摘 要：塔筒法蘭是并網(wǎng)型風(fēng)電機(jī)組的關(guān)鍵零部件之一，其質(zhì)量直接影響著風(fēng)電機(jī)組能否可靠運(yùn)行。傳統(tǒng)的鍛造法蘭有著生產(chǎn)周期長(zhǎng)，加工成本高，焊后易變形等諸多問(wèn)題。反向平衡法蘭的出現(xiàn)，徹底解決了以上問(wèn)題，必將成為傳統(tǒng)鍛造法蘭的替代產(chǎn)品。
　　關(guān)鍵詞：鍛造法蘭；反向平衡法蘭；力學(xué)性能；焊接變形；螺栓拉拔器

　　0 引言
　　并網(wǎng)型風(fēng)電機(jī)組塔筒高度一般都超過(guò)40m，隨著單臺(tái)機(jī)組容量的不斷加大，現(xiàn)在大多數(shù)風(fēng)電機(jī)組的塔筒都超過(guò)70m，有的產(chǎn)品甚至超過(guò)100m。為了運(yùn)輸和吊裝方便，每段塔筒的長(zhǎng)度都不超過(guò)30m，塔筒和塔筒之間由法蘭、螺栓連接。
　　傳統(tǒng)的塔筒法蘭都是由符合材質(zhì)要求的鋼坯經(jīng)過(guò)鍛造，再進(jìn)行機(jī)械加工而成（圖1）。為了在法蘭與塔筒壁焊接時(shí)減小變形，以及改善焊縫的焊接工藝和受力情況，塔筒法蘭一般都設(shè)計(jì)加工出一段脖頸，高度為50mm－80mm，這樣就把法蘭與塔筒壁焊接時(shí)的“T”接頭改成了對(duì)接接頭。
　　1 傳統(tǒng)塔筒法蘭存在的問(wèn)題
　?。?）法蘭生產(chǎn)能源消耗大，加工成本高。鍛造法蘭生產(chǎn)過(guò)程首先要對(duì)鋼坯進(jìn)行加熱－環(huán)鍛－再加熱－再環(huán)鍛，這個(gè)過(guò)程需要消耗大量能源。經(jīng)過(guò)這個(gè)加工過(guò)程，鋼坯鍛造成一個(gè)環(huán)狀毛片料。鍛造完成后，還要進(jìn)行熱處理，然后機(jī)械加工。這種鍛件的毛坯件加工余量都比較大，粗略估計(jì)要加工掉毛坯件重量的30% 以上，又消耗了大量能源，浪費(fèi)了大量材料，耗用了大量工時(shí)。
　?。?）力學(xué)性能差。首先，在法蘭的脖頸在鍛造時(shí)，通常鍛出一個(gè)大概形狀，有的就直接鍛出一個(gè)矩形（毛皮厚度包含脖頸高度），再經(jīng)過(guò)機(jī)械加工成脖頸。由于軋制力的影響，脖頸及其根部的組織和晶粒都比較粗大。其次，鍛造法蘭的軋制方向和法蘭脖頸的受力方向是垂直的，該部分材料的抗拉性能相對(duì)較差。再有，由于脖頸部分晶粒粗大，焊縫的熱影響區(qū)力學(xué)性能較差。
　?。?）焊后容易變形，對(duì)后續(xù)風(fēng)電機(jī)組吊裝造成影響。
　　盡管法蘭留有30mm ～ 70mm 的脖頸，但是焊后法蘭還是經(jīng)常出現(xiàn)變形。在機(jī)組吊裝時(shí)，由于法蘭不平，常常造成塔筒上下法蘭有縫隙。因法蘭變形，出現(xiàn)了螺栓孔對(duì)不上，穿不進(jìn)螺栓等問(wèn)題。出現(xiàn)這些問(wèn)題后，現(xiàn)場(chǎng)處理非常困難，不僅嚴(yán)重影響施工工期，還影響到機(jī)組的安裝質(zhì)量，這已經(jīng)是困擾塔筒生產(chǎn)廠(chǎng)家和風(fēng)電場(chǎng)開(kāi)發(fā)商的一大難題。