(Последнее обновление: 15 октября 2021 г.)

В этой статье в основном анализируется разница между предварительным контролем силы затяжки и применением гидравлический натяжитель и гидравлический динамометрический ключ в болтовом соединении ветряной турбины, чтобы предложить разумный и правильный выбор инструментов, которые помогут обеспечить ход строительства, повысить эффективность строительства и обеспечить качество строительства. Это также может лучше обеспечить безопасную, стабильную и долгосрочную работу ветряной турбины.

Наиболее важные части процесса установки ветряной турбины соединяются болтами. В процессе затяжки болтов обычно требуется предварительное усилие затяжки. Крупногабаритное болтовое соединение очень важно, а необходимый предварительный контроль усилия затяжки является важным условием обеспечения надежности и герметичности соединения.

Два метода затяжки монтажных болтов ветряных турбин

Метод затяжки с крутящим моментом

В настоящее время наиболее широко используемым процессом предварительной затяжки болтовых соединений в ветроэнергетике является метод затяжки с крутящим моментом. Через значение крутящего момента, установленное динамометрическим ключом, крутящий момент косвенно преобразуется в растягивающую силу для осуществления предварительного затягивания болта. Преимущество простое и интуитивно понятное. Есть две серии гидравлические ключи: гидравлические динамометрические ключи с приводом а также полые гидравлические ключи. Приводной гидравлический динамометрический ключ используется вместе со стандартной головкой. Это универсальный гидравлический ключ с широким спектром применения. Его можно практически применять для крепления деталей болтового соединения различных крупных размеров при установке ветряных турбин. Полый гидравлический ключ имеет небольшую толщину, что особенно подходит для мест с относительно небольшим пространством, таких как соединение между ступицей и лопастью ветряной турбины.

Принцип работы гидравлического динамометрического ключа: гидравлический динамометрический ключ состоит из рабочей головки, гидравлический насос и маслопровод высокого давления. Через масляную трубу высокого давления гидравлический насос передает мощность на рабочую головку и заставляет рабочую головку затягивать или ослаблять гайку.

Благодаря моменту затяжки T, создаваемому гидравлическим динамометрическим ключом, между болтом и соединяемой деталью создается усилие предварительной затяжки F0. Момент затяжки Т равен сумме момента сопротивления трения Т1 между винтовыми парами и момента сопротивления трения Т2 между кольцевой торцевой поверхностью гайки и опорной поверхностью соединяемой детали (или шайбы). Формула выглядит следующим образом:

Т=Т1+Т2=KF0d
d—— — номинальный диаметр резьбы, мм;
F0 —— — усилие предварительной затяжки, Н;
K—— — Коэффициент момента затяжки.

Коэффициент затяжки K связан с шероховатостью поверхности резьбы и фланца, состоянием смазки, скоростью затяжки, инструментами и температурой окружающей среды и т. д. Обычно он варьируется от 0,1 до 0,3. При определенном моменте затяжки сила предварительной затяжки изменяется относительно сильно, поэтому точность управления силой предварительной затяжки болта посредством момента затяжки невелика, а погрешность составляет около ±25%, а максимальная может достигать ±40%.

Метод предварительной затяжки гидравлическим натяжением

Принцип работы болтового гидравлического натяжителя: болтовой гидравлический натяжитель сокращенно натяжитель болта. Давление масла, создаваемое насосом гидроусилителя (масляным насосом сверхвысокого давления), передается на поверхность поршня натяжителя через маслопровод и вытягивается гидравлическим давлением. Натяжная головка на подрамнике взаимодействует с натянутым болтом, растягивая болт. После достижения установленного давления затяните гайку с помощью рычага или гаечного ключа, чтобы гайка правильно подошла к поверхности крепежа, и после сброса давления для достижения цели затяжки гайки.

Из-за влияния различных факторов, таких как диаметр болта, длина, форма резьбы, шаг, состояние контактной поверхности и осевая соосность, окончательное осевое усилие, воздействующее на болт, не равно усилию, действующему на болт со стороны гидравлического цилиндра при начало. Определенная потеря. В машиностроении установочное усилие Fh гидравлического натяжителя обычно больше, чем усилие предварительного натяжения F0. Соотношение между ними в основном связано с коэффициентом гибкости зажимной части болта. Для обычных метрических болтов с крупной резьбой рекомендуется следующая формула:

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

G — коэффициент гибкости зажимной части болта, т. е. длина зажимной части болта/номинальный диаметр болта. Lk – длина прижимной части болта, мм. d – номинальный диаметр болта, мм;

Fh – установочное усилие гидронатяжителя, Н; Усилие предварительной затяжки болта F0, Н.

Следовательно, для болтовых соединений вентилятора с различной длиной и диаметром зажима болтов установочное усилие Fh гидронатяжителя можно рассчитать по формуле в соответствии с требуемым усилием предварительной затяжки болтов F0.

Из приведенного выше анализа метода затяжки крутящим моментом и метода предварительной затяжки с гидравлическим натяжением видно, что существует слишком много факторов, влияющих на коэффициент затяжки K, когда метод крутящего момента используется для предварительной затяжки болта, и множество факторов. являются неуправляемыми. При одинаковом крутящем моменте конструкции усилие предварительной затяжки болта можно контролировать только в определенном диапазоне, но осевое растягивающее усилие, требуемое конструкцией, не может быть получено, что приводит к недостаточной или чрезмерной затяжке болта, а болт ослабит или повредит болт. Прочность и качество соединения не могут быть гарантированы. По сравнению с методом крутящего момента, когда гидравлический натяжитель используется, установленное усилие растяжения соответствует усилию предварительной затяжки, полученному при растяжении, и болт растягивается непосредственно до указанного усилия предварительной затяжки. Этот метод более точно контролирует усилие предварительной затяжки, но из-за ограничений места установки и пространства ветряная турбина может использовать только метод гидравлического растяжения для предварительной затяжки части соединения.

Особенности гидравлического натяжителя и гидравлического динамометрического ключа в болтовом соединении вентилятора:

(1) Коррозия соляного тумана в прибрежных районах является серьезной, и соединительные болты вентилятора обычно покрываются антикоррозийным покрытием, обычно дакрометом или оцинкованным слоем. Если для затяжки используется динамометрический ключ, покрытие внешней поверхности гайки легко повреждается, что влияет на антикоррозийный эффект гайки. Однако использование гидравлического натяжения, поскольку крутящий момент, передаваемый втулкой гайки на гайку, очень мал, поэтому антикоррозийное покрытие гайки не будет повреждено.

(2) Устройство для натяжения болтов использует чистое натяжение для непосредственного вытягивания болта без сдвига при кручении и поперечной силы, а также без повреждения контактной поверхности соединения трением. Это лучший способ точно контролировать усилие предварительной затяжки болтов. По сравнению с гидравлические динамометрические ключи, натяжители болтов обладают такими преимуществами, как быстрый отклик и точность, отсутствие напряжения кручения, отсутствие повреждений от трения и одновременная предварительная затяжка нескольких болтов (с использованием распределителей трубок).

(3) Гидравлический динамометрический ключ обладает хорошей универсальностью, в то время как натяжная трубка натяжителя болтов должна соответствовать шагу болта и т. д., совмещая резьбу один к одному, что не способствует универсальности. Для болтов, установленных с помощью гидравлических натяжителей, натяжители также должны использоваться для затягивания при последующем обслуживании и замене.

(4) Срок строительства с использованием гидравлического натяжителя больше, чем у гидравлического динамометрического ключа.

В проекте установки ветряной турбины с прямым приводом мощностью 2,5 МВт все высокопрочные соединительные болты ветряной турбины затягиваются поэтапно, последовательно и в несколько циклов; за исключением того, что соединительные болты между ступицей и лопастями затягиваются полые гидравлические ключи , Остальные соединительные детали+++++++необходимо затянуть с помощью натяжителя.

Согласно статистике и расчетам на строительной площадке, та же группа рабочих использовала гидравлический динамометрический ключ для затяжки соединительного болта М36 между ступицей и лезвием, и в среднем за 36 с затягивали 1 болт; с помощью пневмогидравлического натяжителя (этот инструмент предоставляется производителем). При затяжке соединительных болтов между фундаментом и секцией башни затяните 2 болта в среднем на 180 с (используйте распределитель для предварительной затяжки 2 болтов) ; используйте электрогидравлический натяжитель (этот инструмент предоставляется производителем вентилятора) для затяжки. При фиксации остальных высокопрочных соединительных болтов затяните 2 болта в среднем за 110 с (используйте распределитель для предварительной затяжки 2 болтов одновременно). Таким образом, по сравнению с использованием гидронатяжителей для затяжки болтов подъемных соединений вентилятора с прямым приводом, если для работы используется один комплект гидрогайковертов, независимо от влияния других факторов, время затяжки будет напрямую сокращено: 26,83 -15,12=11,71д, примерно 1,5 рабочих дня; если для одновременной затяжки болтов каждой монтажной платформы используется несколько наборов гидравлических ключей, время подъема значительно сократится.

Поскольку процесс установки ветряной турбины требует, чтобы последняя секция башни и гондола были подняты в один и тот же день, если на дополнительное рабочее время в процессе затяжки болтов влияют погодные условия, такие как сильный ветер и дождь, график строительства и срок строительства существенно пострадает. Поэтому при проведении торгов строительная бригада должна обратить внимание на то, требует ли поднятый вентилятор использования гидравлических натяжителей для крепления соединительных болтов вентилятора. Этот ключевой процесс повлияет на ход строительства и стоимость.

Написано в конце:

По сравнению с гидравлическими динамометрическими ключами, антикоррозийный слой на поверхности натяжителя болтов нелегко повредить, простота в эксплуатации, отсутствие требований к коэффициенту крутящего момента для болтового соединения, простое усилие болта, высокая точность предварительной затяжки, болты непросты. потерять, и количество более позднего обслуживания невелико. Во время установки требуется много времени; в соответствии с требованиями различных производителей ветряных турбин и условиями на месте, разумный и правильный выбор инструментов поможет нам обеспечить ход строительства, повысить эффективность строительства, обеспечить качество строительства и безопасную, стабильную и долгосрочную эксплуатацию ветряная турбина.