非焊接金屬縫補工藝在風電行業(yè)的應用

　　風能是大自然賜給我們一種取之不盡，無任何污染的可再生能源。隨著世界能源的日趨匱乏和科學技術的不斷發(fā)展，加上全國大部分地區(qū)污染指數高居不下，使得人們重新考慮進一步發(fā)展綠色能源，風力發(fā)電的應用會越來越廣。

　　我國現代風力發(fā)電開始于上世紀70年代，設備老化，運行事故等造成的故障率雖然不高，但是一旦發(fā)生故障，特別是金屬結構件故障，如輪轂，主機架、變速箱殼體，塔筒等，對于風力發(fā)電企業(yè)的運維成本的影響很高。由于風力發(fā)電機組安裝在七八十米的高度，更換配件非常麻煩，而這類金屬件一般都無法在線焊接修復，所以潘羅薩特非焊接金屬縫補的應用在風電行業(yè)將會很廣泛。盡管我們采購新配的成本相對于風電場高利潤率并不是很高，但是每更換一個配件所花費安裝成本和時間成本將嚴重影響該臺機組的成本回收期。

　　首先我們來簡單介紹一下潘羅薩特金屬縫補的原理：

　　1．潘羅薩特縫補

　　如上圖所示，潘羅薩特縫補釘采用鋸齒形螺紋特殊設計，螺紋鉤可以360度裝母材接緊，使裂紋兩側向中間靠攏，隨著螺紋絲扣的加長，輻向的拉力超乎我們的想象。潘羅薩特最大一款縫補釘C4每只可產生2.5噸拉力。也許我們會以為螺紋的微型鋸齒牙如何具有很么高的拉力，但是請不要忘記公螺紋與母螺紋是緊密結合在一起的，單獨一絲扣的力量微乎其微，用手指即可搬開，但是團結起來的力量確是驚人的。就象一根筷子容易被折斷，十根筷子也可以折斷，但是如果十根筷子沒有被加工時，還是一整塊竹板時就不容易被折斷。

　　1．潘羅薩特金屬加強鎖

 
 

　　上圖的加強鎖原理與古代木工用的卯榫結構（百度）相似，但是在金屬表面開槽相對于木材復雜，所以潘羅薩特經過改進，把鎖片的形狀設計為梅花形，只需要用鉆頭就可以加工出與鎖片完全穩(wěn)合的槽。槽與裂紋垂直，鎖片將裂紋兩側鎖死。潘羅薩特加強鎖片的抗拉強度為175000PSI，是四倍鑄鐵強度，理論上抗拉強度超過母材，當象一定超過焊接工藝，但是槽與槽之間不可能太近，以防破壞母材結構，所以鎖片與鎖片需留有一定距離，最近抗拉強度只能保證達到母材的80%以上。

 
潘羅薩特加強鎖強度表

　　通過上述兩種修復材料的介紹，我們不難發(fā)現潘羅薩特金屬縫補在風電行業(yè)的應用一定非常有價值，下面介紹幾種常見的修復應用：

　　1．風電主機架裂紋修復

　　主機架軸承座位置丁形大梁開裂，球磨鑄鐵材質，無法采用傳統(tǒng)工藝焊接，而且焊接強度不足，同時會產生變形。

　　在上表面沿裂紋鉆孔，攻絲，擰入潘羅薩特PC4金屬縫補釘，打磨平整；

　　在上表面和沒面及底部設置潘羅薩特PL40，PL30加強鎖。由于上表面有一臺階，不便設置鎖片，所以用角磨機切割臺階一角，再設置鎖片。

　　鎖片設置后在兩頭鉆孔攻絲，擰入兩只PC3釘，將鎖片永久性鎖死在母材中間。

　　2．塔筒裂紋修復

　　風力發(fā)電機組塔筒雖為可焊鋼板卷制焊接而成，但是在現場簡陋條件下進行焊接修復，無法保證焊縫的原有強度，而且因為局部過熱導致焊縫周圍金屬變脆，失去原有的韌性，所以用焊接工藝現場對塔筒開裂進行補焊修復并不可行。但是如此龐大的風機塔筒返廠維修的成本非常高昂，幾乎相當于重新采購一套塔筒，所以我們推薦用潘羅薩特非焊接金屬縫補的工藝來修復塔筒局步開裂，100多年的實踐證明，這種工藝無論是抗拉強度還是抗疲勞性均比焊接工藝優(yōu)越。

　　下圖為兩截鑄鐵管，通過淵羅薩特非焊接工藝連接到一起：

　　如果一根風機塔筒開裂，與上圖展示的修復方式一致，由于潘羅薩特從未進行過風機塔筒裂紋的修復，所以本文只能以草圖的形式加以說明。

　　3．變速箱殼體裂紋修復

　　變速箱殼體采用鑄鐵材質，所以出現裂紋或破損后一般作報廢處理，而更換一臺新的變速箱的安裝成本遠遠超過變速箱本身，采用潘羅薩特非焊接金屬縫補工藝，可以在機倉內完成修復任務。下面介紹一種變速箱修復的案例。

　　綜上所述，潘羅薩特金屬縫補在風電行業(yè)的用途十分廣泛，在風電后市場服務中可為大多數風電企業(yè)省時，省事，省錢。
　　任滿倉于2015年11月12日在鄂爾多斯編纂