Rüzgar enerjisi ekipmanları alanında, çapı 300-500 mm olan ana mil, rüzgar türbininin iletim sisteminin temel bileşeni olarak kabul edilir ve ünitenin 20 yıllık kullanım ömrü boyunca güvenilirliğini doğrudan mil yatağı daireselliğine (≤ 0,02 mm olması gerekir) ve yatak pozisyonunun silindirliğine (≤ 0,015 mm) bağlıdır. Önde gelen bir rüzgar enerjisi ekipman üreticisi bu tür 42CrMo sertleştirilmiş ve temperlenmiş çelik mili işlerken geleneksel bir süreç darboğazıyla karşı karşıyadır: "yatay torna kaba tornalama → zemin matkap tezgâhı yarı hassas tornalama → dış silindirik taşlama makinesi hassas taşlama" olmak üzere üç aşamalı bir süreçten geçmesi gerekir. Birden fazla kez bağlama işlemi, yatak pozisyonunda koaksiyelite hatasının 0,05-0,08 mm'yi aşmasına neden olur ve ünitenin çalışma sırasında yatak sıcaklığının 45 ℃'nin üzerine çıkmasına (uygun değer ≤ 40 ℃) yol açar; parça başına işlem süresi ise 16 saate kadar uzar. Aynı zamanda sertleştirilmiş ve temperlenmiş çelik (sertlik 280-320HB), yüksek kesme direncine sahiptir ve sıradan kesici uçların ömrü yalnızca 3-4 parça işlenebilir. Tek bir mil için kesici takım maliyeti 3000 yuan'ın üzerine çıkar.
Bu ikilemi aşmak için şirket, "ağır yük taşıma rijit işleme+bir kez bağlama ile tam süreç" adlı bir mili özel üretim sistemi oluşturmak amacıyla Wuhan ağır iş makine tezgahı VTC70 CNC dikey torna tezgahını tanıttı. Ekipman, integral reçine kum döküm demir gövdeye (80 tonluk döküm ağırlığı) sahiptir ve "24 aylık doğal yaşlanma+120 saatlik titreşimle yaşlanma"nun çift stres giderilmesinden geçirilmiştir ve statik basınçlı kızaklarla (taşıma kapasitesi ≥ 300kN) birleştirilmiş olup sonlu eleman analizi ile optimize edilmiş yapısal rijitliğe sahiptir. Radyal kesme sertliği 55kN/mm'ye ulaşır ve 42CrMo kesimi sırasında 35kN radyal kuvveti kararlı bir şekilde karşılayabilir; Fanuc 31i-B5 CNC sistemi ve lazer interferometre dinamik kompanzasyonuyla (konumlandırma doğruluğu ± 0.005mm'e kadar kompanze edilmiştir) donatılmıştır ve ayrıca makine ölçüm koluyla (ölçüm doğruluğu ± 0.002mm) birlikte yatak pozisyonu silindirikliğinin ≤ 0.01mm olması sağlanmıştır. Yüksek mukavemetli çeliklerin işleme özelliklerine yanıt olarak ekipman, 18.5kW yüksek güçlü mil (maksimum devir 1000dev/dk) ve yüksek basınçlı iç soğutma sistemine (soğutma basıncı 1.5MPa) sahip olup ince tane CBN kesici takımlarla (sertlik HV3500) birleştirilerek takım aşınması etkin bir şekilde bastırılmıştır.
Müşteri kullanım senaryoları
Teknolojik yenilik açısından, ekipman mili işlemede "süreç entegrasyonu+sürekli hassas kontrol" açısından çift yönlü bir atılım sağlamıştır: Φ 800 mm dört çeneli hidrolik mengene (300 kN sıkma kuvveti), 8 istasyonlu revolver başlık (takım değiştirme süresi 1.5 saniye) ve yüzey frezeleme güç başlığı entegre edilerek, mil boyun kısmının hassas tornalanması (yuvarlaklık ≤ 0.015 mm), yatak pozisyonunun hassas delinmesi (silindiriklik ≤ 0.01 mm), flanş yüzeyinin frezelenmesi (düzlemsellik ≤ 0.03 mm) ile birlikte 12-16 adet bağlantı deliği delme ve diş çekme işlemi (konum doğruluğu ≤ 0.15 mm) tek seferde tamamlanabilmektedir. Aşırı uzun millerde (uzunluk 3-5 m) meydana gelen eğilme kontrol sorununa çözüm olarak "çok noktalı destek uyumlu süreç" yöntemi benimsenmiştir: üç adet ayarlanabilir yardımcı destek aracılığıyla iş parçasının kendi ağırlığından kaynaklanan deformasyonuna gerçek zamanlı olarak telafi edilmekte (telafi doğruluğu 0.005 mm) ve tüm eksen boyunca doğruluk ≤ 0.05 mm/m aralığında stabil şekilde kontrol edilmektedir; Yatak pozisyonlarının hassas işlenmesi için "sabit sıcaklık ortamı+katmanlı kesme yöntemi" uygulanmakta, çevre sıcaklığı 20 ± 0.5 ℃'de tutulmakta ve her kesme katmanının derinliği 0.2-0.5 mm arasında kontrol edilmektedir. Sabit çizgisel kesme hızı (80-120 m/dk) ile birleştirildiğinde yüzey pürüzlülüğü Ra0.8 μm değerine kadar düşürülebilmektedir.
Sıkma işlemi
Uygulama sonuçları rüzgar enerjisi sektörünün standartlarına tamamen uymaktadır: Tek parça işleme süresi 16 saatten 9 saate indirilmiştir ve günlük üretim kapasitesi 6 parçadan 11 parçaya çıkarılmıştır; Ana mil yatağı konumunun silindirikliği ≤ 0,01 mm ve tüm milin eksenelliği ≤ 0,03 mm'dir ve bu değerler GB/T 19073-2018 "Rüzgar Türbini Dişli Kutusu" standardı ile GL sertifikasyon gereksinimlerini tamamen karşılamaktadır; Ünitenin çalışması sırasında yatak sıcaklığı 36 ℃'ye ulaşmış, titreşim şiddeti ise 1,2 mm/s'den 0,6 mm/s'ye düşmüştür; Malzeme uyumu sayesinde kesici takım ömrü %150 oranında uzatılmış (bıçak başına 8-10 parça) ve tek bir ana mili için takım maliyeti 1200 yuan'a düşürülmüştür; Ekipmana entegre edilen Endüstriyel Nesnelerin İnterneti sistemi, kesme kuvvetini (örnekleme frekansı 1 kHz) ve ana mil sıcaklığını gerçek zamanlı olarak toplayabilmektedir. Kalan ömür tahmin modeli ile birlikte kullanıldığında, ekipmanın toplam kullanım oranı %70'ten %92'ye yükselmiş ve yıllık durma süresi 650 saat azaltılmıştır.
CKX52100, rüzgar türbini millerinin ağır hizmet tipi işleme ile mikrometre düzeyindeki hassasiyeti arasındaki sektör çelişkisini çözüyor. Şirketin üretim direktörü, "3 MW'lık rüzgar türbini milimiz artık sadece Goldwind Technology ve Mingyang Intelligence'ın doğrulamasını geçmekle kalmadı, aynı zamanda açık deniz rüzgar enerjisi için 'tuz püskürtme direnci ve uzun ömür' gibi en temel gereklilikleri de karşılıyor ve bu da rüzgar enerjisi ekipmanları alanında bizim için teknik bir hendek oluşturdu." dedi. Bu durum, CNC dikey torna tezgahlarının, "ultra rijit yapı tasarımı + proses hassasiyeti kapalı devre + akıllı işletim ve bakım sistemi"nin derinlemesine entegrasyonu sayesinde, rüzgar enerjisi alanında büyük ölçekli bileşen üretimi alanındaki performans darboğazlarını aşmak için temel ekipman haline geldiğini doğruluyor.
EN
