Este artículo analiza principalmente la diferencia entre el control de la fuerza de preapriete y la aplicación del tensor hidraulico y el llave dinamométrica hidráulica en la conexión de pernos de la turbina eólica, a fin de proponer una selección razonable y correcta de herramientas para ayudar a garantizar el progreso de la construcción, mejorar la eficiencia de la construcción y garantizar la calidad de la construcción. También puede garantizar mejor el funcionamiento seguro, estable y a largo plazo de la turbina eólica.

La mayoría de las partes importantes del proceso de instalación de la turbina eólica están conectadas por pernos. En el proceso de apriete de pernos, generalmente se requiere una fuerza de apriete previo. La conexión de pernos a gran escala es muy importante, y el control de la fuerza de apriete previo necesario es una condición importante para garantizar la confiabilidad y la estanqueidad de la conexión.

Dos métodos para apretar los tornillos de montaje de las turbinas eólicas

Método de apriete de par

En la actualidad, el proceso de preapriete de conexiones atornilladas más utilizado en la industria de la energía eólica es el método de apriete por torsión. A través del valor de torsión establecido por la llave dinamométrica, la torsión se convierte indirectamente en fuerza de tracción para realizar el apriete previo del perno. La ventaja es simple e intuitiva. Hay dos series de llaves hidráulicas: llaves dinamométricas hidráulicas accionadas y llaves huecas hidraulicas. La llave dinamométrica hidráulica accionada se utiliza junto con un dado estándar. Es una llave hidráulica universal con una amplia gama de aplicaciones. Casi se puede aplicar a la fijación de las piezas de conexión de pernos de varias especificaciones grandes en la instalación de turbinas eólicas. La llave hidráulica hueca tiene un grosor delgado, lo que es especialmente adecuado para lugares con espacio relativamente pequeño, como la conexión entre el cubo y la pala de una turbina eólica.

El principio de funcionamiento de la llave dinamométrica hidráulica: la llave dinamométrica hidráulica está compuesta por un cabezal de trabajo, bomba hidráulica y tubería de aceite de alta presión. A través de la tubería de aceite de alta presión, la bomba hidráulica transmite la potencia al cabezal de trabajo e impulsa el cabezal de trabajo para apretar o aflojar la tuerca.

Debido al par de apriete T generado por la llave dinamométrica hidráulica, se genera una fuerza de apriete previo F0 entre el perno y la pieza conectada. El par de apriete T es igual a la suma del par de resistencia por fricción T1 entre los pares de tornillos y el par de resistencia por fricción T2 entre la superficie del extremo anular de la tuerca y la superficie de apoyo de la pieza conectada (o arandela). La fórmula es la siguiente:

T=T1 +T2 =KF0d
d—— — Diámetro nominal de la rosca, mm;
F0 —— — Fuerza de preapriete, N;
K—— — Coeficiente de par de apriete.

El coeficiente de apriete K está relacionado con la superficie de la rosca y la rugosidad de la brida, el estado de lubricación, la velocidad de apriete, las herramientas y la temperatura ambiente, etc. Suele variar entre 0,1 y 0,3. Bajo un determinado par de apriete, la fuerza de preapriete cambia relativamente grande, por lo que la precisión de controlar la fuerza de preapriete del perno a través del par de apriete no es alta, y el error es de aproximadamente ±25%, y el máximo puede alcanzar ±40%.

Método de preapriete de tensión hidráulica

El principio de funcionamiento del tensor hidráulico de pernos: el tensor hidráulico de pernos se abrevia como tensor de pernos. La presión de aceite generada por la bomba de refuerzo hidráulica (bomba de aceite de ultra alta presión) se transmite a la superficie del pistón del tensor a través de la tubería de aceite y es atraída por la presión hidráulica. El cabezal tensor de la camilla interactúa con el perno tensado para estirar el perno. Después de alcanzar la presión establecida, apriete la tuerca con una palanca o una llave para que la tuerca se ajuste correctamente a la superficie del sujetador y, una vez que se alivie la presión, para lograr el propósito de apretar la tuerca.

Debido a la influencia de varios factores como el diámetro del perno, la longitud, la forma de la rosca, el paso, las condiciones de la superficie de contacto y la coaxialidad axial, la fuerza axial final obtenida sobre el perno no es igual a la fuerza ejercida sobre el perno por el cilindro hidráulico en el principio. Una cierta pérdida. En ingeniería, la tensión establecida Fh del tensor hidráulico es generalmente mayor que la fuerza de pretensado F0. La relación entre los dos está relacionada principalmente con la relación de esbeltez de la parte de sujeción del perno. Para pernos ordinarios de rosca gruesa métrica, la fórmula recomendada es:

Fh/F0 = 1,15+2/G2=1,15+2/(Lk/d)2

G es la relación de esbeltez de la parte de sujeción del perno, es decir, la longitud de la parte de sujeción del perno/el diámetro nominal del perno. Lk es la longitud de la parte de sujeción del perno, mm. d es el diámetro nominal del perno, mm;

Fh es la tensión establecida del tensor hidráulico, N; Fuerza de preapriete del perno F0, N.

Por lo tanto, para las uniones de pernos en abanico con diferentes longitudes y diámetros de sujeción de pernos, la tensión establecida Fh del tensor hidráulico se puede calcular mediante la fórmula de acuerdo con la fuerza de preapriete de pernos requerida F0.

Del análisis anterior del método de apriete por torsión y el método de apriete previo por tensión hidráulica, se puede ver que hay demasiados factores que afectan el coeficiente de apriete K cuando se usa el método de torsión para apretar previamente el perno, y muchos factores son incontrolables. Bajo el mismo par de construcción, la fuerza de preapriete del perno solo se puede controlar dentro de un cierto rango, pero no se puede obtener la fuerza de tracción axial requerida por el diseño, lo que resulta en un apriete insuficiente o excesivo del perno, y el perno aflojará o dañará el perno. No se puede garantizar la fuerza y la calidad de la conexión. Comparado con el método de torque, cuando el tensor hidraulico se utiliza, la fuerza de tracción establecida corresponde a la fuerza de preapriete obtenida por estiramiento, y el perno se estira directamente a la fuerza de preapriete especificada. Este método controla la fuerza de preapriete con mayor precisión, pero debido a la limitación de la posición y el espacio de instalación, la turbina eólica solo puede utilizar el método de estiramiento hidráulico para preajustar la parte de la conexión.

Características del tensor hidráulico y la llave dinamométrica hidráulica en la conexión del perno del ventilador:

(1) La corrosión por niebla salina en las áreas costeras es grave, y los pernos de conexión del ventilador generalmente están recubiertos con protección anticorrosiva, generalmente dacromet o una capa galvanizada. Si se usa una llave dinamométrica para apretar, el revestimiento de la superficie exterior de la tuerca se daña fácilmente, lo que afecta el efecto anticorrosión de la tuerca. Sin embargo, el uso de apriete de tensión hidráulica, porque el par transmitido por el manguito de la tuerca a la tuerca es muy pequeño, por lo que el revestimiento anticorrosión de la tuerca no se dañará.

(2) El tensor de pernos utiliza tensión pura para extender directamente el perno, sin torsión cortante ni fuerza lateral, y sin daños por fricción en la superficie de contacto de la conexión. Es el mejor método para controlar con precisión la fuerza de preapriete del perno. Comparado con llaves dinamométricas hidráulicas, los tensionadores de pernos tienen las ventajas de una respuesta rápida y precisión, sin tensión de torsión, sin daños por fricción y preapriete simultáneo de múltiples pernos (usando distribuidores de tubería).

(3) La llave dinamométrica hidráulica tiene buena versatilidad, mientras que el tubo de tensión del tensor de pernos debe coincidir con el paso del perno, etc., haciendo coincidir las roscas una a una, lo que no es bueno para la versatilidad. Para pernos instalados a través de tensores hidráulicos, también se deben usar tensores para apretar en el mantenimiento y reemplazo posterior.

(4) El período de construcción del uso del tensor hidráulico es más largo que la llave dinamométrica hidráulica

En el proyecto de instalación de una turbina eólica de transmisión directa de 2,5 MW, los pernos de conexión de alta resistencia de la turbina eólica se aprietan por etapas, secuencias y ciclos múltiples; excepto que los pernos de conexión entre el cubo y las palas están apretados por llaves huecas hidraulicas , El resto de las piezas de conexión a+++++++requieren ser apretadas con un tensor.

Según las estadísticas y los cálculos en el sitio de construcción, el mismo grupo de trabajadores usó una llave dinamométrica hidráulica para apretar el perno de conexión M36 entre el cubo y la hoja, y un promedio de 36 s apretó 1 perno; utilizando un tensor hidráulico neumático (esta herramienta la proporciona el fabricante). Al apretar los pernos de conexión entre la cimentación y una sección de la torre, apriete 2 pernos en un promedio de 180 s (utilice un distribuidor para preajustar los 2 pernos) ; utilice un tensor electrohidráulico (esta herramienta la proporciona el fabricante del ventilador) para apretar. Cuando fije los pernos de conexión de alta resistencia restantes, apriete 2 pernos en un promedio de 110 s (utilice un distribuidor para preapretar los 2 pernos simultáneamente). Por lo tanto, en comparación con el uso de tensores hidráulicos para apretar los pernos de las juntas de elevación del ventilador de transmisión directa, si se usa un juego de llaves hidráulicas para trabajar, independientemente de la influencia de otros factores, el tiempo de apriete se reducirá directamente: 26,83 -15,12=11,71d, aproximadamente 1,5 días laborables; si se utilizan varios juegos de llaves hidráulicas para apretar los pernos de cada plataforma de instalación al mismo tiempo, el tiempo de elevación se reducirá considerablemente.

Debido a que el proceso de instalación de la turbina eólica requiere que la última sección de la torre y la góndola se carguen el mismo día, si el tiempo de trabajo adicional durante el proceso de apriete de los pernos se ve afectado por el clima, como vientos fuertes y lluvia, el cronograma de construcción y El período de construcción se verá significativamente afectado. Por lo tanto, al ofertar, el equipo de construcción debe prestar atención a si el ventilador izado requiere el uso de tensores hidráulicos para sujetar los pernos de conexión del ventilador. Este proceso clave afectará el progreso y el costo de la construcción.

Escrito al final:

En comparación con las llaves dinamométricas hidráulicas, la capa anticorrosión en la superficie del tensor de pernos no es fácil de dañar, operación simple, sin requisitos de coeficiente de torsión para la conexión del perno, fuerza de perno simple, alta precisión de apriete previo, los pernos no son fáciles perder, y la cantidad de mantenimiento posterior es pequeña. Durante la instalación lleva mucho tiempo; De acuerdo con los requisitos de los diferentes fabricantes de turbinas eólicas y las condiciones del sitio, una selección razonable y correcta de herramientas nos ayudará a garantizar el progreso de la construcción, mejorar la eficiencia de la construcción, garantizar la calidad de la construcción y la operación segura, estable y a largo plazo de la turbina de viento