CN105798846A - 一种兆瓦级风力发电机组叶片断裂螺栓取出及更换方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种兆瓦级风力发电机组叶片断裂螺栓取出及更换方法，步骤为：S1：判别螺栓型号：通过检查叶片上的断裂螺栓确定该断裂螺栓的型号，将该断裂螺栓所在的螺栓孔移动到主机轮毂上的叶片螺栓观察孔；S2：确定交叉螺母的位置：根据所述断裂螺栓的型号判断断裂螺栓上双头螺杆的长度，依据双头螺杆的长度及安装位置，测量出埋在叶片内交叉螺母的位置区域，并将交叉螺母位置确定；S3：取出交叉螺母：将断裂的双头螺杆取出，然后将交叉螺母直接敲出；S4：最后更换新的叶片螺栓。本发明具有原理简单、易操作、可操作性强、能提高操作效率、降低劳动强度等优点。

Description

一种兆瓦级风力发电机组叶片断裂螺栓取出及更换方法

技术领域

本发明主要涉及到风力发电机组的装配领域，特指一种主要适用于兆瓦级风力发电机组叶片断裂螺栓取出及更换方法。

背景技术

近几年，国内风力发电行业迅猛发展，兆瓦级风力发电机组遍布全国。随着风力发电机组运行时间的加长和装机数量的增长，机组各设备、部件均有故障或损坏的情况出现，其中兆瓦级风力发电机组叶片的螺栓断裂情况也时有发生。

如图1所示，风力发电机组的叶片1与主机轮毂4的连接是靠多组高强度螺栓组来完成的，多组高强度螺栓组在叶片1根部端面沿叶根节圆均匀分布。每个螺栓组中的叶片螺栓由双头螺杆2和交叉螺母3组成，叶片1的根端有两组均匀分布且互相对应的螺栓孔5和螺母孔6，交叉螺母3安装在呈径向布置的螺母孔6中，双头螺杆2安装在呈轴向布置的螺栓孔5中。双头螺杆2的一端与交叉螺母3连接，另一端伸出端面与主机轮毂4连接，从而将叶片1与主机轮毂4连为一体。

在兆瓦级风力发电机组满功率运行时，三个叶片1随着风轮高速转动，每个叶片1上的螺栓组中的受力大小和方向，呈周期性变化，是交变载荷；叶片螺栓的连接强度与螺栓的静强度、疲劳强度、螺母的接触强度、螺栓材质等多方面因素有关，任何一个或多个因素出现问题都可能导致叶片螺栓断裂。

一旦发生叶片螺栓断裂，因交变载荷的作用，断裂处基本出现在双头螺杆2和交叉螺母3连接处的内部。此时，由于从叶片1的根部端面到断裂处的距离较深，若想直接将叶片1上断裂的螺栓取出，必须将断裂螺栓所在的螺栓孔5移动到主机轮毂4上的叶片螺栓观察孔。但主机轮毂4内的空间狭小，操作空间受限，特制工具也很难发挥作用。为了扩大操作空间和提高操作可行性，其中一种处理方法是用大型吊装设备将叶片1从风力发电机组上拆下后吊至地面，将叶片1上的断裂螺栓取出、更换，然后再使用大型吊装设备将叶片组装到风力发电机组上。上述动用大型吊装设备来处理断裂螺栓的方式，存在以下问题：

（1）消耗大量人力、物力和财力；

（2）工程耗时长，受天气因素影响大；

（3）工程耗时长同时降低了风力发电机组的可利用率，损害了客户利益；

（4）过程复杂也将带来更多的安全隐患。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种原理简单、易操作、可操作性强、能提高操作效率、降低劳动强度的兆瓦级风力发电机组叶片断裂螺栓取出及更换方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种兆瓦级风力发电机组叶片断裂螺栓取出及更换方法，步骤为：

S1：判别螺栓型号：通过检查叶片上的断裂螺栓确定该断裂螺栓的型号，将该断裂螺栓所在的螺栓孔移动到主机轮毂上的叶片螺栓观察孔；

S2：确定交叉螺母的位置：根据所述断裂螺栓的型号判断断裂螺栓上双头螺杆的长度，依据双头螺杆的长度及安装位置，测量出埋在叶片内交叉螺母的位置区域，并将交叉螺母位置确定；

S3：取出交叉螺母：将断裂的双头螺杆取出，然后将交叉螺母直接敲出；

S4：最后更换新的叶片螺栓。

作为本发明的进一步改进：所述步骤S1的具体流程为：将出现螺栓断裂的叶片旋转至垂直于水平方向的位置，人员安全进入风力发电机组轮毂中，通过人工模式操作使风力发电机组叶片变桨，将叶片上的断裂螺栓移动到主机轮毂上的叶片螺栓观察孔处。

作为本发明的进一步改进：所述步骤S2的具体流程为：通过测量工具测量出埋在叶片内交叉螺母的大致位置区域；然后使用打磨机将测量的交叉螺母大致位置周围玻璃钢磨除，直到交叉螺母的位置被找到，使整个交叉螺母的端面裸露在外部。

作为本发明的进一步改进：所述步骤S3的具体流程为：取出断裂的双头螺杆，然后利用敲击工具敲击交叉螺母的端面，利用反作用力将交叉螺母从叶片内弹出，然后用手将交叉螺母取出。

作为本发明的进一步改进：若交叉螺母未能取出，则再次执行步骤S2找到交叉螺母的另一端后，又执行步骤S3，以取出交叉螺母。

作为本发明的进一步改进：所述步骤S4的具体流程为：将新的交叉螺母安装至螺母孔中，安装时使交叉螺母上的螺纹孔垂直朝上；安装双头螺杆时，将有内六角孔的一端朝上，将双头螺杆旋进交叉螺母的螺纹孔中，将双头螺杆拧到要求的位置，使双头螺杆有内六角孔的一端与相邻的双头螺杆齐平，并用内六角扳手将双头螺杆拧紧。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明的兆瓦级风力发电机组叶片断裂螺栓取出及更换方法，原理简单、易操作、可操作性强，受天气因素影响较小。

2、本发明的兆瓦级风力发电机组叶片断裂螺栓取出及更换方法，能大大降低兆瓦级风力发电机组的叶片断裂螺栓的取出和更换所需的人力、物力和财力，有效缩短工时，提高叶片断裂螺栓的取出和更换的效率，提高风力发电机组可利用率。

3、本发明的兆瓦级风力发电机组叶片断裂螺栓取出及更换方法，整个操作过程更加安全。

附图说明

图1是叶片螺栓的安装结构示意图。

图2是本发明的流程示意图。

图3是本发明在具体实例中将螺栓孔移动到叶片螺栓观察孔时的示意图。

图4是本发明在具体实例中使整个交叉螺母的端面裸露在外部时的示意图。

图例说明：

1、叶片；2、双头螺杆；3、交叉螺母；4、主机轮毂；5、螺栓孔；6、螺母孔；7、螺栓观察孔。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

如图1和图2所示，本发明的一种兆瓦级风力发电机组叶片断裂螺栓取出及更换方法，其步骤为：

S1：判别螺栓型号：通过检查叶片1上的断裂螺栓确定该断裂螺栓的型号，将该断裂螺栓所在的螺栓孔5移动到主机轮毂4上的螺栓观察孔7（参见图3）；

由于不同长度的风力发电机组叶片，所使用的叶片螺栓的型号会有所不同，因此首先要判别螺栓型号。将出现螺栓断裂的叶片1旋转至垂直于水平方向的位置，人员安全进入风力发电机组轮毂中，通过人工模式操作使风力发电机组叶片1变桨，将叶片1上的断裂螺栓移动到主机轮毂4上的叶片螺栓观察孔7处。

S2：确定交叉螺母3的位置：根据所述断裂螺栓的型号判断断裂螺栓上双头螺杆2的长度，依据双头螺杆2的长度及安装位置，测量出埋在叶片1的玻璃钢内交叉螺母3的位置区域，并将交叉螺母3位置确定；

在本实施例中，可以选择通过测量工具（如：卷尺）测量出埋在叶片1的玻璃钢内交叉螺母3的大致位置区域；然后使用打磨机将测量的交叉螺母3大致位置周围玻璃钢磨除，直到交叉螺母3的位置被找到，使整个交叉螺母3的端面裸露在外部（参见图4）。

S3：取出交叉螺母3：将断裂的双头螺杆2取出，然后将交叉螺母3直接敲出；此时，交叉螺母3内有双头螺杆2断裂的部分；

在该步骤中，直接用手就可以取出断裂的双头螺杆2，然后利用敲击工具（如：铁锤）敲击交叉螺母3的端面，利用反作用力将交叉螺母3从叶片1的玻璃钢内弹出，然后用手将交叉螺母3取出。

若敲击的反作用力无法将交叉螺母3弹出，则可以再次通过步骤S2找到的交叉螺母3另外一个端面的位置，并通过打磨使交叉螺母3的另一端面裸露在外部；再次执行步骤S3即可将交叉螺母3敲出；

S4：最后更换新的叶片螺栓。

将新的交叉螺母3安装至螺母孔6中，安装时注意使交叉螺母3上的螺纹孔垂直朝上，以便于双头螺杆2的安装。安装双头螺杆2时，需要将有内六角孔的一端朝上，将双头螺杆2旋进交叉螺母3的螺纹孔中，将双头螺杆2拧到要求的位置，使双头螺杆2有内六角孔的一端与相邻的双头螺杆2齐平，并用内六角扳手将双头螺杆2拧紧。最后，安装好叶片螺栓垫片与螺帽，使用液压力矩扳手将叶片螺栓紧固到要求的力矩值。

上述整个操作是在停止风力发电机组运行，做好安全措施的前提下进行。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种兆瓦级风力发电机组叶片断裂螺栓取出及更换方法，其特征在于，步骤为：

S1：判别螺栓型号：通过检查叶片（1）上的断裂螺栓确定该断裂螺栓的型号，将该断裂螺栓所在的螺栓孔（5）移动到主机轮毂（4）上的叶片螺栓观察孔（7）；

S2：确定交叉螺母（3）的位置：根据所述断裂螺栓的型号判断断裂螺栓上双头螺杆（2）的长度，依据双头螺杆（2）的长度及安装位置，测量出埋在叶片（1）内交叉螺母（3）的位置区域，并将交叉螺母（3）位置确定；

S3：取出交叉螺母（3）：将断裂的双头螺杆（2）取出，然后将交叉螺母（3）直接敲出；

S4：最后更换新的叶片螺栓。

2.根据权利要求1所述的兆瓦级风力发电机组叶片断裂螺栓取出及更换方法，其特征在于，所述步骤S1的具体流程为：将出现螺栓断裂的叶片（1）旋转至垂直于水平方向的位置，人员安全进入风力发电机组轮毂中，通过人工模式操作使风力发电机组叶片（1）变桨，将叶片（1）上的断裂螺栓移动到主机轮毂（4）上的叶片螺栓观察孔（7）处。

3.根据权利要求1所述的兆瓦级风力发电机组叶片断裂螺栓取出及更换方法，其特征在于，所述步骤S2的具体流程为：通过测量工具测量出埋在叶片（1）内交叉螺母（3）的大致位置区域；然后使用打磨机将测量的交叉螺母（3）大致位置周围玻璃钢磨除，直到交叉螺母（3）的位置被找到，使整个交叉螺母（3）的端面裸露在外部。

4.根据权利要求1或2或3所述的兆瓦级风力发电机组叶片断裂螺栓取出及更换方法，其特征在于，所述步骤S3的具体流程为：取出断裂的双头螺杆（2），然后利用敲击工具敲击交叉螺母（3）的端面，利用反作用力将交叉螺母（3）从叶片（1）内弹出，然后用手将交叉螺母（3）取出。

5.根据权利要求4所述的兆瓦级风力发电机组叶片断裂螺栓取出及更换方法，其特征在于，若交叉螺母（3）未能取出，则再次执行步骤S2找到交叉螺母（3）的另一端后，又执行步骤S3，以取出交叉螺母（3）。

6.根据权利要求1或2或3所述的兆瓦级风力发电机组叶片断裂螺栓取出及更换方法，其特征在于，所述步骤S4的具体流程为：将新的交叉螺母（3）安装至螺母孔（6）中，安装时使交叉螺母（3）上的螺纹孔垂直朝上；安装双头螺杆（2）时，将有内六角孔的一端朝上，将双头螺杆（2）旋进交叉螺母（3）的螺纹孔中，将双头螺杆（2）拧到要求的位置，使双头螺杆（2）有内六角孔的一端与相邻的双头螺杆（2）齐平，并用内六角扳手将双头螺杆（2）拧紧。