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  • 测量 - 随风而行

    一次又一次的数字刷新,证明着该行业的飞速发展。世界上最高的风机在德国东部村庄拉斯诺(Laasow)附近完成了架设,整体高度达到了205米 – 相当于60层楼高。在阿根廷,一座金矿从建造于4100米高山的风力机中获取能量。在开阔的海面上也同样如此,利用风能产生电力,例如,在丹麦Nysted,由72座风力机组成的海上风电场,位于离岸10公里的地方,是世界上最大的风电场之一。风能 – 正在创造着诸多的业界极限。


    现代的风力机变得越来越大,在更高的高度获取风能将更大限度的得到能量,从一个80米高的风机获得的能量将相当于从39个高度为30米风机。电力产生的成本随着风机的高度而降低 – 这样风机的制造商需要处理一些超大和超重的部件。这就为完成这些部件的测量带来了挑战,测量一个60米长、6米高的部件并不是一个简单的任务。高精度是需要的,每一个与原始设计的偏差将导致风机产生的能量降低。另外部件间的相互干涉也是问题,转子叶片的顶端的速度可以超过300 km/h,绝对的稳定性是必须的。


    坐标计量确保精度

    顶级的坐标测量技术是有效完成超大部件精确测量的手段。塔筒的几何尺寸是否符合设计要求?来自Leica工业测量系统的激光全站仪和精确的工业级经纬仪为几何量测量提供了理想的手段,例如,测量塔筒断面的平行度和平面度,可以非常简单的完成:将仪器带到塔筒旁边,启动预先定义的测量程序,瞄准并测量。便携的激光全站仪采用电池操作,可简单操作并脱机工作。采用特定的反射球,测量范围可以超过1000 m。


    为自动完成大尺寸部件的测量,采用Leica激光跟踪仪可在40米范围内测量精度达到10 μm。测量空间可以达到320米。Leica绝对激光跟踪仪也是风机制造行业中生产过程良好的辅助手段。来自荷兰的机床制造商HGG采用激光跟踪仪进行切削头和固定工件的精确定位。利用这套系统,机床能够以足够的精度加工重的工件,而不用担心由于受环境的影响或者变形,并保证后续进行60米长钢管成形焊接所需要的高品质,以承担在海面风机结构支撑任务。使用激光跟踪仪还可实现单人的操作。Peter Tool,HGG的技术开发主管这样说:“有了Leica绝对激光跟踪仪,机床能够实现超重部件的切削,精确而可靠的满足了风机制造商的要求。”


    激光跟踪仪:快速测量塔筒与转子叶片

    最新风机的转子叶片超过40米长,通常采用玻璃钢材料制成。形状需要考虑如何根据气流进行优化,从而产生最大的电力,并且转动时的噪音最小。此外,三个风机叶片需要尽可能的一致,以便转动更加平均。最后但同样重要的是,风机叶片的寿命和维护成本直接与其机械质量相关联,Leica绝对激光跟踪仪在制造叶片模具过程中也发挥着重要作用。多年来,风机行业已经成功利用Leica激光跟踪仪以及激光全站仪进行模具的中间检查,确保几何尺寸以制造出合格的叶片。检查叶片的质量在过去曾经是一项非常费时的任务,测量技术的局限甚至会限制风机技术的发展。自从来自Hexagon计量产业集团的测量工程师开发了能够在2小时内完成40米长叶片的方法,利用无线的Leica T-Probe手持式测量系统,用户能够测量每个叶片截面尺寸,然后进行数字化的连接。在完成分析之后,能够将完整的CAD模型与设计图纸相比较。风机行业还利用这种接触测量技术完成轮毂的测量,来自中国的金凤科技成功的利用了手持式三坐标完成轮毂的尺寸检查,相对传统测量手段显著降低了时间与成本的花费。


    固定式三坐标实现了高精度测量,而关节臂提供了足够的测量灵活性 

    风机行业需要固定式测量系统所提供的高精度,完成大型齿轮箱以及大型齿轮的测量任务。Leitz PMM-G是完成风机齿轮箱、齿轮、传动轴测量的理想方案。国内领先的风电齿轮箱专业厂家 – 南京高精齿轮集团有限公司先后购买了两台Leitz PMM-G测量机,完成大箱体和大齿轮的测量任务。


    当比利时制造商TVL需要在半小时内测量一个4吨的齿轮箱,确定其主要特征是否在50 μm允许公差之内,精度在2.5 μm,Leitz PMM-F是完成这项应用的理想选择,TVL的高精度坐标测量机配备了更更换的探针更换架,可快速、自动的实现每个点的测量。配备QUINDOS软件,使得测量机能够成为测量齿轮的专用设备。
     

    对于风机行业尺寸较小、精度较低的部件,可采用便携式的测量设备,Hexagon计量产业集团推荐使用ROMER关节臂测量机,能够灵活应对各种结构件的现场三维测量任务。
     

    人类寻求新型、可替代能源的步伐在不断加快,来自Hexagon所提供的新能源测量方案也蓄势待发。Hexagon,测量随风而行!