产品概述
风力发电机组虚拟装配仿真实训系统是一款面向风电装备制造与安装教学的三维交互式实训平台。系统以陆地双馈型与陆地直驱型两类主流风电机组为原型,覆盖轮毂装配、机舱装配、塔筒装配、关键部件装配四大模块,提供分步骤引导式装配流程与虚拟工具库操作模拟,帮助学员系统掌握风电机组的装配工艺、装配顺序与工具使用规范,为风电装备制造与现场安装岗位培养技能型人才。

核心功能
六大装配模块
陆地双馈型风电机组
轮毂装配模块:演示双馈型风机轮毂的完整装配流程——变桨轴承安装、变桨驱动单元装配、滑环安装、轮毂罩壳装配,涵盖轴承螺栓力矩校核与变桨对零位调整
机舱装配模块:演示机舱底座上主轴系统、齿轮箱、发电机、偏航系统、液压站、电控柜等核心部件的装配顺序与定位精度要求
塔筒装配模块:演示分段塔筒的层间法兰对接、螺栓连接与力矩对称紧固、塔筒内平台及爬梯安装、电缆桥架敷设
陆地直驱型风电机组
轮毂装配模块:演示直驱型风机轮毂的装配流程,重点展示永磁直驱结构下轮毂与发电机转子的直接连接方式
机舱装配模块:演示直驱型机舱的装配流程——永磁同步发电机定子安装、变流器柜装配、偏航系统安装、冷却系统安装
塔筒装配模块:与双馈型塔筒装配流程一致,同步覆盖分段法兰对接、螺栓紧固、塔筒附件安装
风电机组关键部件装配模块
齿轮箱内部行星轮系与平行轴系的组装
双馈发电机转子穿入定子的装配操作
偏航轴承与偏航齿圈的安装与间隙调整
变桨轴承与轮毂壳体的装配与密封
主轴轴承的压装与游隙调整
装配流程仿真
分步骤引导装配:系统以任务驱动方式组织装配流程,每个步骤包含明确的操作目标、工艺要求与质量验收标准:
塔筒分段安装:底层塔筒就位→法兰面清理→密封胶涂抹→上层塔筒吊装对位→螺栓穿入→力矩分步对称紧固→垂直度复测
机舱吊装:吊具挂点选择→机舱起吊→塔筒顶法兰对位→连接螺栓紧固→偏航轴承与齿圈啮合检查
叶片对接:叶片运输支架拆除→变桨轴承接口清洁→叶片吊装姿态调整→螺栓穿入与力矩紧固→变桨角度一致性校验
电气接线:动力电缆穿管敷设→控制电缆连接→光纤通讯链路接入→接地线连接→绝缘测试与通电检查
虚拟工具库:系统提供完整的装配工具库,每个工具均有三维模型与操作模拟:
螺栓扳手:力矩扳手、液压扳手、电动冲击扳手,支持力矩值预设与到位反馈
吊装装置:主吊车、溜尾吊车、吊具/吊带、吊钩,支持起吊角度与速度调节
液压装置:液压拉伸器、液压泵站,支持压力设定与保压检测
测量工具:水平仪、激光测距仪、塞尺、游标卡尺,支持装配精度检测
辅助工具:撬棍、铜棒、内六角扳手、螺纹锁固胶涂布器
装配质量检测与验收
装配精度检测:螺栓力矩值校核、法兰面间隙测量、同轴度检测、垂直度复测,各项检测数据自动记录并与标准值比对
装配顺序校验:系统自动检测装配顺序的正确性——漏装部件或顺序颠倒时提示并阻止后续操作
装配过程记录:每一步装配操作的时间、工具使用、检测数据均被记录,生成完整的装配过程档案
智能评分与考核
装配规范性评分:从装配顺序正确性、力矩值达标率、工具选用合理性、装配用时、质量检测完整性五个维度综合评分
装配质量评分:依据螺栓力矩偏差率、法兰间隙偏差、同轴度偏差等实测数据评定装配质量等级
实训报告:自动生成包含装配步骤记录、工具使用清单、质量检测数据与评分明细的实训报告
教师后台:支持教师查看班级装配操作数据统计,追踪各装配环节的共性薄弱点
教学价值
填补装配工艺实训空白:风电机组装配涉及大型部件吊装对接、高精度螺栓紧固与复杂电气接线,院校无法提供真实设备与场地进行装配训练。本系统在虚拟环境中完整复现装配全流程,零成本反复练习。
双机型对比覆盖主流技术路线:同时覆盖双馈异步与永磁直驱两类机型,学员可在同一平台上对比两类风机在轮毂结构、机舱布局、传动链装配上的差异,扩展技术视野。
培养规范化装配习惯:系统严格按风机装配工艺规程设计操作步骤——力矩值必须达标、装配顺序不能颠倒、检测数据必须填录——帮助学员在校即建立标准化的装配作业意识。
工具使用训练前置:虚拟工具库让学员在接触真实工具之前即可熟悉力矩扳手、液压拉伸器、吊具等专用工具的操作方法与使用场景,降低实训工具的损耗与安全风险。
技术特色
高精度装配模型:塔筒法兰、齿轮箱齿轮副、轴承、变桨轴承等关键配合面以毫米级精度建模,螺栓孔位、法兰间隙、同轴度等装配参数真实反映实际装配工艺要求
力矩分步紧固仿真:模拟螺栓分步对称紧固的真实工艺——先预紧后终紧、对角交叉顺序、每步力矩值递增,操作顺序与力矩值双重校验
工具操作反馈:力矩扳手到位"咔哒"反馈、液压拉伸器压力显示、吊车起吊速度与摆角控制,虚拟工具操作手感贴近真实
适配双机型架构:双馈与直驱两套装配模型独立构建,共享工具库与评分系统,支持便捷切换与对比
桌面端独立部署:不依赖网络环境,适配高校机房与实训室条件,支持批量安装与统一管理
