[發明專利]一種兆瓦級風力發電機組葉片斷裂螺栓取出及更換方法

有效

• 申請號: 201410838891.8
• 申請日: 2014-12-30
• 公開（公告）號: CN105798846B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 盛電波;涂振華;周航;成勇;羅政志;劉敏;汪靜
• 申請（專利權）人: 南車株洲電力機車研究所有限公司
• 主分類號: B25B27/18
• 分類號: B25B27/18
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙)43008
• 代理人: 趙洪,周長清

技術領域

本發明主要涉及到風力發電機組的裝配領域，特指一種主要適用于兆瓦級風力發電機組葉片斷裂螺栓取出及更換方法。

背景技術

近幾年，國內風力發電行業迅猛發展，兆瓦級風力發電機組遍布全國。隨著風力發電機組運行時間的加長和裝機數量的增長，機組各設備、部件均有故障或損壞的情況出現，其中兆瓦級風力發電機組葉片的螺栓斷裂情況也時有發生。

如圖1所示，風力發電機組的葉片1與主機輪轂4的連接是靠多組高強度螺栓組來完成的，多組高強度螺栓組在葉片1根部端面沿葉根節圓均勻分布。每個螺栓組中的葉片螺栓由雙頭螺桿2和交叉螺母3組成，葉片1的根端有兩組均勻分布且互相對應的螺栓孔5和螺母孔6，交叉螺母3安裝在呈徑向布置的螺母孔6中，雙頭螺桿2安裝在呈軸向布置的螺栓孔5中。雙頭螺桿2的一端與交叉螺母3連接，另一端伸出端面與主機輪轂4連接，從而將葉片1與主機輪轂4連為一體。

在兆瓦級風力發電機組滿功率運行時，三個葉片1隨著風輪高速轉動，每個葉片1上的螺栓組中的受力大小和方向，呈周期性變化，是交變載荷；葉片螺栓的連接強度與螺栓的靜強度、疲勞強度、螺母的接觸強度、螺栓材質等多方面因素有關，任何一個或多個因素出現問題都可能導致葉片螺栓斷裂。

一旦發生葉片螺栓斷裂，因交變載荷的作用，斷裂處基本出現在雙頭螺桿2和交叉螺母3連接處的內部。此時，由于從葉片1的根部端面到斷裂處的距離較深，若想直接將葉片1上斷裂的螺栓取出，必須將斷裂螺栓所在的螺栓孔5移動到主機輪轂4上的葉片螺栓觀察孔。但主機輪轂4內的空間狹小，操作空間受限，特制工具也很難發揮作用。為了擴大操作空間和提高操作可行性，其中一種處理方法是用大型吊裝設備將葉片1從風力發電機組上拆下后吊至地面，將葉片1上的斷裂螺栓取出、更換，然后再使用大型吊裝設備將葉片組裝到風力發電機組上。上述動用大型吊裝設備來處理斷裂螺栓的方式，存在以下問題：

（1）消耗大量人力、物力和財力；

（2）工程耗時長，受天氣因素影響大；

（3）工程耗時長同時降低了風力發電機組的可利用率，損害了客戶利益；

（4）過程復雜也將帶來更多的安全隱患。

發明內容

本發明要解決的技術問題就在于：針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種原理簡單、易操作、可操作性強、能提高操作效率、降低勞動強度的兆瓦級風力發電機組葉片斷裂螺栓取出及更換方法。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種兆瓦級風力發電機組葉片斷裂螺栓取出及更換方法，步驟為：

S1：判別螺栓型號：通過檢查葉片上的斷裂螺栓確定該斷裂螺栓的型號，將該斷裂螺栓所在的螺栓孔移動到主機輪轂上的葉片螺栓觀察孔；

S2：確定交叉螺母的位置：根據所述斷裂螺栓的型號判斷斷裂螺栓上雙頭螺桿的長度，依據雙頭螺桿的長度及安裝位置，測量出埋在葉片內交叉螺母的位置區域，并將交叉螺母位置確定；

S3：取出交叉螺母：將斷裂的雙頭螺桿取出，然后將交叉螺母直接敲出；

S4：最后更換新的葉片螺栓。

作為本發明的進一步改進：所述步驟S1的具體流程為：將出現螺栓斷裂的葉片旋轉至垂直于水平方向的位置，人員安全進入風力發電機組輪轂中，通過人工模式操作使風力發電機組葉片變槳，將葉片上的斷裂螺栓移動到主機輪轂上的葉片螺栓觀察孔處。

作為本發明的進一步改進：所述步驟S2的具體流程為：通過測量工具測量出埋在葉片內交叉螺母的大致位置區域；然后使用打磨機將測量的交叉螺母大致位置周圍玻璃鋼磨除，直到交叉螺母的位置被找到，使整個交叉螺母的端面裸露在外部。

作為本發明的進一步改進：所述步驟S3的具體流程為：取出斷裂的雙頭螺桿，然后利用敲擊工具敲擊交叉螺母的端面，利用反作用力將交叉螺母從葉片內彈出，然后用手將交叉螺母取出。

作為本發明的進一步改進：若交叉螺母未能取出，則再次執行步驟S2找到交叉螺母的另一端后，又執行步驟S3，以取出交叉螺母。

作為本發明的進一步改進：所述步驟S4的具體流程為：將新的交叉螺母安裝至螺母孔中，安裝時使交叉螺母上的螺紋孔垂直朝上；安裝雙頭螺桿時，將有內六角孔的一端朝上，將雙頭螺桿旋進交叉螺母的螺紋孔中，將雙頭螺桿擰到要求的位置，使雙頭螺桿有內六角孔的一端與相鄰的雙頭螺桿齊平，并用內六角扳手將雙頭螺桿擰緊。

與現有技術相比，本發明的優點在于：

1、本發明的兆瓦級風力發電機組葉片斷裂螺栓取出及更換方法，原理簡單、易操作、可操作性強，受天氣因素影響較小。