一種風電機組變槳軸承螺栓擰緊的方法與流程

2023-05-14 05:47:16 1

本發明涉及風電機組裝配技術領域，特別是涉及一種風電機組變槳軸承螺栓擰緊的方法。

背景技術：

風力發電機組安裝及日常維護的過程中，變槳軸承通過呈環形分布的多顆高強度螺栓與輪轂連接。為了保證整個法蘭面上呈環形分布的螺栓預緊力均等，其螺栓的擰緊方法非常重要。國標《gb/t19568-2004風力發電機組裝配和安裝規範》中規定：應按照附圖1中的順序交叉、對稱、逐步、均勻擰緊。

隨著風力發電機組技術的發展，單颱風力發電機組發電功率增加及低速風力發電機組技術進步，輪轂與變槳軸承的直徑也越來越大，連接用的螺栓數量越來越多。目前主流機型變槳軸承緊固螺栓的數量大約是80至90顆，其螺栓的擰緊順序應該如何規定，相關的國家標準中沒有詳細規定。故變槳軸承螺栓擰緊工藝有多種方案，目前最嚴格且普遍的擰緊方案如圖2所示，且螺栓分三次擰緊，第一次擰緊力矩為終擰力矩的50％，第二次擰緊力矩為終擰力矩的80％，第三次為100％。此種擰緊方法滿足國標中關於高強度螺栓擰緊的交叉、對稱、逐步、均勻原則，但隨著技術發展及機型增大，輪轂與軸承的外形也不斷加大。一線員工進行螺栓擰緊時需要不斷的上下爬梯，勞動強度大，效率低，且存在安全隱患。

由此可見，上述現有的風電機組變槳軸承螺栓擰緊的方法顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。如何能創設一種新的風電機組變槳軸承螺栓擰緊的方法，使其在保證螺栓擰緊質量的同時，優化變槳軸承螺栓擰緊工藝，降低員工的勞動強度，消除安全隱患，成為當前業界極需改進的目標。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是提供一種風電機組變槳軸承螺栓擰緊的方法，使其在保證螺栓擰緊質量的同時，優化變槳軸承螺栓擰緊工藝，降低員工的勞動強度，消除安全隱患，從而克服現有的變槳軸承螺栓擰緊方法的不足。

為解決上述技術問題，本發明提供一種風電機組變槳軸承螺栓擰緊的方法，包括如下步驟：

(1)將所述變槳軸承上的位於0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°和315°位置上的八個螺栓按照十字交叉法的順序進行第一次預緊；

(2)所述變槳軸承上的多個螺栓被所述八個螺栓平均分成八個區域；

(3)將所述八個區域內的螺栓按照十字交叉法的順序進行區域化的第一次預緊；

(4)完成所述變槳軸承上所有螺栓的第一次預緊後，依次按照步驟(1)和步驟(3)的順序完成所有螺栓的第二次預緊，最後依次按照步驟(1)和步驟(3)的順序完成所有螺栓的最終擰緊。

作為本發明的一種改進，所述步驟(1)中八個螺栓按照十字交叉法的預緊順序為：0°、180°、270°、90°、135°、315°、45°、225°所對應螺栓。

進一步改進，所述步驟(1)中八個螺栓的預緊方式為兩兩相對的螺栓同時進行擰緊操作；且其順序為：0°和180°、270°和90°、135°和315°、45°和225°所對應螺栓依次擰緊。

進一步改進，所述步驟(3)中所述八個區域內的螺栓的預緊方式為兩兩相對區域的螺栓同時進行擰緊操作。

進一步改進，所述步驟(3)中每個區域內的螺栓擰緊順序為：以區域中心點為起始點，先按順時針或逆時針依次擰緊各螺栓，再回到起始點按逆時針或順時針依次擰緊各螺栓。

進一步改進，所述第一次預緊的擰緊力矩為最終擰緊力矩的50％，所述第二次預緊的擰緊力矩為最終擰緊力矩的80％，所述最終擰緊的擰緊力矩為100％。

採用這樣的設計後，本發明至少具有以下優點：

本發明優化的變槳軸承高強度螺栓擰緊方法通過實行區域化擰緊措施，能起到與現有國標中高強度螺栓擰緊方法達到相同的質量標準，但卻大大提高了螺栓擰緊效率，降低一線員工的勞動強度，儘量消除安全隱患。

附圖說明

上述僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，以下結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步的詳細說明。

圖1是現有技術中環形分布螺栓的擰緊順序圖；

圖2是現有技術中變槳軸承螺栓的擰緊順序圖；

圖3是本發明風電機組變槳軸承螺栓擰緊的方法原理圖。

具體實施方式

參照附圖3所示，本發明風電機組變槳軸承螺栓擰緊的方法，包括如下步驟：

(1)將該變槳軸承上的位於0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°和315°位置上的八個螺栓按照十字交叉法的順序進行第一次預緊。

其中，該八個螺栓按照十字交叉法的預緊順序具體為：0°、180°、270°、90°、135°、315°、45°、225°所對應螺栓。

更優化的預緊方式為兩兩相對的螺栓同時進行擰緊操作。且在此基礎上，預緊的順序依次為：0°和180°、270°和90°、135°和315°、45°和225°所對應螺栓。如可採取專用工具同時完成兩兩相對螺栓的擰緊，或兩個操作者同時對兩兩相對螺栓進行操作。

(2)該變槳軸承上的多個螺栓被上述八個螺栓平均分成八個區域。

(3)將該八個區域內的螺栓按照十字交叉法的順序進行區域化的第一次預緊。

其中，該八個區域內的螺栓的預緊方式為兩兩相對區域的螺栓同時進行擰緊操作。可採取專用工具同時完成兩兩相對螺栓的擰緊，或兩個操作者分別採用兩把扳手或四把扳手同時進行擰緊操作。本實施例中八個區域的擰緊順序如附圖3標號順序。

更優實施例為，其中每個區域內的螺栓擰緊順序可以為：以每個區域中心點為起始點，先按順時針依次擰緊各螺栓，再回到起始點按逆時針依次擰緊各螺栓。當然，可以先按逆時針依次擰緊各螺栓，再回到起始點按順時針依次擰緊各螺栓。

(4)完成該變槳軸承上所有螺栓的第一次預緊後，依次按照步驟(1)和步驟(3)的順序完成所有螺栓的第二次預緊，最後依次按照步驟(1)和步驟(3)的順序完成所有螺栓的最終擰緊。

具體的，該第一次預緊的擰緊力矩為最終擰緊力矩的50％，該第二次預緊的擰緊力矩為最終擰緊力矩的80％，該最終擰緊的擰緊力矩為100％。經過上述本發明變槳軸承高強度螺栓擰緊方法得到的變槳軸承經實際的試驗驗證，優化後的擰緊方案其擰緊質量滿足設計要求，但其擰緊效率提升了30％，還大大降低了一線員工的勞動強度。本發明優化的變槳軸承高強度螺栓擰緊方法能起到與現有國標中高強度螺栓擰緊方法達到相同的質量標準，但由於其實行區域化擰緊措施，能夠大大提高螺栓擰緊效率，降低一線員工的勞動強度。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制，本領域技術人員利用上述揭示的技術內容做出些許簡單修改、等同變化或修飾，均落在本發明的保護範圍內。