風電機組塔架鋼板下料尺寸計算

摘 要：本文提供了風電機組塔架鋼板下料尺寸計算方法，風電機組塔架是由數段圓錐筒體依靠法蘭連接組成一個錐形圓筒狀結構，對每一張鋼板的尺寸計算有極高的要求，必須嚴格控制其誤差。本文給出了一個固定的模板，只需輸入個別已知數據，模板就會自動算出所有所需尺寸，同時盡可能減少人為因素。
關鍵詞：風電機組塔架；下料；尺寸； 計算

　　0 引言
　　從國家發布的《可再生能源“十二五”發展規劃》中獲悉，截止2010 年底我國風電累計并網裝機容量已達到31GW，2010 年發電量50TWh ；到2015 年預計達到100GW，年發電量超過190TWh ；2020 年達到200GW，年發電量超過390TWh。由此看來，風電產業發展潛力巨大，市場前景非常樂觀。并且目前都已經進入了大功率、大機型的風力發電塔架時期，3MW 風力發電塔架占主導。
　　風力發電塔架一旦投入運行，將一年365 天因風而動，其不僅承受動載荷而且還承受靜載荷，塔架主要所承受的作用力有：風力作用在葉片上的推力，扭矩、彎矩、陀螺力矩、電機齒箱的振動及受力變化擺動。因此對塔架的質量要求極高，如何才能保證質量，主要是靠鋼板下料和焊接。
　　鋼板算料和下料是塔架制作的開始工序，一旦鋼板算料不精確，訂料錯誤，將是一個無法彌補的經濟損失，一個項目一萬多噸鋼材將全部作廢。下料如不符合要求，誤差超差，將會產生錯變量、間隙等帶來的一系列后續問題，影響整體塔架質量。所以本文將以3MW 為例，來闡述塔架鋼板的訂料計算和下料編程。
　　1 3MW塔架介紹
　　華銳科技設計的3MW 塔架[6]，目前已經開始發電，也是國內最早的3MW 機型，它由四段塔筒和一段基礎環組成，自上而下分別是上段塔筒（錐段）、中上段塔筒（直段）、中下段塔筒（直段）、下段塔筒（直段）以及基礎環（直段），其中每一段之間靠法蘭連接。為了方便計算，我們用