Design of Lifting Platform Which Used for
Welding Longitudinal Seam on Wind Turbine Towers Drum
Abstract
The wind energy is one kind of clean renewable energy source, the wind power generation becomes one kind of key development points all over the world. And wind generators also become the new developing parts of the manufacturing industries.Through the research of wind turbine towers’ manufacturing process,I have completed the design of the platform lifting which used for welding the longitudinal seam on wind turbine towers.It includes platform lifting system,electric driving system, counterweight system and support. In the design，the platform hight can be adjust by the chain drive system to satisfie the construction request of the longitudinal seal welding on different diameter tower tubes. The counterweight device reduced the power consumption when the platform rises and falls, increase the smoothness of motion of the platform.The unilateral bracket structure reduced the occupied area of theworkshop.This design can improve the quality of products ,reduce the working hours and labor intensity, enhance the econmic effciency and so on.
Key words: wind turbine towers drum； submerged arc welding；longitudinal seam welding；
lifting platform
全套设计加 36296518
1绪论
1.1 课题研究的目的和意义
1.1.1 世界风塔发展状况
在自然界中，风能是一种可再生、无污染而且储量巨大的能源。
风力发电逐渐成为世界各国重点发展的能源之一，风力发电机的制造业也随之成为新兴的制造产业。
一、世界风电装机容量快速发展 1.世界风能资源储量丰富
世界风能资源储量十分丰富。有关人员经过研究发现：按在80米高度处6.9米/秒的风速来计算，全球风能可利用资源量为72万亿千瓦。即使只成功利用了其中的20%，依然相当于世界能源消费量的总和。因此，风力发电具有很大的潜力。
2.世界风电装机容量快速增长 1 )风电技术持续发展，成本持续下降
通过产业技术进步，风电的成本也持续下降。目前，在各种可再生能源之中，风电的成本最低。国内的风电平均成本为0.50元/( kW·h)，总成本费用已经接近新投资的水电和火电。
最近，世界风能理事会对进一步降低风电成本问题进行了分析研究后，认为风电成本下降，60%依赖于规模化发展，40%依赖于技术进步。过去的风电成本下降更多的是依据技术进步，以后风电成本进一步下降则更多的是依赖于规模化、系列化和标准化。世界风能理事会估计到2020年，陆上风机的总体造价还可以下降20%-25%，海上风机的造价可以降低40%以上，发电成本可以同幅下降。
2)世界风电装机容量快速增长
风力发电在可再生能源中是技术相对成熟、成本相对较低的一种，受到各国的普遍重视，装机容量快速增长。从1996年起，全球累计风电装机连续12年增速超过20%，平均增速达到28.33%。
1.1.2 中国风力发电发展状况
一、我国的风电资源丰富
我国风能资源及其分布 我国位于亚洲大陆东部，濒临太平洋，季风强盛，内陆还有许多山系，地形复杂，加之青藏高原耸立我国西部，改变了海陆影响所引起的气压分布和大气环流，增加了我国季风的复杂性。冬季风来自西伯利亚和蒙古等中高纬度的内陆，那里空气十分严寒干燥，冷空气积累到一定程度，在有利高空环流引导下，就会爆发南下，俗称“寒流”，在此频频南下的强冷空气控制和影响下，形成寒冷干燥的西北风侵袭我国北方各省（直辖市、自治区）。每年冬季总有多次大幅度降温的强冷空气南下，主要影响我国西北、东北和华北，直到次年春夏之交才消失。 夏季风是来自太平洋的东南风、印度洋和南海的西南风，东南季风影响遍及我国东半壁，西南季风则影响西南各省和南部沿海，但风速远不及东南季风大。 青藏高原地势高亢开阔，冬季东南部盛行偏南风，东北部多为东北风，其他地区一般为偏西风，夏季大约以唐古拉山为界，以南盛行东南风，以北为东至东北风。 我国幅员辽阔，陆疆总长达2万多公里，还有18000多公里的海岸线，边缘海中有岛屿5000多个，风能资源丰富。
二、我国风力发电机组设备制造业前景广阔 1、国际国内差距正在缩小
风力发电机组设备制造行业是一个进入壁垒较高的行业。所以行业集中度非常高，全球十大风电设备商累计占全球市场96%的份额。仅4家最大风力发电机组设备制造商就掌控了全球市场75%的份额。
国内市场的风力发电机组产品供应商也主要以国际厂商为主，2004年、2005和2006年，国际厂商产品占国内市场份额的比例分别为75.35%、70.59%、58.80%。
根据《国家发展改革委员会关于风电建设管理有关要求的通知》，风电设备国产化率要达到70%以上，不满足设备国产化率要求的风电场不允许建设。因此，国际风机产业巨头纷纷在中国设立总装厂、配件工厂或是研发中心。随着未来国内厂商对外方技术的吸收，以及风机制造经验的增加、相关政策的实施、行业标准的制定，可以预期我国风电产业大环境将得到较大改善，技术研发实力将得到提高，技术工人将增加，与国际先进技术的差距将缩小。
2、市场供求状况
在未来很长一段时期内，我国对风力发电设备的需求将持续保持强劲增长态势。自2003年以来，我国风电装机容量增长迅速，据预测，2011年中国风电装机总量将可能达到1740万千瓦。
随着国家产业政策的大力扶持，以及能源短缺和环境保护压力的持续增大，风力发电技术的逐步成熟和成本的降低，风电行业将保持持续增长态势。
供给方面，风力发电机组整机制造进入壁垒较高，从进入到形成稳定的批量生产能力的时间较长，生产能力的扩大比较缓慢，而且先行的整机制造商已与零部件供应商结成了战略合作伙伴，稳定的订单占据了一定的制造资源，给后来的整机厂进入市场带来了一定的困难，因此形成了暂时的市场供不应求的局面。预计2010年以前，我国风力发电机组市场供给的增长总体上将落后于需求的增长。2010年以后，有可能出现供求基本平衡、略有短缺的局面。 1.1.3 课题研究的意义
风力发电机的制造过程中，塔筒的焊接是影响进度和质量的一个重要因素。如何能提高风塔的塔筒的焊接速度及质量，是迫切需要解决的重要问题。因此，本课题对于塔筒纵向焊缝焊接升降平台的研究具有重要意义。
本课题涉及风塔塔筒纵向焊缝焊接升降平台的设计问题。对于塔筒是圆柱形并且直径很大（3-4米）的这一情况，焊工在焊接时会有很大的不便。在纵缝焊接过程中，由于其结构的特殊性，在以前有好多厂家在对钢板卷制后的筒体纵缝外进行埋弧自动焊接时，需要先将焊缝转到上面， 然后在其上搭设临时架子， 在架子上安放埋弧自动焊接小车， 由小车的运动来完成对其下面的纵缝外的焊接。这种方法的缺点是搭架子费工费时， 工效低不方便流水作业， 而会导致焊接之后焊缝质量不过关，焊接效率太低，工作人员进行焊接时也具有很大的危险性。
课题要求设计出一台风塔塔筒纵缝焊接平台装置，以满足多种不同规格的风塔制造要求，生产出不同尺寸要求的风塔塔筒，满足企业的生产需要。这对于保证产品的质量要求、提高劳动效率、降低工人的劳动强度以及降低生产成本、提高经济效益等都具有十分重要的意义。
1.2 升降平台的研究与使用现状
风力发电塔的焊接工艺设计必须以简洁、实用、可靠为原则，并具有良好的可操作性，才能保证施工顺利进行及产品焊接质量。因此，对焊接的辅助设备要求很高。
在以前，有好多厂家在对钢板卷制后的筒体纵缝外进行埋弧自动焊接时需要先将焊缝