高强度螺栓失效研究与扭矩系数测定

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近几年我国的风电行业发展迅猛,风电机组的质量安全也越来越受到重视。由于高强螺栓失效引起的风电事故屡次出现,风电主机厂越来越关注高强螺栓扭矩系数的测量和拧紧力矩的控制。机组上大型铸件的螺栓连接扭矩系数的确定非常关键,一般风力发电机组生产厂家是考虑标准螺母的扭矩系数实验结果,再根据经验修正来估算铸件上高强螺栓安装的扭矩系数。在螺栓出厂前,螺栓厂会进行扭矩系数测定试验,但是试验在实验室进行,与现场装配环境、人工操作存在一定的误差,导致测定的扭矩系数与实际装配环境不符。本文提出一种新型的装配现场测量扭矩系数的方法,研制开发了一套轻巧、便携的测量设备,此套设备包括:液压泵、轴力传感器、轴力数字显示表、扭矩传感器、扭矩数字显示表等。利用轴力传感器测量螺栓拧紧时的轴力,套筒传感器测量螺栓拧紧时的扭矩,显示表显示出螺栓拧紧时的轴力和扭矩,根据公式计算扭矩系数。在装配现场使用此方法进行扭矩系数测量,分别针对影响扭矩系数的因素进行试验,试验侧重的因素包括螺纹间配合的精度、表面处理、表面润滑等,分析了各种因素对扭矩系数的影响规律。在现场利用此方法进行了167次试验,得到了详细的原始数据。通过数据分析得到了螺栓失效的原因,找到了相应解决办法。根据此方法确定高强螺栓的拧紧力矩,可以提高机组的安全性和可靠性,提高机组的市场竞争力。
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