[发明专利]用来制造门框的方法、门框的焊接设备和结构

说明书

技术领域

本发明的目的在于一种门框制造方法，其中，在管状壳体(如风力发电机塔架)中制成用于门的开口，并且将门框放在开口中并焊接在壳体上。本发明的目的还在于一种用于门框的焊接设备以及一种门框结构。

背景技术

根据已知方法，将检修门(access door)制成在每个风力发电机塔架的下部中。因为风力发电机塔架的结构经受显著的疲劳-诱导载荷反向(fatigue-inducing load reversal)，所以检修门开口必须加强。在门框与塔架之间的接缝也必须非常坚固，并且每个接缝必须使用无损探伤(NDT)检查。

按照风力发电机的已知制造方法，塔架通常按大的、稍微锥形管的形式布置，并且在壳体中具有厚的材料。这种类型的管的精确制造几乎是不可能的，或者至少没有必要地昂贵。塔架的大尺寸也使加工困难，并且产生加工安全性和部件处理方面的问题。当开口形成在壳体中时，在壳体制造期间形成的应力被释放，从而引起壳体形状的新变形。在这种情况下，在壳体中形成的开口总是不同的。

在风力发电机塔架中形成的门框是已经由厚金属板切割或由金属板折叠成的框架。框架从前面看可具有例如椭圆形状或者具有带椭圆或半圆形端部的平行边缘的侧边。框架的形状总是不准确的，因为由厚材料进行制造很难引起变形。该目的在于实现框架的矩形横截面，但由于横截面的制造误差，其侧面也可能拱起。因而每个框架具有个自的形状。

由于塔架壳体开口和门框是单独的和不准确的，所以当将门框配合在管状塔架的开口中时，不同尺寸的空气间隙形成在开口与门框之间，并且接缝配合变得不必要地不准确。由于误差，空气间隙可能相当大，从而当将门框焊接到塔架壳体上时，使得焊接操作困难。在这种情况下，接缝的根部不可能以足够高的质量焊接，从而使得背刨是必要的(例如通过使用碳刨或通过磨削)，这是费力的和有噪声的操作。在这种情况下，由于不准确的配合和大的间隙，必须通过焊接填充不必要大的体积。由于焊接金属造成的消耗很高，所以很可能会发生焊接误差，在该情况下，用焊接修理制造门框占用很长时间。由于上述问题，风力发电机塔架的制造不顺畅，这意味着制造过程缓慢、占用大量额外的地板空间、以及需要对部件进行不必要的处理。

按照风力发电机制造的已知方法，门框安装操作在管内进行，从而焊工进入管中(该管已经放置在水平位置中用于制造)，使用标准尺寸的模板将管内开口的形状标记在其底部表面上。在这些情况下，不可能考虑框架或管的变形。然后焊工切割出孔，并且通过火焰-切割在开口的边缘中人工地形成斜面。由此斜面仅切割在塔架壳体的表面的一个上，即在管的内表面上，从而形成半-V形坡口，该半-V形坡口向管的内侧张开。在这之后，将门框人工地提升到开口上，将陶瓷背衬放置在管外的接缝下面，并且焊工通过焊接来封闭框架与塔架框架之间的单边V形坡口。在壳体开口的切割、斜面的火焰-切割及单边V形坡口的焊接期间，焊工在塔架管内工作，因而暴露于焊接烟雾。在焊接之后，在相反侧上(即塔架壳体的外侧)进行背刨，例如通过碳弧刨，并且通过焊接封闭根部。

焊接成单边V形坡口的优点是，工作可几乎全部在管内进行，这消除对于脚手架的需要。另一方面，缺点是，当在几乎封闭的空间中工作时，焊接烟雾的抽取可能成为问题。然而，在这种方法中使用的单边V形坡口不是非常有利，因为斜面的焊接体积与例如双斜边坡口的焊接体积相比是双倍的。在单边V形坡口中，在焊接部和基础材料之间的界面也必须彻底磨削，以实现尽可能好的接合。

发明内容

本发明的目的

本发明的目的是提供一种门框制造方法，该门框制造方法消除以上提到的缺点。本发明的另一个目的是提供一种新的门框制造方法，该门框制造方法更准确和更快，并且可自动化。本发明的目的也是提供一种新的门框焊接设备和门框结构，该门框结构以更有利和可靠的方式附接至风力发电机塔架壳体。

根据本发明的方法的特征

根据本发明的门框制造方法的特征在于

-通过测量传感器测量用于管状壳体的门框的形状以及待在壳体中制成的开口处的管状壳体的表面形状，并且

-基于测量对切割装置进行控制，从而通过切割装置(如火焰切割器)在壳体中切割与门框的形状相对应的开口。

根据本发明的方法的实施例

根据本发明的方法的优选实施例的特征在于，基于通过测量传感器进行的测量对切割装置进行控制，以便在切出的开口的边缘中制成斜面。

根据本发明的方法的另一个优选实施例的特征在于，在切出的开口的边缘中在开口的两侧上制成斜面。