenosti materijala, a trošak alata po jednom vratilu smanjen je na 1200 juana; Sustav industrijskog interneta stvari opremljen na uređaju može u stvarnom vremenu prikupljati podatke o reznoj sili (frekvencija uzorkovanja 1 kHz) i temperaturi vretena. Kombinirano s modelom predviđanja preostalog vijeka trajanja, ukupna iskorištenost opreme povećana je s 70% na 92%, a godišnje vrijeme prosta ja smanjeno za 650 sati.
CKX52100 rješava industrijsku proturječnost između obrade opterećenih dijelova i preciznosti na razini mikrometara za vratila vjetroagregata. Proizvodni direktor tvrtke izjavio je: 'Sada naše vratilo vjetroagregata od 3 MW ne samo da je prošlo provjeru Goldwind Technology i Mingyang Intelligence, već zadovoljava i konačne zahtjeve za otpornošću na slanu maglu i dugim vijekom trajanja za offshore vjetrenjače, što nam je stvorilo tehnički jaz na traci opreme za vjetrenjače.'. Ovaj slučaj potvrđuje da su CNC okomitih tokarilica postale ključna oprema za prevladavanje graničnika u performansama u proizvodnji velikih komponenti za vjetrenjače kroz duboku integraciju "ultra krute konstrukcije + procesne precizne zatvorene petlje + inteligentnog sustava održavanja i upravljanja".
EN
