風力發電機組葉片塔筒清洗及修補技術

李偉強 趙煒

（水電十四局大理聚能投資有限公司，云南 大理 671000)

作為清潔能源的風力發電行業，近年來在中國取得了巨大的發展，塔筒維修質量也越來越受到行內的注意，不僅要確保油漆腐蝕不會發生在操作期間，以確保油漆的質量外觀，沒有明顯的表面缺陷，膜厚度不均勻，表面色差問題。由于塔筒體積大，塔筒在維修過程中的支撐和旋轉為維修提供了理想的操作環境，成為影響維修效果的重要因素。

一、風電塔筒清洗技術

（一）總體設計與工作原理

本次設計主要是針對高聳的鋼結構，塔筒的支撐架則需要具備一定的強硬度，并且能夠保證其自有的頻率，以此來規避機械共振的發生。

塔筒清洗的設計結構的永磁吸附，通過改變磁跟蹤和穩定塔筒的表面吸附，完成塔筒的部分表面清潔，主要由清潔設備，磁跟蹤框架、控制箱、伺服減速機、傳動軸。

設備運行時，兩臺伺服減速機驅動兩個軌道，用可變磁單元完成清洗設備在運行時對風力機塔表面的外觀，如前、后、差動轉向等。該裝置可在運行過程中完成塔外局部的清洗；前框配有攝像頭，提供反饋，確保清洗過程中設備運行及時避開障礙物，監控工作環境；清潔遙控操作控制箱。

（二）主要技術參數

本文設計的風電塔筒清洗裝置需要將塔筒外表面的局部清洗、洗塵等作業及時完成，在作業的同時還應具備曲面的適應能力及越障能力，現將詳細參數列表如下：

表1-1 清洗裝置主要參數表

（三）塔筒葉片清洗裝置的設計

本文公開了一種風力發電機葉片清洗設備。工人可通過移動電動板車將設備移動到刀片需要清洗的位置，將電動伸縮桿伸至刀片底部附近位置，攝像觀察，控制器調節擦拭頭。擦拭頭由刀片底部的卡設置在刀片上。適應不同厚度和不同時期的清潔棉軟可以與葉片表面，提高清潔的干凈，過程沒有擦拭工人爬上塔，和提高工人的安全，無需手動清洗的同時，提高工作效率。

清洗架裝置主要配置在滾輪架上，而滾輪架主要由輪廓彈簧及連桿連接，具備一定的收縮能力，以配備較大差異性曲率的情節表面。本次所設計的滾輪主要裝備有微型齒輪電機驅動及滾輪旋轉。其次，這兩種伸縮液壓桿可根據差異性的清潔區域來調節滾筒高度來確保自己的清潔質量。

二、風電塔筒修補技術

（一）塔筒修補中的一些問題

本次設計的塔筒尺寸中，直徑為4m，高度為80余米。在塔筒實際設計的過程中，筒體一般為分段結構，間隔兩段間采用鍛造法蘭實施銜接，最長已達到30余米。

1.噴丸時

塔管安裝在轉動輪胎上。打磨時，磨后表面會再次與旋轉輪胎接觸，導致氣缸表面(被擠壓氣缸表面的灰塵、沙粒等)受到污染，氣缸通常是錐形的。當旋轉時，兩端的直徑不同，如連續向同一方向旋轉，導致氣缸向前旋轉，增加了與污染區域的接觸，增加了從輪胎上掉下來的風險。如果反復旋轉，柱面就會翻轉。反復按壓轉動輪胎上的粘砂，增加表面的擦傷。

2.油漆時

油漆旋轉會損壞油漆表面。修復面積過大，修復難度大，修復漆面與原漆面色差大。噴涂時需使用無氣噴涂機。如果圓筒不旋轉固定位置，鍍層厚度會不均勻，表面容易出現下垂、橘皮等缺陷。

（二）解決方案

避免這種嚴重影響維修質量。確保維修質量能滿足設計和業主的要求。

1.焊接后平整用50mm Q345鋼板

將鋼板加工成兩個相同的圓環，其外徑等于缸體的大端法蘭，內徑等于缸體小端的內徑。

2.向每60度用鉆頭和法蘭螺栓孔對應一個孔

焊縫局部補強板高度為100毫米的兩邊的螺栓孔，并使用它作為一個間距板，以避免接觸整個環表面和法蘭表面，造成損傷的熱噴鋅法蘭表面修復層。

3.旋轉輪胎上加工與50mm鋼板配套的壓槽

經計算結構應滿足強度要求。(50mm板按1.5 MW重量產品設計)

筒缸兩端用螺栓與工裝連接后，在維修操作中，轉動輪胎與工裝接觸，帶動氣缸旋轉，氣缸上無死角。以下問題已經很好地解決了。

（三）應用實例

該工藝涉及大豐工程、張北大壩工程和內蒙古庫侖塔的制造。在實際設計中取得了成功，該塔可以在理想狀態下進行維修。從而為維護提供了必要的保證，以滿足業主和設計人的要求。

總結

在研究的過程中，國內外針對風機葉片的研究主要聚焦于去污：去污是去除葉片表面吸附的污染物，防污是采取適當的措施防止灰塵、靜電灰等污染。物體附著在葉子的表面。大多數防污技術都是在葉片表面使用一定的自潔氟碳樹脂、氟化聚氨酯等涂料，以減少葉片表面的污染物和吸附。根據塔筒清洗的操作要求，設計了塔筒清洗裝置，闡明了塔筒清洗裝置的總體結構和工作原理，確定了主要技術參數，確定了清洗裝置。電機產生的阻力力矩減小了電機的損耗，保證了清洗裝置的穩定性。經過項目實踐性應用的的見證，風力發電機葉片塔筒修補技術的運用過程能夠友好的處理筒體振動、二次污染以及大面積修補返工等棘手問題。不僅在工期時長上得到了有效的縮減，還在工作效率上實現了穩步提高。為該情節設備的運行提供了安全性的保障，由此可見，此次設計的葉片塔筒清潔設備及修補技術運用能夠完全滿足工人操作的基本需求。