曹蕾

摘 要：葉片是風(fēng)力發(fā)電的關(guān)鍵部件之一，其生產(chǎn)質(zhì)量的好壞關(guān)系到風(fēng)力發(fā)電機(jī)的性能。葉片的生產(chǎn)過程在粘貼成型后，端面需要切削、再銑削，最后端面的徑向和軸向需要打若干孔。為了實(shí)現(xiàn)葉片生產(chǎn)的自動(dòng)化，需要設(shè)計(jì)葉片切片打孔機(jī)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切削、銑削和自動(dòng)打孔，從而提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量。本文分析了風(fēng)電葉片在制造中存在的主要問題、目前國(guó)內(nèi)和國(guó)際市場(chǎng)上的打孔機(jī)的幾種類型，以及風(fēng)電葉片切片打孔機(jī)的優(yōu)點(diǎn)。認(rèn)為選用電動(dòng)打孔機(jī)是最合適的。

關(guān)鍵詞：風(fēng)電葉片；打孔機(jī)；新能源

風(fēng)力發(fā)電是清潔能源之一，是一種取之不盡，用之不絕的新能源，近幾十年來，由于能源短缺和環(huán)境污染日益嚴(yán)重，開發(fā)和利用已成為當(dāng)今世界上的緊迫任務(wù)，得到各國(guó)的重視。葉片是風(fēng)力發(fā)電的關(guān)鍵部件之一，其生產(chǎn)質(zhì)量的好壞關(guān)系到風(fēng)力發(fā)電機(jī)的性能。葉片的生產(chǎn)過程在粘貼成型后，端面需要切削、再銑削，最后端面的徑向和軸向需要打若干孔。為了實(shí)現(xiàn)葉片生產(chǎn)的自動(dòng)化，需要設(shè)計(jì)葉片切片打孔機(jī)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切削、銑削和自動(dòng)打孔，從而提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量。為了能夠?qū)崿F(xiàn)上述功能，各動(dòng)作需要利用電機(jī)驅(qū)動(dòng)。葉片切片打孔機(jī)的功率本來就是非常大的，如果結(jié)構(gòu)不合理，會(huì)造成更多的能量的浪費(fèi)，合適的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，能降低它的功耗，并使電機(jī)到轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，定位精確，工作穩(wěn)定。

一、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展依賴于制造大量的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)又離不開葉片，而制造葉片卻需要復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)來支撐。對(duì)于中國(guó)的復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)來說，風(fēng)力發(fā)電是一個(gè)及其難得的一個(gè)機(jī)遇。選擇最好的材料體系與制造工藝，造出質(zhì)量?jī)?yōu)越的復(fù)合材料風(fēng)電葉片，用來滿足快速發(fā)展的風(fēng)力發(fā)電需求，這是我們所追求的目標(biāo)。從目前情況來看，內(nèi)置熱源的大型符合材料組合模具、經(jīng)過改進(jìn)的真空導(dǎo)入樹脂模塑工藝和可以回收利用的熱塑性葉片樹脂基體等新設(shè)想與新工藝可能會(huì)在今后發(fā)展成引領(lǐng)風(fēng)電葉片研究與制造的新熱點(diǎn)之一。

二、風(fēng)電葉片在制造中存在的主要問題

風(fēng)電葉片在制造中存在的主要問題有以下幾個(gè)：

（一）生產(chǎn)效率：考慮到了內(nèi)資廠商均處在葉片生產(chǎn)的初

期，需要用較長(zhǎng)時(shí)間。進(jìn)行樣品的開發(fā)、模具的開發(fā)、樣品的測(cè)試工藝調(diào)試和流程優(yōu)化，因此，一般新進(jìn)的風(fēng)電葉片生產(chǎn)的廠商都需要用較長(zhǎng)時(shí)間來進(jìn)行摸索（即使那些引進(jìn)了國(guó)外成套技術(shù)的廠家同樣也不例外）。例如l套模具的產(chǎn)能來看，國(guó)外領(lǐng)先廠家能用24h生產(chǎn)1片，中國(guó)的領(lǐng)先廠家卻能用36h生產(chǎn)l片，而一般來說，廠家的正常水平是用48h生產(chǎn)1片，但新進(jìn)入者卻由于技術(shù)工藝上的不成熟以及工人操作不嫻熟等原因，往往都需要超過用48h以上的時(shí)間才能生產(chǎn)l片模具。

（二）質(zhì)量控制：外資企業(yè)因?yàn)殚L(zhǎng)期發(fā)展累積，不論在技術(shù)上或者是在質(zhì)量保證。方面都會(huì)有比較完善的體系，因此，在質(zhì)量控制方面會(huì)比較出色。而內(nèi)資企業(yè)的話，卻是大多數(shù)均處于剛起步的階段，而且其中還有相當(dāng)一部分企業(yè)之前至今為止沒有玻璃鋼的制造經(jīng)驗(yàn)，不論在技術(shù)或者是在質(zhì)量體系方面均還要需要一段時(shí)問來完善。

三、目前國(guó)內(nèi)和國(guó)際市場(chǎng)上的打孔機(jī)的幾種類型

目前國(guó)內(nèi)和國(guó)際市場(chǎng)上的打孔機(jī)大致可分為一下幾種類型：

手動(dòng)打孔機(jī)，又稱：手動(dòng)沖孔機(jī)等別名，它主要以設(shè)計(jì)杠桿原理，運(yùn)用手動(dòng)方式帶動(dòng)打孔機(jī)來執(zhí)行部件的上下移動(dòng)和下模配合從而來完成打孔。工作方式是純手動(dòng)打孔。來源于20世紀(jì)90年代，由國(guó)外傳到大陸。

氣動(dòng)打孔機(jī)，又叫膠袋打孔機(jī)、沖孔機(jī)，是輔助制袋機(jī)的一種氣動(dòng)打孔模具。經(jīng)由制袋機(jī)電腦給出來的信號(hào)傳輸?shù)诫姶砰y然后再工作的氣動(dòng)模具。它的結(jié)構(gòu)相似于冷沖模具，主要是用于塑料袋和紙品打孔。這種設(shè)備在上世紀(jì)90年代初是從臺(tái)灣傳到大陸的。

電動(dòng)打孔機(jī)，又稱電動(dòng)鉆孔機(jī)，它主要是依靠電動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)，通過開關(guān)來控制打孔。主要是用在大型機(jī)械零件的打孔。

自動(dòng)打孔機(jī)，它是由電機(jī)帶動(dòng)，在金屬材料上加工出孔的一種自動(dòng)化設(shè)備。

主要有自動(dòng)鉆孔機(jī)、自動(dòng)擴(kuò)孔機(jī)與自動(dòng)銑孔機(jī)等幾種。 機(jī)器的組成是：自動(dòng)打孔機(jī)是由加工工作臺(tái)，控制的電腦，旋轉(zhuǎn)的電機(jī)，振動(dòng)電機(jī)，加工的工具頭，氣動(dòng)裝置，自動(dòng)轉(zhuǎn)盤以及固定夾具等組成。發(fā)展趨勢(shì)是：自動(dòng)打孔機(jī)是能適應(yīng)制造業(yè)應(yīng)用的自動(dòng)化設(shè)備代替人手的趨勢(shì)來發(fā)展起來的，主要用來解決傳統(tǒng)的打孔、鉆孔、擴(kuò)孔以及銑孔等等加工環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的人手打孔問題。隨著自動(dòng)化技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等的發(fā)展應(yīng)用，自動(dòng)打孔機(jī)已經(jīng)向無人值守與遠(yuǎn)程控制發(fā)展。

三、風(fēng)電葉片切片打孔機(jī)的優(yōu)點(diǎn)

風(fēng)電葉片切片打孔機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于如下幾個(gè)方面：

（1）適用于大型機(jī)械零件加工，而風(fēng)電葉片正好符合。（2）它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體型緊湊，機(jī)體重量輕，操作維修容易。（3）價(jià)格低廉，實(shí)用性強(qiáng)。

綜上考慮，對(duì)于大型機(jī)械零件產(chǎn)品，選用電動(dòng)打孔機(jī)是最合適的。同時(shí)，考慮到要對(duì)風(fēng)電葉片進(jìn)行切片處理，應(yīng)該在打孔機(jī)上增加切片操作。

參考文獻(xiàn)：

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