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Radian激光跟蹤儀在清潔能源風力發(fā)電機制造領(lǐng)域的應(yīng)用_API公司
閱讀：53 發(fā)布時間：2022-8-29
伴隨著風力發(fā)電機技術(shù)的前行和發(fā)展，風力發(fā)電機的單機容量在不斷加大，從而可以更從容、穩(wěn)定地保障發(fā)電效率。由于風力發(fā)電機葉片長度的不斷增加、且因其需要長期處于風力壓力的環(huán)境下，對風電葉片的強度要求也隨之增加，這就要求葉片制造過程中，需要將綜合精度誤差控制在小于1毫米的范圍內(nèi)；與此同時，超長的葉片不易于通過公路運輸，這就促使了風力發(fā)電機生產(chǎn)商需在沿海對風電葉片進行加工和焊接，然后用船直接運到海上的安裝點。這些制造和裝配中的實際問題，也推動了其生產(chǎn)技術(shù)的升級：更加精準、靈活、便攜、易于操作的便攜式計量設(shè)備 - 激光跟蹤儀成為了風力發(fā)電機生產(chǎn)、裝配中的工具。
在過去，風力發(fā)電機的制造過程中，涉及到測量時，往往使用的是經(jīng)緯儀和模板比對的方式。這類傳統(tǒng)的測量方式雖然也能測量較大的風電部件，但由于其受人為因素影響較多，無法保障每一次測量都做到確保精準，測量精確度的重復性有待提升。且使用的模板往往體積較大，不易于測量作業(yè)的實施，工作效率無法得到保障。
激光跟蹤儀的使用則極大地改善了使用傳統(tǒng)方式進行測量的問題：API Radian系列激光跟蹤儀擁有超過160米的測量范圍、超高的測量精度、穩(wěn)定的測量重復性，且其柔性的測量方式支持使用者實時了解待測目標的狀態(tài)，從而做出的判斷和操作。從零件檢測到模具調(diào)平、裝配時部件的找正與對齊到測量過程智能管理，Radian激光跟蹤儀的應(yīng)用已經(jīng)深入到了風力發(fā)電機制造的各個環(huán)節(jié)。以下，是Radian激光跟蹤儀在風力發(fā)電機制造行業(yè)的一些典型應(yīng)用：
圖1：Radian激光跟蹤儀檢測風電輪轂（主圖）&檢測數(shù)據(jù)在軟件中的示意（左上小圖）
風電模具精度保障
確保風電轉(zhuǎn)子乃至整機工作狀態(tài)良好的方法就是從制造之初開始保障鑄造模具的精度。為限度地捕獲風力，風力發(fā)電機葉片的設(shè)計長而薄，這就要求測量工具需要具備滿足風電葉片長度的測量范圍、且具有靈活的工作方式。Radian激光跟蹤儀正是以超大的測量范圍和靈活的操作方式充分滿足了對風電模具的檢測需求。此外，對于風電輪轂的銜接面的檢測、安裝孔分度的檢測、葉片與輪轂的對齊檢測等，Radian激光跟蹤儀也都發(fā)揮著舉足輕重的作用。
平行截面切割
鑄造完畢后，需要在轉(zhuǎn)子葉片上進行平行截面切割。理想情況下，這些切口需要與對應(yīng)位置的參考切口相匹配。由此，參考切口的精準定位就成為了一項十分重要的工作。作為“便攜式三坐標（Portable CMM）"的Radian激光跟蹤儀擁有超高的工作精度，可輕松精準定位參考切口。
圖2：Radian激光跟蹤儀風電輪轂螺孔位置度檢測數(shù)據(jù)
CAD比對
傳統(tǒng)測量方法中，往往需要將鑄造好的風電葉片放置到模板模型中進行精度比對。這種方法雖然也可以完成對鑄造好的葉片的精度檢測，但是耗時耗力，不易于操作。而使用Radian激光跟蹤儀進行此項工作，操作者可以直接在軟件中加載葉片的CAD模型，并將實際測量到的葉片參數(shù)與CAD名義值參數(shù)進行實時快速比對，無需移動葉片，只需將跟蹤儀架設(shè)在葉片旁邊即可操作，從而使葉片精度的驗證變得更加高效。
圖3：軟件中葉片裝配面夾角關(guān)系示意
葉片與輪轂的連接定位
在葉片與輪轂制造完成后，需要將它們進行裝配連接，而連接的精度則直接決定了該風力發(fā)電機的工作狀態(tài)和效率。為保障風力發(fā)電機的整體工作性能，每一個螺栓孔都需要被極其精準地定位。Radian激光跟蹤儀正是完成這一工作的。
圖4：Radian激光跟蹤儀風電葉片陰模檢測數(shù)據(jù)
快速精準掃描定位
使用Radian激光跟蹤儀配合以Rapidscan快速掃描儀，可以對風力發(fā)電機葉片、輪轂等部件進行快速精準掃描，以捕獲部件各個位置、方向上的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可用于CAD比對或數(shù)字建模。掃描時，Radian激光跟蹤儀對Rapidscan掃描儀進行實時高精度定位、掌控全局精度；Rapidscan快速掃描儀則對部件進行大范圍非接觸掃描測量作業(yè)，加速了整個數(shù)據(jù)采集流程；整套系統(tǒng)做到了精準與高效相兼容。
輔助部件的精準測量
雖然葉片、輪轂是風力發(fā)電機最主要的部件，但其它零部件的適配也同樣是整機正常運轉(zhuǎn)的重要保障。故而，風力發(fā)電機的任何部件，在制造以及裝配時，都有著同樣嚴格的公差要求。Radian激光跟蹤儀的應(yīng)用已經(jīng)融入到了風力發(fā)電機制造的每一個環(huán)節(jié)：從葉片到輪轂、從塔筒到機艙、從部件的每一個切面到螺栓孔的位置、再到諸多部件的對齊與裝配，無不體現(xiàn)著API Radian激光跟蹤儀的精準與高效