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  • Última modificação da postagem:15 de outubro de 2021
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Este artigo analisa principalmente a diferença entre o controle da força de pré-aperto e a aplicação do tensor hidráulico e a chave de torque hidráulica na conexão de parafuso da turbina eólica, de modo a propor uma seleção razoável e correta de ferramentas para ajudar a garantir o andamento da construção, melhorar a eficiência da construção e garantir a qualidade da construção. Também pode garantir melhor a operação segura, estável e de longo prazo da turbina eólica.

As partes mais importantes do processo de instalação da turbina eólica são conectadas por parafusos. No processo de aperto do parafuso, geralmente há uma exigência de força de pré-aperto. A conexão do parafuso em grande escala é muito importante, e o controle necessário da força de pré-aperto é uma condição importante para garantir a confiabilidade e o aperto da conexão.

Dois métodos para apertar os parafusos de montagem de turbinas eólicas

Método de aperto de torque

Atualmente, o processo de pré-aperto de conexão de parafuso mais amplamente utilizado na indústria de energia eólica é o método de aperto por torque. Através do valor de torque definido pela chave de torque, o torque é convertido indiretamente em força de tração para realizar o pré-aperto do parafuso. A vantagem é simples e intuitiva. Existem duas séries de chaves hidráulicas: torquímetros hidráulicos acionados e chaves hidráulicas ocas. A chave de torque hidráulica acionada é usada em conjunto com um soquete padrão. É uma chave hidráulica universal com uma ampla gama de aplicações. Quase pode ser aplicado à fixação das peças de conexão de parafuso de várias especificações grandes na instalação de turbinas eólicas. A chave hidráulica oca tem uma espessura fina, que é especialmente indicada para locais com espaço relativamente pequeno, como a conexão entre o cubo e a pá de uma turbina eólica.

O princípio de funcionamento da chave de torque hidráulica: a chave de torque hidráulica é composta de cabeça de trabalho, bomba hidráulica e tubulação de óleo de alta pressão. Através do tubo de óleo de alta pressão, a bomba hidráulica transmite a potência para a cabeça de trabalho e aciona a cabeça de trabalho para apertar ou soltar a porca.

Devido ao torque de aperto T gerado pela chave de torque hidráulica, uma força de pré-aperto F0 é gerada entre o parafuso e a peça conectada. O torque de aperto T é igual à soma do torque de resistência ao atrito T1 entre os pares de parafusos e o torque de resistência ao atrito T2 entre a superfície da extremidade anular da porca e a superfície de apoio da peça conectada (ou arruela). A fórmula é a seguinte:

T=T1+T2=KF0d
d—— — Diâmetro nominal da rosca, mm;
F0 —— — Força de pré-aperto, N;
K—— — Coeficiente de torque de aperto.

O coeficiente de aperto K está relacionado com a superfície da rosca e rugosidade do flange, condição de lubrificação, velocidade de aperto, ferramentas e temperatura ambiente, etc. Geralmente varia entre 0,1 e 0,3. Sob um certo torque de aperto, a força de pré-aperto muda relativamente grande, então a precisão de controlar a força de pré-aperto do parafuso através do torque de aperto não é alta, e o erro é de cerca de ±25%, e o máximo pode chegar a ±40%.

Método de pré-aperto de tensão hidráulica

O princípio de funcionamento do tensor hidráulico do parafuso: o tensor hidráulico do parafuso é abreviado como o tensor do parafuso. A pressão do óleo gerada pela bomba de reforço hidráulica (bomba de óleo de pressão ultra-alta) é transmitida para a superfície do pistão do tensor através do tubo de óleo e é puxada pela pressão hidráulica. A cabeça de tensão na maca interage com o parafuso tensionado para esticar o parafuso. Após atingir a pressão de ajuste, aperte a porca com uma alavanca ou chave para fazer com que a porca se encaixe na superfície do fixador corretamente, e depois que a pressão for aliviada para atingir o objetivo de apertar a porca.

Devido à influência de vários fatores, como diâmetro do parafuso, comprimento, forma da rosca, passo, condições da superfície de contato e coaxialidade axial, a força axial final obtida no parafuso não é igual à força exercida no parafuso pelo cilindro hidráulico em o início. Uma certa perda. Na engenharia, a tensão ajustada Fh do tensor hidráulico é geralmente maior que a força de pré-aperto F0. A relação entre os dois está relacionada principalmente à relação de esbeltez da peça de fixação do parafuso. Para parafusos métricos comuns de rosca grossa, a fórmula recomendada é:

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

G é a razão de esbeltez da peça de fixação do parafuso, ou seja, o comprimento da peça de fixação do parafuso/diâmetro nominal do parafuso. Lk é o comprimento da peça de fixação do parafuso, mm. d é o diâmetro nominal do parafuso, mm;

Fh é a tensão ajustada do tensor hidráulico, N; Força de pré-aperto do parafuso F0, N.

Portanto, para as juntas dos parafusos do ventilador com diferentes comprimentos e diâmetros de fixação dos parafusos, a tensão definida Fh do tensor hidráulico pode ser calculada pela fórmula de acordo com a força de pré-aperto do parafuso F0 necessária.

Da análise acima do método de aperto de torque e do método de pré-aperto de tensão hidráulica, pode-se ver que existem muitos fatores que afetam o coeficiente de aperto K quando o método de torque é usado para pré-apertar o parafuso, e muitos fatores são incontroláveis. Sob o mesmo torque de construção, a força de pré-aperto do parafuso só pode ser controlada dentro de uma certa faixa, mas a força de tração axial exigida pelo projeto não pode ser obtida, resultando em aperto insuficiente ou excessivo do parafuso, e o parafuso afrouxará ou danificará o parafuso. A força e a qualidade da conexão não podem ser garantidas. Comparado com o método de torque, quando o tensor hidráulico é usado, a força de tração ajustada corresponde à força de pré-aperto obtida pelo estiramento, e o parafuso é esticado diretamente até a força de pré-aperto especificada. Este método controla a força de pré-aperto com mais precisão, mas devido à limitação da posição e do espaço de instalação, o aerogerador só pode usar o método de alongamento hidráulico para pré-apertar a parte da conexão.

Características do tensor hidráulico e da chave de torque hidráulica na conexão do parafuso do ventilador:

(1) A corrosão por névoa salina em áreas costeiras é grave, e os parafusos de conexão do ventilador são geralmente revestidos com proteção de revestimento anticorrosivo, geralmente dacromet ou camada galvanizada. Se uma chave de torque for usada para apertar, o revestimento da superfície externa da porca é facilmente danificado, o que afeta o efeito anticorrosivo da porca. No entanto, o uso de aperto de tensão hidráulica, porque o torque transmitido pela manga da porca para a porca é muito pequeno, de modo que o revestimento anticorrosivo da porca não será danificado.

(2) O tensionador de parafuso usa tensão pura para estender diretamente o parafuso, sem cisalhamento de torção e força lateral, e sem danos por atrito na superfície de contato da conexão. É o melhor método para controlar com precisão a força de pré-aperto do parafuso. Comparado com chaves de torque hidráulicas, os tensionadores de parafusos têm as vantagens de resposta rápida e precisão, sem tensão de torção, sem danos por fricção e pré-aperto simultâneo de vários parafusos (usando distribuidores de tubulação).

(3) A chave de torque hidráulica tem boa versatilidade, enquanto o tubo de tensão do tensor do parafuso precisa corresponder ao passo do parafuso, etc., combinando as roscas uma a uma, o que não é bom para a versatilidade. Para parafusos instalados através de tensores hidráulicos, os tensores também devem ser usados para aperto em manutenções e substituições posteriores.

(4) O período de construção do uso do tensor hidráulico é maior do que a chave de torque hidráulica

No projeto de instalação de uma turbina eólica de acionamento direto de 2,5 MW, os parafusos de conexão de alta resistência da turbina eólica são todos apertados em etapas, sequência e ciclos múltiplos; exceto que os parafusos de conexão entre o cubo e as lâminas são apertados por chaves hidráulicas ocas , As restantes peças de ligação devem ser apertadas com um tensor.

De acordo com estatísticas e cálculos no canteiro de obras, o mesmo grupo de trabalhadores usou uma chave de torque hidráulica para apertar o parafuso de conexão M36 entre o cubo e a lâmina, e uma média de 36s apertou 1 parafuso; usando um tensor hidráulico pneumático (esta ferramenta é fornecida pelo fabricante). Ao apertar os parafusos de conexão entre a fundação e uma seção da torre, aperte 2 parafusos em média de 180s (use um distribuidor para pré-apertar os 2 parafusos) ; use um tensor eletro-hidráulico (esta ferramenta é fornecida pelo fabricante do ventilador) para apertar Ao fixar os parafusos de conexão de alta resistência restantes, aperte 2 parafusos em média 110s (use um distribuidor para pré-apertar os 2 parafusos simultaneamente). Portanto, em comparação com o uso de tensionadores hidráulicos para apertar os parafusos das juntas de içamento do ventilador de acionamento direto, se um conjunto de chaves hidráulicas for usado para trabalhar, independentemente da influência de outros fatores, o tempo de aperto será reduzido diretamente: 26,83 -15,12=11,71d, Aproximadamente 1,5 dias úteis; se vários conjuntos de chaves hidráulicas forem usados para apertar os parafusos de cada plataforma de instalação ao mesmo tempo, o tempo de elevação será bastante reduzido.

Como o processo de instalação do aerogerador exige que a última seção da torre e a nacela sejam içadas no mesmo dia, se o tempo extra de trabalho durante o processo de aperto dos parafusos for afetado pelo clima, como ventos fortes e chuvas, o cronograma de construção e período de construção será significativamente afetado. Portanto, ao licitar, a equipe de construção deve atentar-se se o ventilador içado requer o uso de tensores hidráulicos para fixação dos parafusos de conexão do ventilador. Este processo chave afetará o progresso e o custo da construção.

Escrito no final:

Comparado com as chaves de torque hidráulicas, a camada anticorrosiva na superfície do tensor do parafuso não é fácil de danificar, operação simples, sem requisitos de coeficiente de torque para a conexão do parafuso, força simples do parafuso, alta precisão de pré-aperto, os parafusos não são fáceis a perder, e a quantidade de manutenção posterior é pequena. Durante a instalação Leva muito tempo; de acordo com os requisitos de diferentes fabricantes de turbinas eólicas e condições locais, uma seleção razoável e correta de ferramentas nos ajudará a garantir o progresso da construção, melhorar a eficiência da construção, garantir a qualidade da construção e a operação segura, estável e de longo prazo de a turbina eólica.

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TorcStark® é um fabricante profissional de equipamentos hidráulicos. Produz principalmente chaves de torque hidráulicas, tensionadores de parafusos hidráulicos, bombas hidráulicas de torque/tensionador e outros produtos.

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