企業清潔生產的發展與風力發電機制造技術分析

摘 要：清潔生產是近年來被人們提出的一種生產理念，對提升企業發展具有十分重要的作用。主軸，是風力發電機組當中的一個關鍵組成環節，位于葉輪和齒輪箱二者之間。主軸主要的功能就是支撐葉輪，并且將扭矩載荷不斷的傳遞到齒輪箱上。因為受力情況十分復雜，所以工作人員要高度關注主輪的生產加工過程，對加工工藝要求比較高。以當前企業清潔生產發展情況為基礎，對風力發電機制造進行分析。

關鍵詞：清潔生產；風力發電機；技術

引言

我國的風電累計裝機容量正在不斷的增加，并保持全球第一。風電機組的運行環境是自然開放環境，受不同地區條件的影響，其受力情況也是十分復雜的。因為風電機組屬于大型化的機組設備，所以零部件結構較大，一旦發生主要部件設計制造問題，必然會影響到機組的整體運行質量。主軸屬于風力發電機組當中比較關鍵的一個組成部分，體積、質量都比較大。為了從根本上提升其安全性與可靠性，必須要先保證主軸的強度、剛度以及疲勞壽命，提升生產方創新能力以及技術水平，結合清潔生產理念，讓主軸的生產更加符合當前社會發展要求。

1 清潔生產

清潔生產是時代發展的產物，在日常生產過程中使用清潔能源、清潔材料以及各種比較先進的生產工藝技術、生產設備、先進生產理念，提升生產效率，減少生產所帶來的負面能量，從根本上減少不必要的污染物排放，讓生產與自然更為和諧，提升人們的生活質量。主軸的制造，也會產生一些廢棄物、污水，所以可以通過清潔生產工作理念來對污染情況進行系統化分析，明確主軸生產過程中可能產生的廢棄物，分析廢棄物的解決方式，尋找更加高效的資源，遏制廢物產生，減少環境污染。還可以通過清潔生產審核的方式處理污染來源以及廢物，分析廢物以及污染來源產生的原因，盡量選擇一些其余的替代物來減少廢棄物對自然環境的影響。清潔生產審核主要對象是企業，先審核企業條件是否滿足清潔生產要求，還要根據審核結果來解決日常工作中存在的問題，實現清潔生產。

2 制造流程

2.1 主軸制造原材料要求

風電機組主軸制造過程中所使用的材料，必須要滿足機械性能要求，保證材料強度以及韌性都能滿足基本生產需求，通過該方式來提升適應能力以及抗沖擊荷載能力。常規環境溫度下，可以選擇合金鋼為主要材料，對合金鋼進行鍛造，并調質。整個鍛造過程中，所使用的鋼錠冶煉工藝為電爐冶煉-LF精煉-VD處理以及真空澆筑等這四個環節。LF精煉爐可以為煉鋼提供十分理想的工作環境，產出高質量的鋼。整個冶煉工藝流程必須保證鋼液化學成分滿足基本生產需求，通過各種方式來提升鋼液純凈度，減少氣體以及非金屬夾雜物含量。

通過電爐冶煉的方式來制造粗煉鋼液，去掉其中的磷等物質，并控制各種有害微量元素，全面提升鋼液的溫度。爐外精煉工作最重點的就是如何脫氧、如何脫硫以及如何去除掉存在的金屬夾雜物物質。真空澆筑可以有效控制其中氫的含量，控制二次氧化。大型的鋼錠內部常見的缺陷包含了夾雜物、氣體以及縮孔等問題。缺陷的形成原因和冶煉、澆筑有十分密切的關系，其中一些環節的問題是不可避免的，但是卻可以控制缺陷的程度，如果不能妥善解決這些缺陷，可能會使鍛件報廢。所以工作人員必須要全面掌握鋼錠內部缺陷性質、內部缺陷特征以及內部缺陷的分布規律，在后期鍛造的時候選擇最適合的鋼錠，制定一些比較符合鋼錠情況的鍛造工藝，提升其品質。

2.2 鍛造

大型鍛件通常情況下都是通過自動化鍛造設備來制造的，之所以進行鑄造，主要原因就是通過鑄造的方式來解決材料內部的質量問題。鋼錠在經過一段時間的鍛造之后，其制造組織會被打破，各種非金屬夾雜物以及相質點都會分散，內部的缺陷會出現鍛合的情況，提升致密性。金屬纖維會流向鍛件的截面，提升金屬力學性能。當鋼材進爐之后，對其進行加熱，保證溫度在850°，之后對已經成型的材料進行再次處理，完成鍛造。當鍛件通過空冷的方式冷卻以后，對材料進行回火熱處理。常見的鍛件缺陷包含氧化、過熱以及裂紋等，可以將缺陷分為原材料因素缺陷以及鍛造缺陷這兩個方面。前者主要表現為殘余縮孔以及鋼中夾雜物缺陷，而后者主要表現為加熱方式不當、變形冷卻不當以及熱處理等問題。應當及時的通過各種方式對其進行處理，掌握正確、規范的處理方式。

2.3 主軸調質處理

在對鍛件進行處理之前，首先要對其進行粗加工，等到見光之后，再對鍛件進行無損探傷檢測，當檢測結果滿足要求后再對其進行調質熱處理。大型的鍛件必然會存在一些非金屬夾雜以及纖維空隙等問題。而且因為截面的面積比較大，所以在對其進行加熱、對其進行冷卻的時候可能會產生較大的內應力，這些問題都會影響到處理工藝質量。大型合金鋼鍛件的加熱方式可以通過階梯升溫的方式來處理，尤其在低溫沖擊韌性處理中，如果按照常規的處理方法，很有可能無法滿足當前生產工藝。當主軸經過熱處理之后，可以對其機械性能進行試驗。主軸的小直徑端可以沿著軸向的位置進行取樣試驗以及機械性能試驗等。拉伸試驗都是在常溫條件下進行的，主軸在經歷了正常鍛造之后，可以在深孔鉆床以及落地床上施工。

2.4 無損檢測

當機加工全面完成之后，要對其進行無損檢測，保證主軸不存在任何超標缺陷。目前比較常見的無損檢測方法包含超聲波探傷-磁粉探傷等。超聲波探傷主要是對工件的內部以及表面上存在的缺陷進行檢測，而磁粉探傷更加適用于鐵磁性材料以及近表面缺陷檢測。主軸超聲波的檢查方法一般都是適用直探頭徑來檢測斜探頭周圍位置。可以用直探頭來檢測圓周徑，主要目標是要檢測出和軸線相互平行的周向缺陷，比如分層、斜探頭置于軸身外圓作周向掃查等?？梢岳迷摷夹g來發現外壁、內壁徑向存在的缺陷，因為一般情況下大部分的徑向缺陷都是裂紋缺陷，危害性比較高。主軸通常可以通過脈沖反射的方式來完成檢測，控制檢測的頻率。

2.5 表面處理

在處理主軸表面的時候，要保證主軸表面的噴砂清理等級，保證粗糙度可以滿足基本工作需求。在噴砂之后，要清潔表面，保證表面是干燥且沒有油脂的。始終保持這種粗糙度以及清潔度，直到第一層噴涂完成為止。在表面處理完成之后，還要適當對其進行噴涂，若表面剛才出現了反繡或者是表面變濕、表面被污染，則要對表面進行二次處理，保證清潔等級滿足基本工作需求。

3 結束語

通過分析近年來國內外各地區風電機組運行情況不難發現，主軸斷裂是導致主軸不能正常工作的主要原因。所以上文從多個角度出發，論述了如何提升生產質量以及如何實行清潔生產，希望可以為日后工作奠定基礎，提升工作質量。

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