機(jī)床精度制約風(fēng)電設(shè)備發(fā)展

　　風(fēng)力發(fā)電站裝備主要包括以下幾部分：變速箱（升速箱）、發(fā)電機(jī)組、葉片、塔基和變電站等。目前，風(fēng)力發(fā)電逐漸向大功率機(jī)組發(fā)展，要求高可靠性、壽命周期長，因此零部件的精度、功能要求很高。
　　隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，風(fēng)電機(jī)組的原理和結(jié)構(gòu)也在發(fā)生變化，未來的風(fēng)電機(jī)組在向結(jié)構(gòu)簡單化、體積減小的方向發(fā)展。目前，我國正在開發(fā)無齒輪箱風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。如哈爾濱發(fā)電設(shè)備集團(tuán)的發(fā)電設(shè)備工程研究中心開發(fā)了無齒輪箱變速變槳永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，正在研制“變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組”和“直驅(qū)型變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組”等，可代替帶齒輪箱傳動(dòng)的異步發(fā)電機(jī)組，具有制造成本低、運(yùn)行可靠、維修簡便等優(yōu)點(diǎn)，并具有自主知識產(chǎn)權(quán)。
　　目前，生產(chǎn)最多的是有齒輪箱風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，由于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，完成其各種部件的制造需要不同機(jī)床設(shè)備進(jìn)行加工。
　　風(fēng)機(jī)的變速箱主要由箱體、行星輪系和變速機(jī)構(gòu)等組成。風(fēng)機(jī)變速箱體屬于大型箱體，根據(jù)發(fā)電量的不同，直徑約2～3m，大部分為分體結(jié)構(gòu)。加工需要鏜桿直徑約160250mm的數(shù)控落地銑鏜床和大型臥式加工中心、龍門加工中心等，加工精度要求較高，目前主要使用的是進(jìn)口設(shè)備。
　　變速箱內(nèi)的齒輪加工量很大，需要對大型內(nèi)齒圈、圓柱直齒輪和斜齒輪等進(jìn)行成批生產(chǎn)。主要加工設(shè)備為大型數(shù)控立式滾齒機(jī)、數(shù)控插齒機(jī)、數(shù)控磨齒機(jī)等。這些齒輪加工機(jī)床中，大規(guī)格數(shù)控齒輪機(jī)床普遍要求具有高效、重載、重切、剛性好的特點(diǎn)，主要依靠進(jìn)口，中小型采用國產(chǎn)設(shè)備。其中大規(guī)格、大模數(shù)齒輪和齒圈采用數(shù)控成型銑齒機(jī)和數(shù)控成型磨齒機(jī)，數(shù)控成型銑齒機(jī)要求大切深、大進(jìn)給、滾速高。數(shù)控成型磨齒機(jī)要求精度達(dá)到5級以上，自動(dòng)化程度高、自動(dòng)調(diào)心、自動(dòng)測量、自動(dòng)修形、穩(wěn)定性高。目前，國內(nèi)制造風(fēng)電用變速箱的企業(yè)主要有南京高精齒輪有限公司。該廠生產(chǎn)任務(wù)非常忙，長期三班倒，還是不能完全滿足市場需求，因此要求加工設(shè)備穩(wěn)定、可靠，目前該廠使用的齒輪加工機(jī)床基本上是進(jìn)口設(shè)備。
　　風(fēng)電用發(fā)電機(jī)的原理和結(jié)構(gòu)與火電等其他發(fā)電機(jī)基本一樣。風(fēng)電大都使用千瓦級發(fā)電機(jī)，比較火電使用的萬千瓦級發(fā)電機(jī)，屬于不同級別的機(jī)組。從制造角度上看沒有太大難度，能制造火電發(fā)電機(jī)組的企業(yè)，一般都能滿足制造風(fēng)電發(fā)電機(jī)組的要求。但是，風(fēng)電發(fā)電機(jī)要求使用壽命達(dá)到20年以上，對其穩(wěn)定性和可靠性要求更高。
　　風(fēng)機(jī)的葉片大多采用環(huán)氧玻璃纖維或碳纖維等復(fù)合材料制作。葉片設(shè)計(jì)主要采用全三維氣動(dòng)仿真和結(jié)構(gòu)有限元仿真，使用真空灌注工藝進(jìn)行葉片生產(chǎn)。機(jī)械加工較少，部分需要沖切成型。
　　葉片的變槳機(jī)構(gòu)主要有變槳電機(jī)、減速器和變槳控制器等。對制造設(shè)備沒有特殊要求，國內(nèi)機(jī)床可以滿足需求。
　　偏航機(jī)構(gòu)主要部件是帶內(nèi)外齒的大型軸承和4個(gè)小齒輪及變速裝置等。該種大型軸承目前國內(nèi)還不能制造，主要依靠進(jìn)口。國內(nèi)天馬股份將進(jìn)行偏航機(jī)構(gòu)用的大型軸承開發(fā)制造。其加工設(shè)備主要是一些要求較高的專用機(jī)床裝備，如CCMT2008展覽會(huì)上，齊重?cái)?shù)控裝備股份有限公司展出的3臺大型數(shù)控專用機(jī)床，就是為加工制造風(fēng)電大型齒輪的設(shè)備。