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向新能源 转型的重大发展

在风力发电方面,丹麦是其中的佼佼者:目前,该国 40% 的能源需求是由风力发电站产生的电力满足的。HACO A/S 等来自丹麦日德兰半岛的专业公司多年来一直因此受益。鉴于风力发电站的大型化趋势,除了已经拥有的五台立式车铣和镗铣床之外,该公司又从斯达拉格订购了两台大型杜普莱恩龙门加工中心。

斯达拉格的一个重要的丹麦客户订购了两台杜普莱恩龙门加工中心

HACO 总经理 Henning Albrechtsen 承认:“是的,我对这项大型投资感到有些不安,因为它远超迄今为止我们所碰到过的所有规模。”此时,他与瑞士斯达拉格集团可再生能源高级销售顾问、资深工程师 Hubert Erz 站在斯达拉格位于德国比勒菲尔德的工厂车间里,两人正在检查接下来两台机床的施工进度。HACO 位于丹麦的加工车间已拥有五台多利斯立式车铣和镗铣床,该公司是斯达拉格集团的一个主  要客户。基于这些――特别是在风力发电 行业――HACO 发展成了一家超大型扁圆 形工件的领先代工制造商。

当车削直径越来越大……

自 60 年前成立以来,该公司一直在加工 超大型工件。目前,在丹麦的巴里特市每 年加工超过 10,000 公吨的钢,并且这个 数字还在不断上升,因为新型海上风力涡 轮机需要的组件只会越来越大。这种趋势 也对五台立式车铣和镗铣床产生了影响, 这五台机床的最大车削半径已经扩大至 Albrechtsen 在 2015 年提出的 7,500 mm。“为了满足一个客户的需求,我们 再次修改了我们的机床,”总经理解释说。 “由此导致对机床周围的罩壳也进行了修 改,同时还对换刀装置进行了改造。在此 基础上,现在法兰的最大车削半径达到 了 9,000 mm。”

但这能满足输出功率高达 16 MW 的最新 直接驱动式风力发电站的需求吗?它所需 要的组件是直径为 9,000 或 10,000 mm 的转子壳体;但直径为 11,500 mm 的更 大型工件也在讨论中。因此,那些希望永 远跟上风力发电行业发展步伐的企业需要 开始考虑“超大规模化”,尤其是因为在 该领域来自中国的竞争日益加剧。此外, 供应商不单需要加工的新型高强度不锈 钢、铝合金和铸件越来越多,复合材料的 加工比例也稳步上升。

长效的机床技术加上人员支持

这些挑战只有在具备快速解决方案专业 知识的机床制造公司的帮助下才能解决, 还需提供这种解决方案所需的最新且长 效的机床技术,以及包括服务支持在内的 密切合作。据 Albrechtsen 称,HACO 已经选定斯达拉格来担任这一角色,因为 该公司最好地满足了这些标准以及价格 和交付时间上的要求。这位丹麦公司的经 理人还列举了多年来与 Hubert Erz 之间 的合作,并将其视为“重要的决定性因 素”。

斯达拉格收到了要求建造两台新型龙门机 床的订单,用于转子壳体、前板和定子板、 制动片和其他组件的整体加工。在比勒菲 尔德工厂的生产过程中,正在研发的第一 台机床是按照龙门架式设计的龙门铣床, 随后建造的第二台机床是在工作台上装有 三个线性轴的龙门式车床。

“这些挑战只有在具备快 速解决方案专业知识的机 床制造公司的帮助下才能 解决。”

HACO 总经理,Henning Albrechtsen

“HACO 可以整体加工两 台机床上的所有工件,意 味着这两台机床可以彼此 完美地补充和替换。”

瑞士斯达拉格集团可再生能源高级销 售顾问,Hubert Erz

新尺寸工件的整体加工

对工作台移动式龙门铣床的研发工作正在 进行中。通过一个 100 kW 的铣头和一个 2 x 111 kW 的主从式主驱动之间的相互作 用,这种机床甚至可以对由高强度焊接不 锈钢和铸铁结构制成的超大型部件进行动 力强劲的车削、铣削和钻孔。该机床的两 龙门立柱间的距离为 12,600 mm,龙门轴 行程超过 14,000 mm,并且滑枕最大行程 可达 3,500 mm。

在检查第一台机床时,Albrechtsen 及其 员工 Christian Hermansen 和 Tage Friis 对机床尺寸印象深刻,其 14 米的高度几 乎可以触及比勒菲尔德工厂车间的天花 板。一旦最终完工,这一新作品将重达 500 公吨,相当于 50 头公象的重量。然而, 不单单是尺寸和机床类型,机床安装的位 置对于 HACO 来说也与众不同。多年来, 该公司一直与 Valmont SM A/S 有着密切 合作,后者是一家世界领先的供应商,专 门提供用于风力发电业的不锈钢组件。到 目前为止,该公司一直通过重型货物运输 将焊接坯料从南边 100 km 外的勒泽克罗 (Rødekro) 运到 HACO 位于巴里特 (Barrit) 的工厂,然后进行机械精加工。

匹配可持续产品的可持续物流

与一家海上风力发电厂知名制造商的多年 客户合约现在需要重新考虑。HACO 和 Valmont 决定采用一种更可持续的合作方 式。这家来自日德兰半岛的家族公司正在 位于勒泽克罗的 Valmont 总部附近为两台  龙门机床成立一家分厂。这家分厂可以为 他们共同的客户生产巨大的组件,而无需 通过重型货物运输工具进行之前提到的长 途陆地运输。勒泽克罗靠近海边也是其优 势之一。“即使是巨大的、超重的转子壳 体都可以在这里通过船只以环保方式进行 运输,并在位于海岸附近的海上风力发电 厂制造商处进行组装。”负责斯达拉格项 目监督工作的 Erz 解释说,“通过这种方 式,我们避免了不得不通过重型货物运输 刚性组装:成熟的直线电机 驱动技术(图:叉形头)可 确保高精度和高效的加工。 工具进行长途运输的问题。如果是那样, 不仅会阻碍公路交通,还会造成环境污 染。”

1 号机床:2023 年 11 月开始调试

新形式的可持续性合作将从 2023 年 11 月 在勒泽克罗对 1 号机床开始调试。与此同 时,将在比勒菲尔德建造 2 号机床――带 有第三个直线轴和可调工作台的龙门式车 床。两台机床尺寸相似,但 2 号机床还带 有一个额外的功能,即将风力发电站建设 中越来越大的的尺寸考虑在内:通过调整 工作台( 必要时) 可以将车削直径从 13,000 mm 增加到 15,000 mm。龙门式 车床配备了一个 2×136 kW 的主从式主 驱动和一个 80 kW 的铣头,这种设计的 主要目的是为了车削加工。Erz 指出: “HACO 可以对两台机床上的所有工件进 行独立整体加工,意味着两台机床可以彼 此完美地补充和替换。”

参观比勒菲尔德工厂给大家留下了深刻的 印象,其中包括 HACO 的总经理,他还期 待着参观位于丹麦南部的新工厂以及两台 超大型机床的部署工作。Albrechtsen 补 充道:“我们 86 岁的父亲希望能够在新 车间亲自对两台新机床进行调试。”