第四屆中國(guó)國(guó)際風(fēng)電復(fù)合材料高峰論壇（CWPC2018）于2018年3月30日上午在江蘇省阜寧縣天鵝湖大酒店隆重召開(kāi)，來(lái)自海內(nèi)外的200多個(gè)企業(yè)、600多余位風(fēng)電行業(yè)、復(fù)材行業(yè)的精英參加了本屆盛會(huì)。上午的開(kāi)幕式結(jié)束之后，高峰論壇分別設(shè)置了新材料、新技術(shù)專(zhuān)場(chǎng)，設(shè)計(jì)運(yùn)維優(yōu)化專(zhuān)場(chǎng)，新產(chǎn)品發(fā)布會(huì)專(zhuān)場(chǎng)，技術(shù)工藝創(chuàng)新專(zhuān)場(chǎng)，產(chǎn)業(yè)鏈對(duì)話(huà)專(zhuān)場(chǎng)等多個(gè)專(zhuān)場(chǎng)，將呈現(xiàn)大量精彩內(nèi)容。
Nordex葉片技術(shù)中心（SSP）葉片技術(shù)總監(jiān)王洋在設(shè)計(jì)優(yōu)化運(yùn)維專(zhuān)場(chǎng)做了題為《關(guān)于預(yù)制葉根的認(rèn)證和介紹》的演講。以下為演講內(nèi)容實(shí)錄：
Nordex葉片技術(shù)中心（SSP）葉片技術(shù)總監(jiān)王洋
在這里要介紹的就是SSP的葉根技術(shù)。這個(gè)葉根技術(shù)實(shí)際上已經(jīng)在行業(yè)里應(yīng)用了17年，就是在這里介紹了，它是從2001年開(kāi)始。我們可以看到，在第一頁(yè)的幻燈片上面，葉根是18伏的預(yù)制葉根，也就是一個(gè)葉根分成兩片，然后湊起來(lái)成為這么一個(gè)葉根。但是熟悉SSP的人也都知道，它的葉根現(xiàn)在只有4片，就是90度。甚至它做的83.5米的葉的時(shí)候是用了6片，現(xiàn)在為什么不用了呢？在介紹的過(guò)程中，我也會(huì)跟大家進(jìn)一步地提。
介紹是想以一種商務(wù)案例的方式向大家介紹，包括葉根本身的認(rèn)證情況和檢測(cè)情況、前期投資、開(kāi)始上項(xiàng)目生產(chǎn)以及大概的時(shí)間表。這里就是SSP的葉根了，上面這一個(gè)，下面是我們?cè)瓉?lái)比較傳統(tǒng)的葉根。那么SSP的葉根有很多的優(yōu)勢(shì)，最大的優(yōu)勢(shì)就是它的螺栓的間距可以更小，也就是我在一定的直徑下可以放更多的螺栓，現(xiàn)在也可以適應(yīng)我們?nèi)~片延長(zhǎng)，增加低風(fēng)速的功率輸出的特點(diǎn)。另外它在全球有超過(guò)一萬(wàn)支葉片運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)，沒(méi)有一例失效。那么它也有一套細(xì)致周密的測(cè)試，所有的測(cè)試都得到了認(rèn)證，所以它取得了高標(biāo)準(zhǔn)的驗(yàn)證。
它也有包括工藝結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)、涂層改進(jìn)、減少成本等等優(yōu)勢(shì)，包括全套輔助工具的開(kāi)發(fā)，保證葉根本身的端面的平整度，以及螺栓的工差的位置的保證，保證不變形。最后它本身還能節(jié)省成本。
這個(gè)是它獲得DNV GL—ST—0376的認(rèn)證，與GL2010標(biāo)準(zhǔn)。這里我只是把結(jié)論部分列出來(lái)。對(duì)于葉根來(lái)說(shuō)，預(yù)制葉根這一種葉根形態(tài)，它的螺栓套、插件在靜態(tài)的使用中，如果原來(lái)百分之百的話(huà)，現(xiàn)在是187%。那么疲勞強(qiáng)度原來(lái)是百分之百的話(huà)，現(xiàn)在是220%。所以對(duì)于整體強(qiáng)度方面，葉根的要求動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)2.2倍。
這兩個(gè)圖是測(cè)試的情況，這種測(cè)試可能?chē)?guó)內(nèi)也比較熟悉，給它橫向切片拿到專(zhuān)門(mén)的機(jī)器上做實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)它的螺栓套和涂層之間的接合強(qiáng)度。我們經(jīng)過(guò)了認(rèn)證，很多時(shí)候甚至螺栓都斷了，它本身的接合都不會(huì)發(fā)生變化。
我們現(xiàn)在來(lái)正式介紹一個(gè)案例，假設(shè)我們現(xiàn)在有一個(gè)風(fēng)機(jī)場(chǎng)，首先要自己有一個(gè)生產(chǎn)的布局，后面有一個(gè)演示圖。除此之外SSP要負(fù)責(zé)其中的螺栓套插件，這也是它的專(zhuān)利的內(nèi)容之一。
最后這個(gè)葉根從0—1.5米以?xún)?nèi)是比較標(biāo)準(zhǔn)的圓柱體，如果這個(gè)條件具備的話(huà)，做這個(gè)項(xiàng)目還是比較輕松的。
首先和打孔的方案做比較，它的涂層部分可以節(jié)省20%—40%，材料選擇和其他部門(mén)都有現(xiàn)在的什么樣的槳葉材料，可以從國(guó)內(nèi)采購(gòu)，除了非常少的材料以外，這個(gè)插件成本可能會(huì)比普通的螺栓套高一點(diǎn)，這里還有一部分專(zhuān)利的費(fèi)用，最后算下來(lái)基本還是能夠達(dá)到平衡，甚至可以減少成本。
它本身的優(yōu)勢(shì)是可以在槳葉的制造過(guò)程中減少時(shí)間。我們也知道如果我們要做一般的螺栓套，要在槳葉涂層之間要在槳葉中占比時(shí)間比較長(zhǎng)。也可以減少生產(chǎn)中的打磨時(shí)間，也可以減少生產(chǎn)空間的要求。最后也可以控制槳葉的作廢，由于葉根引起作廢的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。
那么它的前期投資到底都包括哪些呢？主要是靠一系列的相關(guān)的生產(chǎn)工具和專(zhuān)用工具來(lái)保證的。首先要給一個(gè)生產(chǎn)的模具，一般一只葉根是4個(gè)，除非葉根的BCD非常大的情況下，我給它分割成6個(gè)。這個(gè)是它的切割工具，切割工具也是要專(zhuān)門(mén)設(shè)定的，并不是4個(gè)都一樣。每個(gè)切割工具對(duì)葉根，主要是通過(guò)反復(fù)比較，最后才能確定它的尺寸。
這個(gè)是它在做預(yù)制葉根的時(shí)候，有一定的距離加入割具。這個(gè)在做預(yù)制葉根和槳葉生產(chǎn)的時(shí)候都有需要。
下面還有其他的一些專(zhuān)用的工具，所有這些專(zhuān)用工具目的只有一個(gè)，就是要保證葉根生產(chǎn)出來(lái)之后，尺寸誤差要達(dá)到我們?cè)O(shè)計(jì)所需要的。另外控制它固化之后的變形。這個(gè)實(shí)際上是一個(gè)非常嚴(yán)重的問(wèn)題。就像我說(shuō)的，以前的葉根是180度2片，現(xiàn)在之所以改成90度4片，也是為了減少涂層部分，實(shí)際上還是為了控制它的固化后的收縮引起的變形。除此之外在涂層設(shè)計(jì)方面，包括大量使用纖維、長(zhǎng)纖，然后在短纖維方面有很多收益的分散點(diǎn)。這些都是屬于SSP或者比較新的研究結(jié)果，目的也都是為了BCD在固化后的變形控制。
經(jīng)過(guò)所有這一套之后，SSP甚至現(xiàn)在跟它的客戶(hù)就明確地說(shuō)，我們的這個(gè)葉根在固化以后，在做出槳葉之后可以認(rèn)為基本上不變形。
接下來(lái)生產(chǎn)效率也證明了這個(gè)4部分的葉根比2部分的葉根效益要高，這也跟組裝到槳葉的時(shí)候定位工具由于。整個(gè)這一套系統(tǒng)做出來(lái)之后，實(shí)際上保證了它雖然現(xiàn)在一個(gè)葉根被分成了4片，但是真正到了槳葉模具里面反倒很容易固定在槳葉模具中，也很容易吊裝、操作，所以比2片的葉根還要好。接下來(lái)SSP自己研發(fā)了一款鑼機(jī)，現(xiàn)在比國(guó)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)還要精確0.01個(gè)精確度。
接下來(lái)它運(yùn)輸儲(chǔ)存方面有設(shè)計(jì)運(yùn)輸割架，這些也作為它的輔助工具，在運(yùn)輸和儲(chǔ)存方面。所有這些特殊的工具也好，模具也好，可以在中國(guó)生產(chǎn)。在國(guó)內(nèi)做的基本上都是一些結(jié)構(gòu)件或者輔助工具，這樣投資可以控制在比較低的水平。
下面就是如果項(xiàng)目啟動(dòng)的話(huà)，首先就是要和用戶(hù)，比如說(shuō)我們現(xiàn)在稱(chēng)之為E來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)集成，然后工程師根據(jù)要求進(jìn)行葉根設(shè)計(jì)，將來(lái)可以提供跟葉根相關(guān)的文件。然后用3D和計(jì)算機(jī)處理過(guò)程進(jìn)行評(píng)估，然后幾個(gè)外形評(píng)估對(duì)應(yīng)的4片葉根。
現(xiàn)在要說(shuō)一下的就是每一種葉片基本上都是要專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)一套葉根模具，它的操作也很精細(xì)，同時(shí)對(duì)載荷的計(jì)算也比較到位。
最后就是評(píng)估工藝的過(guò)程以及模具中的幾個(gè)外形，最后形成一套文件，提交節(jié)槳葉廠(chǎng)。
下面是它的生產(chǎn)，生產(chǎn)一般是兩種方式，一種是可以用專(zhuān)業(yè)的做預(yù)制葉根的廠(chǎng)，可以根據(jù)特定的槳葉的型號(hào)進(jìn)行供貨。槳葉廠(chǎng)也可以自己來(lái)生產(chǎn)葉根，為了滿(mǎn)足設(shè)計(jì)需要，所以要提供所有的內(nèi)容列表，以及所有的計(jì)劃設(shè)計(jì)所需要的知識(shí)性技術(shù)文件，專(zhuān)業(yè)方面雙方的協(xié)議，另外還要有插件協(xié)議。
說(shuō)了這么半天，這個(gè)預(yù)制葉根螺栓套到底是怎么樣的，實(shí)際上三部分組成。第一部分是壓縮部分或者連接部分。這一部分實(shí)際上是一個(gè)普通的金屬鋼材。第二部分是最集中的部分，本身包括長(zhǎng)度、強(qiáng)度，其實(shí)都是體現(xiàn)在這。第三部分就是材料，是葉根的螺栓套部分結(jié)束后有一個(gè)緩慢地釋放的部分，這是由鋅材組成。
最后是生產(chǎn)周期，實(shí)際上他們可以根據(jù)用戶(hù)需要很快地完成從葉根設(shè)計(jì)到模具設(shè)計(jì)，一直到最后的生產(chǎn)制造。那么生產(chǎn)周期這一塊還有一點(diǎn)就是怎么來(lái)預(yù)測(cè)葉根的產(chǎn)量。一般來(lái)說(shuō)一套模具，比如說(shuō)4片模具完成一支葉根需要24小時(shí)。
（內(nèi)容來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)速記，未經(jīng)本人審核）
