风电行业创新智能输送模式

风电行业创新智能输送模式

————更安全保障风电智能输送解决方案

上海航天动力科技工程有限公司

孙学锋

在新能源领域，“新能源”往往体现的仅仅是技术的创新，配套产业布局却略显传统，究其内在，往往受到各种因素所制约以及工业领域对传统模式的依赖所致。在风电整机制造及风电配套产品制造领域中，面对繁琐的生产工艺、安装、大部件搬运等环节，设备的运输环节往往对生产效率、成本控制以及精密生产起到至关重要的作用，对于50T至200T（甚至更重）的风电整机，传统的运输模式一般为行车/行标/天车/吊车结合轨道车、叉车来完成，在运输过程中难免存在安全系数低、运输效率低、运输成本较高、运输损耗较大等一系列问题，这势必会制约精密设备的生产。

风电整机出厂前的运输主要分为两大方式，一种是直接厂内装车运输至风场，另一种是利用行车/行标/天车/吊车将整机吊运至轨道车运输至堆场堆放再利用室外行车/行标/天车/吊车吊装运输至风场。这种方式在风电整机制造领域非常常见，对于大吨位级的风电整机，利用以上传统模式长距离搬运，需要花费大量的时间，同时也大大的降低生产效率。

一、风电制造业中传统的搬运模式

行标/行车/天车/吊车轨道车

二、风电制造业中新型的搬运模式

气垫悬浮运输系统（如图一所示）（简称气垫车）是一种新型的工业运输方案，其利用气体薄膜技术托起并移动负载，具有承载力强、对地面无磨损、行走灵活、无污染及自动化程度高等诸多优点。其主要采用特殊的气垫片作为负载承载平台，通过对气垫片内充入压缩空气（0.6~0.8MPa常用工业气体），使气垫片保持压缩空气不断喷出，在气垫片与地面间形成一层气膜，当气垫片充气到达一定压力后，使气垫车“浮”在地面上，从而气垫片与地面之间摩擦力接近于0，进而气垫车可以轻松实现平移、定位、转向、定点旋转等功能，实现了气垫车在车间内轻松自如的运输风电整机及其他设备，大大提高了生产效率及生产安全系数，同时也大大的降低了生产成本，为风电整机制造企业节省了房屋钢结构、大吨位级行车和轨道车等不必要的开支，有效的为风电整机制造企业节省了人力、物力和财力。

图 一 气垫模块

三、气垫悬浮运输系统工作原理

气垫悬浮运输系统主要由气路控制系统、电路控制系统、驱动系统、自平衡系统、车体、气垫模块组成，气垫模块是气垫悬浮运输系统的核心部分，其由一块航空铝板和粘贴在铝板上的特制环形加强橡胶气囊组成，环形气囊的材质是氨基甲酸乙酯和编织网，氨基甲酸乙酯具有很强的耐磨性，编织网则增加了气囊的强度、弹性和抗撕裂能力，在承载过程中具有摩擦力小、耐用及抗化学腐蚀能力强等特点，其工作原理如图二所示：

图 二

上图所示：向气垫模块内通入压缩空气，空气从气囊上的微细孔溢入模块中央形成气压腔 中图所示：气压腔内压力升高，将平盘托起离地

下图所示：气压腔内压缩空气从气囊底部溢出，与地面之间形成一层几毫米的空气膜，将气垫模块悬浮离地

四、同传统运输方式对比

传统的运输方式所存在的客观现象如下表所示：

移动灵活度 受空间和轨道约束限制，不能任意行走

高效操作性 需完成钢丝挂钩固定等动作后方可移动

设备与厂房成本 建设成本非常昂贵

后续保养维护成本 约占8%~15%（包括更换磨损件、停车检修、安监年检、操作考试

等）

无损运输 着地瞬间达到2~4G（视操作人员操作熟练程度） 厂房布置时间 工厂需要铺设轨道，使用轨道车/行车/行标将增加工厂布置时间

环保性能 以15T载重叉车为例，每年柴油消耗量大约为6570L/年，这不仅

是经济上的消耗，也是高碳排放量的一个因素

安全性能 如果行车/行标在使用过程中发生故障（操作故障和设备故障），

将造成巨大损失并威及人员安全

对于不规则负载的

适应性 对于不规则物体，行车/行标能力有限，往往会出现2个行车/行标同时配合使用，大大降低效率同时大大增加危险性

气垫悬浮运输系统同传统运输方式的对比如下表所示：

移动灵活度 不受行走路线限制，可在划定范围内随意行走

高效操作性 只需遥控车体进入工装，便可移动

设备与厂房成本 大大降低厂房建设成本，无需过多地基建设成本，用钢量将大大节省

后续保养维护成

本 气垫车后续保养维修成本约占初期设备投资的2%左右（定期清洁气垫及检查，无磨损件）

无损运输 无论是充气过程还是排气过程，气垫内的压缩空气都是一个缓慢充满和排空的过程，使起落和落地过程冲击力仅为0.2~0.5G

厂房布置时间 只需清空地面，无需布设轨道

环保性能 动力源为电和压缩空气，零排放的环保清洁能源

安全性能 最糟糕的情况：运行中气垫破损也只会造成约1度的负载倾斜，属大多数设备运输的允许安全范围

对于不规则负载的适应性 气垫车属于地面设备范畴，且我们会针对不同形状的负载设计不同的工装来满足搬运的需求

五、气垫悬浮运输系统操作流程图示

六、气垫悬浮运输系统生产工艺解析

2012年6月份，我公司气垫悬浮运输系统首次成功应用于国内风电整机制造商航天万源酒泉基地，这是国内首次将气垫悬浮运输系统成功应用于风电制造行业中并成功使用至今。这次为航天万源配套的是240吨全功能气垫车用于风电装配生产线，在全功能气垫车辅助

下，航天万源酒泉基地仅用20吨行车和一条不足百米生产线配套作业，在西北恶劣的气候条件下，月产量惊人的达到69台佳绩，据了解，这在风电制造行业中同等条件下是从未有过的业绩。

航天万源酒泉基地工艺生产主要是采用20吨行车将配套部件（发电机、主轴等）吊运至特殊的工装上进行组装，组装完成后，采用同样的操作流程在第二个特殊的工装上组装，而此时气垫车利用底部导向轮，遥控行驶至第一个组装完成机组的特殊工装底部，之后给气垫车通入0.6~0.8MPa常用工业压缩空气，短短的三十秒之后气垫车连带风电机组一同悬浮离地，此时再遥控驶向室外堆场，在室外大型行车的配合下将风电机组卸下并堆放于堆场，此时气垫车连带特殊工装再原路返回至原始位置将特殊工装放下并缓慢驶出，再遥控进入第二个已经组装完成的风电机组，以此反复的操作方式运输第三台、第四台。。。。。

在此次合作中，气垫车的成功使用，有效的避免了企业重新架设大吨位行车和铺设地面轨道车的同时也为企业大大的节省了不必要的资金流失。

此次公司以国内领先的气垫悬浮运输系统与航天万源携手合作，实现了航天科技与航天新能源产业的完美结合，凸显了气垫悬浮运输系统无与伦比的技术优势：除了能有效降低生产、运营、维护成本，航天专用高精技术更符合世界范围内对产品绿色环保性能要求日渐严格的趋势，同时也为航天万源以风机设备研发和制造为重点，以适度投资开发风场项目为补充，在内蒙古、甘肃、河北和江苏等风能资