風電螺栓斷(duàn)裂(liè)成因
風電機組葉根固(gù)定螺(luó)栓發(fā)生斷(duàn)裂(liè)後(hòu)，對(duì)斷裂(liè)的螺栓進(jìn)行(háng)外(wài)觀(guān)檢(jiǎn)查，斷(duàn)口宏觀，微觀分(fēn)析(xī)，化學成(chéng)分(fēn)分析(xī)，金相(xiāng)組織(zhī)檢(jiǎn)查，力學性能(néng)及(jí)硬(yìng)度檢測及疲(pí)勞(láo)試驗等。在理(lǐ)化試驗的基(jī)礎(chǔ)上，運用微(wēi)觀(guān)斷(duàn)裂機(jī)理對螺栓(shuān)的斷(duàn)裂原(yuán)因(yīn)進行(háng)分析，確(què)定(dìng)其斷裂(liè)形式為(wéi)疲勞(láo)斷(duàn)裂(liè)，螺(luó)栓(shuān)斷裂的主(zhǔ)要原因是螺紋缺口(kǒu)處(chǔ)的應(yīng)力集(jí)中(zhōng)，導致(zhì)疲勞源的(dí)產(chǎn)生，從而(ér)導致螺栓開裂(liè)。文章(zhāng)提出改善螺栓的(dí)安裝工(gōng)藝(yì)，加(jiā)工(gōng)工(gōng)藝(yì)，改(gǎi)進設計，避免(miǎn)應(yīng)力集中的(dí)建議，從(cóng)而(ér)提(tí)高(gāo)螺栓的抗疲勞斷(duàn)裂能(néng)力。
【關鍵詞(cí)】風機螺栓(shuān)斷裂(liè) 失(shī)效分析(xī) 安(ān)裝(zhuāng)工藝
螺(luó)栓(shuān)連接(jiē)是(shì)風力發(fā)電(diàn)機組裝配(pèi)中的重(zhòng)要(yào)裝配方(fāng)式，幾(jī)乎(hū)涉及到風(fēng)力發電(diàn)機組(zǔ)的(dí)所有(yǒu)部(bù)件。因(yīn)此(cǐ)，螺栓(shuān)的(dí)選用和強(qiáng)度校(xiào)核是風力(lì)發電(diàn)機(jī)組可靠(kào)性的(dí)重要保證(zhèng)。隨著我(wǒ)國風電(diàn)事(shì)業(yè)的(dí)跨(kuà)越(yuè)式(shì)發展，伴隨著(zhuó)風(fēng)力發電(diàn)成本(běn)不斷下(xià)降(jiàng)，風(fēng)電機組的(dí)價格(gé)也(yě)越來(lái)越低，各(gè)大風(fēng)電設備總裝(zhuāng)企業(yè)的價格戰(zhàn)已經(jīng)進行到了(liǎo)白熱(rè)化階段。如(rú)何在(zài)降低(dī)成(chéng)本的情(qíng)況(kuàng)下，保證風電(diàn)機(jī)組的(dí)質量(liáng)，成為各大風電(diàn)企(qǐ)業麵(miàn)臨的重要(yào)問題(tí)。螺(luó)栓作為風電設(shè)備的(dí)重(zhòng)要(yào)聯(lián)結件，由於其各(gè)特性的不(bù)確定性，成為風(fēng)力(lì)發(fā)電機組(zǔ)設(shè)計過(guò)程(chéng)中降低成本的(dí)主(zhǔ)要(yào)難點(diǎn)之(zhī)一。
1 螺(luó)栓聯結現(xiàn)狀
現(xiàn)階(jiē)段，我(wǒ)國(guó)風電機(jī)組(zǔ)的(dí)螺(luó)栓(shuān)失效問題(tí)已經在連接(jiē)塔(tǎ)筒法(fǎ)蘭(lán)的(dí)高強(qiáng)度(dù)螺栓上(shàng)有所(suǒ)體(tǐ)現。主(zhǔ)要(yào)失(shī)效(xiào)形式為：安裝(zhuāng)麥搶帶發生滑絲，扭斷，屈(qū)服，甚(shèn)至拉斷等現象;設備(bèi)運(yùn)行過程中(zhōng)發(fā)生螺栓斷(duàn)裂，威脅機組運行(háng)，嚴(yán)重者甚(shèn)至造成風力(lì)發電機(jī)組倒(dǎo)塌(tā)。塔筒高強度(dù)螺(luó)栓出(chū)現(xiàn)這些問題的(dí)原因(yīn)，除了(liǎo)螺栓(shuān)本身的質量不(bù)合(hé)格外，設(shè)計過程(chéng)中(zhōng)的理(lǐ)論與(yǔ)經驗不(bù)足也(yě)不容(róng)忽(hū)視。
2 螺栓校核(hé)的主(zhǔ)要方式
現階(jiē)段(duàn)，人們主(zhǔ)要通(tōng)過利用有限元軟(ruǎn)件分析和科學計算兩種(zhǒng)途徑(jìng)來對螺栓的(dí)可(kě)靠(kào)性進行設計和校核。在運(yùn)用(yòng)有(yǒu)限元軟件進(jìn)行分(fēn)析(xī)的(dí)過(guò)程(chéng)中(zhōng)，我(wǒ)們可(kě)以通(tōng)過(guò)直接加載(zǎi)法，等效力法，等(děng)效(xiào)應變(biàn)法(fǎ)和(hé)等效溫(wēn)度(dù)法來(lái)實現(xiàn)預緊力的加載。但是(shì)這(zhè)些(xiē)加載(zǎi)方(fāng)法(fǎ)或者(zhě)不能(néng)傳遞(dì)剪(jiǎn)應(yīng)力，或者不(bù)能(néng)模擬(nǐ)現實(shí)中螺(luó)栓與被聯(lián)結件(jiàn)的(dí)摩(mó)擦(cā)行(háng)為，且(qiě)無(wú)法(fǎ)考慮螺(luó)母鬆(sōng)動情(qíng)況(kuàng)導致的預緊力損失。導(dǎo)致(zhì)在(zài)實際(jì)的有限(xiàn)元(yuán)模擬(nǐ)過(guò)程中(zhōng)，產生(shēng)的螺(luó)栓應(yīng)力(lì)偏大，因此，一般不作為風(fēng)力發電機(jī)組(zǔ)螺栓結構校核的手段。
3 螺栓斷(duàn)裂(liè)原因
(1)螺栓(shuān)的質(zhì)量(liáng)
(2)螺栓的預緊力矩(jǔ)
(3)螺(luó)栓的強(qiáng)度(dù)
(4)螺(luó)栓的(dí)疲勞(láo)強度(dù)
4 實驗(yàn)及分析
風力發(fā)電機(jī)中的高強(qiáng)度(dù)螺栓主(zhǔ)要起到(dào)連(lián)接，緊固(gù)及(jí)提(tí)供抵抗(kàng)外(wài)載的預(yù)緊力的(dí)作用，葉(yè)片(piàn)螺栓(shuān)作(zuò)為連(lián)接(jiē)風機(jī)葉片和輪(lún)轂兩大關鍵(jiàn)部件，一(yī)般(bān)都(dū)采用10.9級(jí)的(dí)高(gāo)強(qiáng)度(dù)螺栓，其重(zhòng)要程(chéng)度不言而喻。如(rú)果(guǒ)不能有限保證每(měi)個環(huán)節(jié)的(dí)質(zhì)量，則有可能(néng)造成(chéng)嚴(yán)重(zhòng)的(dí)事故。引起螺栓失(shī)效(xiào)的原因主(zhǔ)要有(yǒu)以下幾(jī)個方(fāng)麵：一，螺(luó)栓(shuān)本身質量(liáng)不合格(gé)，不(bù)能滿足(zú)標準或技(jì)術規範要(yào)求;二(èr)，使用不當，主要包(bāo)括(kuò)過(guò)載(zǎi)，安裝不合(hé)格等(děng)。
本(běn)文主要(yào)以我場風機(jī)葉(yè)片(piàn)螺栓(shuān)在使用過程(chéng)中發生斷(duàn)裂為例(lì)，通過具(jù)體的實驗(yàn)，進行分析，研(yán)究，找(zhǎo)出葉片螺(luó)栓(shuān)失效的原因(yīn)。
CSZ-2500風電高(gāo)強螺栓(shuān)檢測(cè)儀風(fēng)電(diàn)螺栓(shuān)檢(jiǎn)測(cè)設(shè)備，北(běi)京(jīng)時代(dài)新(xīn)天測控技(jì)術有(yǒu)限公司(sī)出品
