新型风电装备制造的搬运方案——气垫车
发布日期：2014-08-27 15:13:40 点击数：
近年来，我国风电行业发展势头迅猛，有数据显示，2014年上半年，全国风电累计并网8277万千瓦，同比增长23%;风电上网电量767亿千瓦时，同比增长8.8%。随着风电的发展，风电装备制造也随之发展，风电机组技术日趋成熟。《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》中提出：加强风电装备研发，增强大型风电机组整机和控制系统设计能力，基本建立完善的风电产业链，掌握先进风电机组整体设计能力。目前，我国风电装备制造行业已基本达到《规划》提出的目标要求。在竞争日益激烈的中国风电市场上，风电装备企业要取得竞争优势，除风电机组整体设计技术外，还要依靠装备制造中生产工艺领先，而在风电装备生产工艺中，设备的搬运是一个重要环节。
在8月7日，北极星风力发电网报道的“气垫悬浮运输系统”为风电装备制造领域提供新型搬运模式，受到风电行业的广泛关注，本网编辑就“气垫悬浮运输系统”在风电装备制造中的解决方案对上海航天动力科技工程有限公司做了进一步采访。
“高大上”的搬运解决方案
气垫悬浮搬运车简称气垫车，最早应用于航空领域。气垫车利用气体薄膜技术的功效托起并且移动载荷精密或超重仪器搬运，比如飞船搬运到发射架。当气垫充气到达一定压力后，该装置的运行与地面完全没有摩擦，进而具备防震防摩擦静电的性能。最主要是省力，搬运力只需要载重的万分之五。意味着搬运两吨的重物只需要一公斤的力即可。这种运输车特别适用于不易灵活移动的重型负载，以及不能承受震动、对平稳性要求很高的大型精密设备的搬运。
气垫车原理
尽管气垫承载技术从最初诞生已经超过三十年，但其使用范围是随着工业发展而逐步得到推广的。如今在欧洲和美国，气垫承载装置已经成为工业生产过程中重要的装备之一。近些年来随着国内装备制造业水平不断提高，特别是航天、航空、船舶、电力、轨道交通等行业的高速发展，国内对气垫承载系统的需求日益增长。
上海航天动力科技工程有限公司风电行业经理孙学锋认为，对气垫车搬运技术缺乏了解及国内装备企业对传统的工业生产工节的依赖是气垫车应用推广的两大阻力。孙学锋说：“许多国内装备制造企业在工厂设计时，搬运解决方案大多采用传统的天车或轨道车等会运输方式。其实与传统方式相比气垫车的优势还是非常明显的，第一节省成本，使用气垫车无需过多地基地建设，用钢量大大节省，可以降低厂房建设成本;第二移动灵活，气垫车不受空间和轨道的制约，可灵活移动;第三操作安全，传统运输方式需要人工进行操作既浪费时间又不安全，而气垫车只需操作人员手持无线遥控器就可以进行操作，既方便又保障了操作人员的人身安全;第四清洁环保，气垫车属于清洁能源，不仅噪音小而且不会对工厂环境造成任何影响。传统的运输方式以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。”
可定制、升级的风电搬运解决方案
2012年6月份，上海航天动力气垫车成功应用于风电整机制造商航天万源酒泉基地，这是国内首次将气垫车成功应用于风电装备制造行业。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。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，为航天万源节省了不必要的资金流失。除航天万源外，上海航天动力气垫车还成功的应用到联合动力、南高齿等风电企业装备生产工艺中。
孙学锋说：“在风电行业，我们不仅为客户提供产品，我们更关注客户的实际需求，为他们提供符合自身需求的风电装备搬运解决方案。上海航天动力在客户工厂设计时即可跟进，为生产工艺的搬运环节提供解决方案，根据生产要求量身订制适合的气垫车。特别是气垫车的‘联动’技术可以解决风电装备制造产业升级的工厂改造问题。”
气垫车的“联动”技术是目前气垫车发展的一个重要技术变革。所谓的联动就是相同或不同气垫车，既可以单独操作，也可以组合在一起搬运体积、质量更大的物品。风电越来越走向大型化发展，并且风机更新换代比较快，这给装备生产工艺中搬运环节提出更高的要求，更灵活、可组合的气垫车搬运方案可以很好的解决这方面的问题。“目前我们现在已做过4台气垫车联动，给军工企业做过3台气垫车联动解决方案，气垫车联动方案最大承重可达1400吨。对于已购买的气垫车，经过一些技术改造也可以实现联动，改造所需的经费和时间都远小于传统搬运解决方案的改造。”孙学锋对北极星说。
除此之外，上海航天动力为风电装备制造企业提供基于气垫车搬运的“移动工厂”方案。以往，为配合一些风电项目的建设，往往风电整机制造企业要在风电场所在地建厂房、置办生产设备，当项目工程完成后工厂及设备就可能被弃置不用，而到另一个地方时，要建设同样的工厂，这样对企业来说大大增加了生产成本。对此，上海航天动力为风电整机制造企业提出了“移动式工厂”这个概念。孙学锋介绍说：“在建设工厂时，开发商可以找一个框架式的厂房或活动板房来搭建临时厂房。只需要做地面处理，气垫车就可以解决装备搬运问题。而工厂里的其他装备都是可拆式的，当一个风电项目完成后所有设备拆卸搬运到下一个工厂，从而实现整套设备的循环利用。这种移动式工厂不仅方便灵活而且节省成本。用气垫来输送的生产线，大概需要400万元即可解决年产量在300台左右的风机生产。”
专注于气垫车的上海航天动力
上海航天动力科技工程有限公司隶属于中国航天科技集团公司航天推进技术研究院，成立于1993年，位于上海市漕河泾新兴技术开发区，是上海空间推进研究所的全资子公司。公司拥有自主品牌Astropulsion气垫车，除关键零部件外已基本实现国产化。孙学锋介绍说，“目前，国内仅上海航天动力可以实现气垫车规模化生产。气垫车在工业中属于‘非标’产品，前期需要方案的设计、技术交流，经过两三次的交流磨合才能达成共识，这需要气垫车生产企业有较强的经济、技术实力才能实现。”
气垫车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，其中气垫模块、驱动系统、自平衡系统是气垫悬浮运输系统的三个核心部分。Astropulsion气垫车驱动系统及自平衡系统都是上海航天动力自主知识产权。孙学锋说，“气垫模块中的气垫片仍需要进口，目前，上海航天动力正在做技术研发，力争在两年内实现气垫片国产化，机构研发生产了小吨位气垫片，目前生产运行良好。”
与国外品牌相比，Astropulsion气垫车在中国市场的优势非常明显。孙学锋介绍说，“国外品牌在中国仅设有办事处，售前的技术咨询、产品交付、售后维护服务都需要国外技术人员配合，在响应速度及时间上都相对慢一些。”
随着气垫车业务在电力装备行业的进一步拓展，上海航天动力在宝山新建5000平米的气垫车制造工厂，可实现多个气垫车同时制造，以适应日益增长的市场。“电力行业，变压器是在生产工艺中应用气垫车最早的行业，我们的气垫车随着变压器企业产品一同出口到国外。除了风电装备制造以外，还有许多可以使用气垫车替代搬运的地方。例如燃气轮机的搬运，我们已与中船重工龙江广瀚燃气轮机有限公司在这方面的合作;;核电中，气垫车可以提供核废料运输、核燃料在工厂里输送的解决方案。”(北极星风力发电网)
相关阅读：