引言

風(fēng)力發(fā)電機組是由一些相關(guān)部件通過(guò)一定的連接方式組成一臺整機，其中高強度螺栓是連接這些主要零部件的重要元件之一，如槳葉與輪轂、機艙與塔架、塔架與基礎等，因此螺栓連接是否可靠，將直接關(guān)系到風(fēng)力發(fā)電機組的安全性能，本文以高強度螺栓理論為依據，對風(fēng)電機組中螺栓使用來(lái)進(jìn)行論述。

1.高強度螺栓的相關(guān)知識

1.1 等級和表示方法

高強度螺栓連接處是由一個(gè)高強度螺栓、一個(gè)螺母和兩個(gè)墊圈組成的結構連接緊固件。我國主要有8.8級、10.9級、12.9級、13.9級的高強度螺栓。表示方法:小數點(diǎn)前數字表示熱處理后的抗拉強度；小數點(diǎn)后的數字表示屈服強度比，即屈服強度實(shí)測值與極限抗拉強度實(shí)測值之比。例如：8.8級的意思就是螺栓桿的抗拉強度不小于800MPa，屈服強度比為0.8，即屈服強度要高于640MPa。

1.2 特點(diǎn)和分類(lèi)

高強度螺栓連接特點(diǎn):承載能力高、受力性能好、安裝簡(jiǎn)便、拆換靈活等。

高強度螺栓可分為摩擦型、張拉型和承壓型，其中摩擦型被廣泛使用。

1.3 高強度螺栓預緊

1.3.1高強度螺栓預緊的方法

（1）扭矩法

扭矩法通常使用扳手來(lái)擰緊，是預緊螺栓最通用的方法，使用的工具主要有以下幾種:

①手動(dòng)力矩扳手：用力矩扳手轉動(dòng)螺母或螺栓六角頭擰緊。

優(yōu)點(diǎn)：工具簡(jiǎn)單實(shí)用,所需要的力矩可以設定，預緊力比較均勻。

缺點(diǎn)：對于大力矩的螺栓，工人勞動(dòng)強度大，有時(shí)由于位置空間的局限不能使用。

②手動(dòng)扭力倍增器(增力扳手)：手動(dòng)扭矩倍增器是通過(guò)一級或多級行星齒輪傳動(dòng)，將輸入扭矩放大，行星輪級數越多輸出輸入比越大，預緊時(shí)轉動(dòng)方法與前兩者方式一樣。

優(yōu)點(diǎn)：對較大力矩的螺栓預緊時(shí)，減輕了勞動(dòng)者的勞動(dòng)強度。

缺點(diǎn)：勞動(dòng)效率有所降低。該設備有一定的重量，對使用場(chǎng)合有一定的要求。

③液壓扭力扳手：液壓扭力扳手是一種專(zhuān)門(mén)為需要高扭力和狹小空間限制的地方而設計的工具，它具有一個(gè)可以多方向旋轉的杠桿反作用力臂。

優(yōu)點(diǎn)：力矩值準確、擰緊力矩大、效率高、操作簡(jiǎn)單，可以用于不同規格的螺栓。

缺點(diǎn)：成套設備價(jià)格昂貴，重量較重。

④電動(dòng)扭矩扳手

風(fēng)能技術(shù)人員需要工具才能在離地面數百英尺的地方完成工作。與液壓扳手等競爭對手相比， 電動(dòng)扭矩扳手非常輕，不需要重型泵。這意味著(zhù)它們更容易在工作平臺上運輸和使用，而且并不會(huì )犧牲扭矩強度。連接風(fēng)機的大直徑法蘭最多可能需要120個(gè)螺栓和14850Nm的扭矩，BRAC電動(dòng)扭矩扳手連續旋轉工具，可以在比液壓扳手短得多的時(shí)間內完成這樣的任務(wù)(效率提升5倍以上)。

優(yōu)點(diǎn)：扭矩精確、操作簡(jiǎn)單、輕巧便捷、速度快噪音低。

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?BRAC系列--數控電動(dòng)扭矩扳手

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安裝過(guò)程中注意事項

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（1）在吊裝機艙時(shí)機艙偏航軸承螺栓孔需要進(jìn)行過(guò)絲，塔筒頂法蘭與機艙偏航軸承連接螺栓必須保證能夠手動(dòng)旋入。然后使用電動(dòng)扳手預緊，再使用液壓扳手擰緊。

（2）發(fā)電機吊裝時(shí)在地面旋入雙頭螺栓，若人工旋入雙頭螺柱困難，使用絲錐過(guò)絲處理后方可再次旋入。雙頭螺柱旋入主軸法蘭側不涂抹固體潤滑膏，露出部分涂抹固體潤滑膏。嚴禁用電動(dòng)或液壓扳手等工具強行旋入高強度螺母、螺柱。

（3）葉片安裝時(shí)雙頭螺柱旋入葉片須人工旋入，嚴禁使用工具強行旋入，嚴禁用電動(dòng)、管鉗等工具夾持螺紋部分。若雙頭螺柱旋入葉片螺紋孔受阻，須及時(shí)退出螺柱，用絲錐攻絲處理后方可繼續手動(dòng)旋入。

4.螺栓力矩控制

在風(fēng)機吊裝過(guò)程中，風(fēng)機安裝質(zhì)量主要是以螺栓連接力矩為主要控制點(diǎn)，因此有效的控制力矩值才能保證風(fēng)機的安裝質(zhì)量，所以在吊裝過(guò)程中力矩控制是重點(diǎn)。

（1）液壓站校準，在風(fēng)機安裝過(guò)程中對螺栓預緊時(shí)用液壓力矩扳手來(lái)進(jìn)行，所以對液壓站的校準很重要，液壓站校準用增力包來(lái)校準。在首臺吊裝時(shí)每安裝一部件用增力包來(lái)校驗力矩值是否符合規定值，確保力矩值的準確，往后每隔3至5臺時(shí)進(jìn)行液壓站的校準。

（2）在吊裝塔筒、機艙、發(fā)電機、葉輪時(shí)，連接螺栓力矩必須擰緊75%以后方可拆除吊具，否則連接部位錯位或其他原因造成螺栓受到剪切力或其他外力，影響螺栓壽命從而影響風(fēng)機壽命。

（3）力矩驗收，在整機吊裝完成48小時(shí)內，安裝單位進(jìn)行自檢后配合現場(chǎng)技術(shù)員進(jìn)行整機力矩驗收，檢驗方法如上文所述。

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