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摘 要：塔筒法兰是并网型风电机组的关键零部件之一，其质量直接影响着风电机组能否可靠运行。传统的锻造法兰有着生产周期长，加工成本高，焊后易变形等诸多问题。反向平衡法兰的出现，彻底解决了以上问题，必将成为传统锻造法兰的替代产品。
关键词：锻造法兰；反向平衡法兰；力学性能；焊接变形；螺栓拉拔器
0 引言
并网型风电机组塔筒高度一般都超过40m，随着单台机组容量的不断加大，现在大多数风电机组的塔筒都超过70m，有的产品甚至超过100m。为了运输和吊装方便，每段塔筒的长度都不超过30m，塔筒和塔筒之间由法兰、螺栓连接。
传统的塔筒法兰都是由符合材质要求的钢坯经过锻造，再进行机械加工而成（图1）。为了在法兰与塔筒壁焊接时减小变形，以及改善焊缝的焊接工艺和受力情况，塔筒法兰一般都设计加工出一段脖颈，高度为50mm－80mm，这样就把法兰与塔筒壁焊接时的“T”接头改成了对接接头。
1 传统塔筒法兰存在的问题
（1）法兰生产能源消耗大，加工成本高。锻造法兰生产过程首先要对钢坯进行加热－环锻－再加热－再环锻，这个过程需要消耗大量能源。经过这个加工过程，钢坯锻造成一个环状毛片料。锻造完成后，还要进行热处理，然后机械加工。这种锻件的毛坯件加工余量都比较大，粗略估计要加工掉毛坯件重量的30% 以上，又消耗了大量能源，浪费了大量材料，耗用了大量工时。
（2）力学性能差。首先，在法兰的脖颈在锻造时，通常锻出一个大概形状，有的就直接锻出一个矩形（毛皮厚度包含脖颈高度），再经过机械加工成脖颈。由于轧制力的影响，脖颈及其根部的组织和晶粒都比较粗大。其次，锻造法兰的轧制方向和法兰脖颈的受力方向是垂直的，该部分材料的抗拉性能相对较差。再有，由于脖颈部分晶粒粗大，焊缝的热影响区力学性能较差。
（3）焊后容易变形，对后续风电机组吊装造成影响。
尽管法兰留有30mm ～ 70mm 的脖颈，但是焊后法兰还是经常出现变形。在机组吊装时，由于法兰不平，常常造成塔筒上下法兰有缝隙。因法兰变形，出现了螺栓孔对不上，穿不进螺栓等问题。出现这些问题后，现场处理非常困难，不仅严重影响施工工期，还影响到机组的安装质量，这已经是困扰塔筒生产厂家和风电场开发商的一大难题。
