CN114888553A - 导轨式风电机组塔筒内法兰连接螺栓紧固装置及工作方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了导轨式风电机组塔筒内法兰连接螺栓紧固装置及工作方法，用于风电机组塔筒上连接件上的具有预紧力的螺栓，包括支撑件，所述支撑件上设置有连接装置，以使支撑件在连接件上运动到预设位置，并通过连接装置与塔筒侧壁相连接，支撑件上设置有紧固装置，紧固装置与螺栓相接，用于驱动螺栓转动预设角度，以使螺栓与连接件之间相连接，解决现有人工紧固螺栓装置的承载力差，且需要人工扭动螺栓，进而不仅增大了工作人员工作危险性，且提高检测与维护成本，降低紧固的效率的问题。

Description

导轨式风电机组塔筒内法兰连接螺栓紧固装置及工作方法

技术领域

本申请属于风电机组运维技术领域，具体涉及导轨式风电机组塔筒内法兰连接螺栓紧固装置及工作方法。

背景技术

在当今社会倡导新能源的整体趋势下，全球风力发电产业得以迅速发展，这不仅减少了不可再生资源的浪费，同时也增加了可再生资源的利用率，随着我国能源结构转型升级，目前在中国，有着全球规模最大的风力发电机组安装量以及增速较快的风电产业市场，累计装机量常位居世界首位。随着风电机组的批量装机和使用，越来越多的风电机组逐渐进入频繁维护阶段，各种故障和事故频繁发生，风电机组定期检查和维护显得尤为重要，尤其是风电机组塔筒连接螺栓松动与失效问题的定期检测和维护是重中之重。

塔筒是整个风电机组的支撑系统，保障着风电机组的安全可靠运行。但由于风电机组长期运行于复杂工况下，塔筒连接螺栓受到振动和交变载荷作用，极易出现松动，塔筒内法兰连接螺栓的主要失效形式有疲劳断裂、脆性断裂和变形脱扣等。为了保证螺栓安全，必须定期进行风电机组连接螺栓的防松检查。

目前中大型风电机组内部法兰盘高强度螺栓的日常检测与维护仍然是依靠人工定期巡检来完成，人工紧固螺栓的装置的承载力差，且需要人工扭动螺栓，进而不仅增大了工作人员工作危险性，且提高检测与维护成本，降低紧固的效率。

发明内容

因此，本申请要解决的技术问题在于提供导轨式风电机组塔筒内法兰连接螺栓紧固装置及工作方法，能够解决现有人工紧固螺栓装置的承载力差，且需要人工扭动螺栓，进而不仅增大了工作人员工作危险性，且提高检测与维护成本，降低紧固的效率的问题。

为了解决上述问题，本申请提供了导轨式风电机组塔筒内法兰连接螺栓紧固装置，用于风电机组塔筒上连接件的具有预紧力的螺栓，包括支撑件，所述支撑件上设置有连接装置，以使支撑件在连接件上运动到预设位置，并通过连接装置与塔筒侧壁相连接，支撑件上设置有锁紧装置，锁紧装置与螺栓相接，用于驱动螺栓转动预设角度，以使螺栓与连接件之间相连接。

可选的，所述锁紧装置包括联动结构和拧紧结构，拧紧结构沿螺栓延伸方向设置，联动结构和拧紧结构活动相接，拧紧结构能在联动结构的迫使下运动而与螺栓保持相接状态，且拧紧结构驱动螺栓转动预设角度。

可选的，所述拧紧结构包括第一固定件和连接套，连接套设置在第一固定件上，第一固定件与支撑件相连接，连接套活动穿过第一固定件与螺栓相接，第一固定件内拆卸设置有动力扳手，动力扳手与连接套相接，连接套在动力扳手的迫使下带动螺栓运动，以使螺栓转动预设角度。

可选的，所述拧紧结构还包括第一连接板、第二连接板和至少一个弹性件，第一连接板和第二连接板均位于第一固定件远离螺栓的一侧，至少一个弹性件位于第一连接板和第二连接板之间，弹性件的一端与第一连接板相连接，所述弹性件的另一端与第二连接板相连接，第一连接板与连接套远离螺栓的一端拆卸连接，第二连接板与第一固定件的表面活动相接，联动结构与第一连接板的表面活动相接。

可选的，所述第二连接板上设置至少一个活动槽，活动槽内均活动设置有第一活动轮，第一活动轮与第一固定件相接，以使第二连接板在第一固定件表面运动。

可选的，所述联动结构包括第一动力件和推动件，推动件靠近拧紧结构设置，第一动力件的一端和推动件的中部均与第一固定件和/或支撑件活动连接，推动件包括第一端和第二端，第一动力件的另一端与推动件的第一端活动相连接，推动件的第二端与第一连接板相接，以使推动件在第一动力件的带动下推动第一连接板运动。

可选的，所述联动结构还包括第二固定件和第三固定件，第二固定件和第三固定件均与第一固定件和/或支撑件相连接，第一动力件的一端与第二固定件活动连接，推动件中部与第三固定件活动连接。

可选的，所述连接装置包括多个固定结构和移动结构；

固定结构包括第二动力件、吸附件、第四固定件和多个第二活动轮，第二动力件和第四固定件均与支撑件相连接，第四固定件位于第二动力件外侧，多个第二活动轮均活动设置在第四固定件远离支撑件的一端，且第二活动轮与塔筒侧壁相接，在吸附件与塔筒侧壁分离状态下，以使支撑件在塔筒侧壁上运动到预设位置；

吸附件的一端与第二动力件相连接，吸附件的另一端与塔筒侧壁相接，用于支撑件与塔筒侧壁相连接。

可选的，所述移动结构包括第五固定件、多个第三动力件、多个第三活动轮和导轨，第五固定件与支撑件相连接，多个第三动力件与第五固定件相连接，多个第三活动轮与第五固定件活动相接，且第三活动轮均与第三动力件相连接；

导轨与连接件相连接，第三活动轮与导轨活动配合，在吸附件与塔筒侧壁分离状态下，以使支撑件在连接件上运动到预设位置。

本申请另一方面提供了导轨式风电机组塔筒内法兰连接螺栓紧固装置的工作方法，用于使用上述所述的螺栓紧固装置，所述工作方法包括：

支撑件上设置连接装置和锁紧装置，其中，连接装置包括多个固定结构和移动结构，固定结构包括第二动力件、吸附件和多个第二活动轮，移动结构包括多个第三动力件、多个第三活动轮和导轨；

锁紧装置包括联动结构和拧紧结构，联动结构包括第一动力件和推动件，拧紧结构包括连接套、第一连接板和至少一个弹性件；

步骤一：将导轨与连接件相连接，通过第三活动轮与导轨相活动配合，在第三动力件带动第三活动轮在导轨上运动，使支撑件在连接件上运动，同时第二活动轮沿着塔筒侧壁运动；

步骤二：当支撑件运动到预设位置处，停止第三动力件运动，第二动力件带动吸附件与塔筒侧壁相接，且吸附件与塔筒相互吸附，使支撑件与塔筒侧壁固定相接；

步骤三：通过第一动力件带动推动件运动，基于推动件推动第一连接板运动，使第一连接板压缩弹性件，同时第一连接板带动连接套运动，使连接套与螺栓相接；

步骤四：通过动力扳手带动连接套转动预设角度，紧固螺栓。

有益效果

本发明的实施例中所提供的导轨式风电机组塔筒内法兰连接螺栓紧固装置及工作方法，通过连接装置带动支撑件在连接件上运动到预设位置，即通过连接装置将支撑件与塔筒侧壁固定连接，并通过锁紧装置将松动的螺栓旋转预设角度，解决了现有人工紧固螺栓的设备的承载力差，且需要人工扭动螺栓，进而不仅增大了工作人员工作危险性，且提高检测与维护成本，降低紧固的效率的问题。

附图说明

图1为本申请实施例的紧固装置工作的立体结构示意图；

图2为本申请实施例的紧固装置的立体结构示意图；

图3为本申请实施例的导轨的结构示意图。

附图标记表示为：

1、连接件；2、支撑件；

3、连接装置；30、固定结构；300、第二动力件；301、吸附件；302、第四固定件；303、第二活动轮；

31、移动结构；310、第五固定件；311、导轨；312、第三活动轮；

4、锁紧装置；40、联动结构；401、第二固定件；402、第三固定件；403、第一动力件；404、推动件；

41、拧紧结构；410、第一固定件；411、连接套；412、第一连接板；413、第二连接板；414、弹性件；

5、第一活动轮。

具体实施方式

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

结合参见图1至图3所示，根据本申请的实施例，参照图1所示，导轨式风电机组塔筒内法兰连接螺栓紧固装置，用于风电机组塔筒上连接件1的具有预紧力的螺栓，包括支撑件2，支撑件2上设置有连接装置3，以使支撑件2在连接件1上运动到预设位置，并通过连接装置3与塔筒侧壁相连接，支撑件2上设置有锁紧装置4，锁紧装置4与螺栓相接，用于驱动螺栓转动预设角度，以使螺栓与连接件之间相连接。本申请的设备应用于风电机组塔筒上的连接件1之间连接的螺栓，且用于在检测和维护塔筒上的连接的紧固性，其中螺栓是具有一定的预紧力，只需要扭动螺栓即可实现将连接件1相互固定连接，避免螺栓松动，引发危险。通过连接装置3将支撑件2和连接件1相互连接，支撑件2沿着连接件1移动，且移动到松动的螺栓处，即预设位置时，再通过连接装置3将支撑件2与连接件1相互固定连接，支撑件2上的锁紧装置4于松动的螺栓相互卡接，锁紧装置4通过螺栓的松动的情况，转动预设的角度，确保螺栓具有将连接件固定的预紧力，避免人工进行维护和紧固螺栓，降低人工危险，通过连接装置3和锁紧装置4，提高紧固设备的承载力，且可以在不同的塔筒上进行工作，降低维护成本，同时提高维护效率。

进一步的，支撑件2为支撑架或者支撑块，本申请不做进一步的限定，根据实际的使用进行选择，起到支撑和固定的作用即可。

进一步的，支撑件2上固定安装有连接装置3，具体的连接方式本申请不做进一步的限定，达到实际使用的支撑强度即可。连接装置3不仅可以将支撑件2与连接件1相互固定连接，在支撑件2和连接件1之间不固定连接时，连接装置3还可以带动支撑件2沿着连接件1进行移动，提高了支撑的强度和承载的能力。

进一步的，支撑件2的移动轨迹的形状根据实际的塔筒上的连接件1的固定轨迹一致，本申请对移动轨迹不做进一步的限定。其中，连接件1为法兰，塔筒上的法兰之间的连接通过螺栓固定连接，在松动的螺栓上通过锁紧装置4进行拧紧即可。便于维护，同时避免人工操作，降低危险和成本，提高维护的效率。

进一步的，连接装置3首先带动支撑件2沿着连接件1进行移动，其中，移动的距离根据实际使用的塔筒上连接件1，即法兰的直径大小进行确定，不同的法兰的直径会有不同的螺栓进行相互连接，进而导致螺栓的间距不同，本申请不做进一步的限定。支撑件2移动到预设位置，即是移动的距离，根据实际的螺栓间距进行选择，提高了维护的效率。

进一步的，连接装置3带动支撑件2移动到预设的位置时，即连接装置3将支撑件2与塔筒侧壁相互固定连接，此时支撑件2不能沿着连接件1进行移动。加大支撑件2的支撑强度，以及承载的能力，提供较大的抓壁力，增大结构的刚性。

进一步的，在支撑件2运动到预设位置时，通过连接装置3将支撑件2与连接件1相互固定连接，锁紧装置4位于螺栓的正上方，锁紧装置4与螺栓的端部卡扣，锁紧装置4根据螺栓的松动的情况进行转动，即转动预设角度，将松动的螺栓进行拧紧，提高连接件1之间的连接强度，同时避免人工拧紧，提高力矩的精准度，且是维护工作更加可靠、更加便利。

进一步的，连接装置3与锁紧装置4均与外界的控制器信号连接，使得便于控制连接装置3与锁紧装置4工作，实现自动化。连接装置3和锁紧装置4也可以是通过开关进行控制，也实现自动化。具体的控制方式根据实际使用进行选择，本申请不做进一步的限定，实现连接装置3带动支撑件2沿着连接件1运动，同时相互固定连接，紧固装置可以对松动的螺栓进行拧紧即可。

参照图2所示，锁紧装置4包括联动结构40和拧紧结构41，拧紧结构41沿螺栓延伸方向设置，联动结构40和拧紧结构41活动相接，拧紧结构41能在联动结构40的迫使下运动而与螺栓保持相接状态，且拧紧结构41驱动螺栓转动预设角度。在联动结构40向下压动拧紧结构41与螺栓的端部相接，相接后，通过拧紧结构41拧动螺栓，根据螺栓的松动的情况，拧紧结构41转动预设角度，进而实现将松动的螺栓紧固，避免人工进行操作，同时可以转动预设角度，提高维护效率，以及给螺栓提供合理的力矩。

进一步的，拧紧结构41与螺栓的延伸方向设置，即在螺栓的中心线方向延长线上，拧紧结构41向下运动即与螺栓相接，拧紧结构41向上运动，即与螺栓分开，便于与螺栓相接，提高维护效率。

进一步的，拧紧结构41包括两个运动方向，其中一个是通过联动结构40带动拧紧结构41先与螺栓的端部相接，然后拧紧结构41运动，带动螺栓转动，直至螺栓紧固，将连接件1相互固定连接。

进一步的，联动结构40是带动拧紧结构41向下运动，所以联动结构40与拧紧结构41是相互滑动接触，联动结构40运动，联动结构40在拧紧结构41的上表面滑动接触，同时推动拧紧结构41向下运动，联动结构40不工作时，即拧紧结构41本身可以恢复初始位置，同时联动结构40与拧紧结构41仍是相互滑动接触，便于下一次的联动结构40推动拧紧结构41向下运动，结构简单，避免人工操作，提高维护的效率。

进一步的，联动结构40位于拧紧结构41的上方，便于联动结构40带动拧紧结构41向下运动与螺栓相接。

参照图2所示，拧紧结构41包括第一固定件410和连接套411，连接套411设置在第一固定件410上，第一固定件410与支撑件2相连接，连接套411活动穿过第一固定件410与螺栓相接，第一固定件410内拆卸设置有动力扳手，动力扳手与连接套411相接，连接套411在动力扳手的迫使下带动螺栓运动，以使螺栓转动预设角度。通过连接套411在第一固定件410上活动上下运动，与螺栓相接，同时通过动力扳手实现对螺栓的紧固，避免人工操作，结构简单，便于操作，提高维护的效率和安全性。

进一步的，第一固定件410为空腔设置，内部便于安装动力扳手，同时动力扳手可拆卸的与第一固定件410安装，便于根据不同的螺栓的力矩大小，提供不同的力矩的动力扳手，增加装置的普适性。

进一步的，动力扳手为液压力矩扳手，其中液压力矩扳手可以根据不同螺栓的预紧力进行调整拧紧力，进而实现对松动的螺栓进行紧固，同时可以实时监测螺栓的预紧力，稳定提供螺栓需要的预紧力，提高维护的效率。

进一步的，第一固定件410的内部形状与液压力矩扳手的外形相匹配，便于液压力矩扳手安装在第一固定件410的内部，同时可以与连接套411相互连接，便于带动连接套411转动。其中，液压力矩扳手与第一固定件410之间可以根据螺纹连接，也可以卡接连接，具体的连接方式本申请不做进一步的限定，实现连接稳固即可。

进一步的，第一固定件410与支撑件2之间焊接连接或者螺纹连接均可。第一固定件410沿着螺栓中心线延长方向上设置有通孔，其中，连接套411穿过通孔，且通孔的直径大于连接套411的外直径，不仅实现连接套411可以在通孔内上下运动，同时确保连接套411在通孔内进行360度转动。

进一步的，连接套411的内腔为空腔，其中空腔的截面形状螺栓端面侧壁的形状一致，不同的螺栓端面侧壁用不同的连接套411，给予螺栓合理的力矩。

进一步的，连接套411是与动力扳手相互匹配使用，动力扳手可以连接不同的连接套411，通过动力扳手带动连接套411转动，连接套411带动螺栓转动。其中，连接套411的外侧壁的形状本申请不做进一步的限定，实现与动力扳手固定连接即可，同时可以在通孔内上下运动以及转动即可。

参照图2所示，拧紧结构41还包括第一连接板412、第二连接板413和至少一个弹性件414，第一连接板412和第二连接板413均位于第一固定件410远离螺栓的一侧，至少一个弹性件414位于第一连接板412和第二连接板413之间，弹性件414的一端与第一连接板412相连接，弹性件414的另一端与第二连接板413相连接，第一连接板412与连接套411远离螺栓的一端拆卸连接，第二连接板413与第一固定件410的表面活动相接，联动结构40与第一连接板412的表面活动相接。通过第一连接板412与连接套411的上端连接，同时在第一连接板412和第二连接板413之间设置的弹性件414，实现联动结构40推动第一连接板412，即带动连接套411向下运动，在联动结构40不工作时，在弹性件414的作用下推动第一连接板412恢复初始位置，即连接套411与螺栓分开，避免人工操作，实现自主连接螺栓，提高维护的效率，结构简单，便于操作。

进一步的，第一连接板412位于第二连接板413的上侧，第一连接板412与连接套411之间是可拆卸连接，通过卡接或者螺纹连接均可，实现便于更换连接套411，给螺栓提供合理的力矩。

进一步的，第一连接板412和第二连接板413均位于第一固定件410的上侧，便于安装连接套411，同时给予连接套411合理的运动距离。

进一步的，弹性件414的数量以及弹性力根据实际使用进行选择，弹性件414的作用是推动第一连接板412向上运动，恢复连接套411的初始位置，即与螺栓分开。其中，弹性件414的一端第一连接板412的下表面焊接或者卡接连接，弹性件414的另一端与第二连接板413的上表面焊接或者卡接连接。其中，弹性件414为压簧。

进一步的，第二连接板413与第一固定件410的上表面相接，且与第一固定件410的上表面之间是活动连接，可以在第一固定件410的上表面上进行360度转动，实现对螺栓的拧动。

第一连接板412与第二连接板413平行设置。为螺栓提供稳定和合理的力矩，同时确保连接套411与螺栓稳固连接，避免出现脱落现象。

进一步的，第一连接板412、第二连接板413以及第一固定件410的上表面均是相互平行设置，不仅确保连接套411与螺栓的方向一致，同时保证连接套411与螺栓稳固相接，且确保弹性件414的弹力完全用于推动第一连接板412，避免出现无效做功，为螺栓提供合理的力矩。

第二连接板413上设置至少一个活动槽，活动槽内均活动设置有第一活动轮5，第一活动轮5与第一固定件410相接，以使第二连接板413在第一固定件410表面运动。通过第一活动轮5与第一固定件410的上表面相接，且在第一固定件410的上表面运动，减小第二连接板413与第一固定件410上表面之间运动的摩擦力，同时提供螺栓合理的预紧力和合理的力矩。

进一步的，活动槽的数量根据第二连接板413与第一固定件410接触面积进行选择，具体本申请不做进一步的限定。

进一步的，第一活动轮5为万向滚轮，万向滚轮的尺寸和型号根据实际的活动槽大小进行选择。第一活动轮5转动设置在活动槽内，实现第二连接板413转动时，第一活动轮5在第一固定件410上表面运动，减小第二连接板413与第一固定件410之间运动的摩擦力。

参照图2所示，联动结构40包括第一动力件403和推动件404，推动件404靠近拧紧结构41设置，第一动力件403的一端和推动件404的中部均与第一固定件410和/或支撑件2活动连接，推动件404包括第一端和第二端，第一动力件403的另一端与推动件404的第一端活动相连接，推动件404的第二端与第一连接板412相接，以使推动件404在第一动力件403的带动下推动第一连接板412运动。通过第一动力件403给予推动件404的动力，推动件404与第一连接板412滑动相接，带动第一连接板412向下运动，结构简单，便于操作，精准的带动第一连接板412向下运动，进而实现连接套411与螺栓相接，不仅提高与螺栓相接的精准度，且提高维护的效率。

进一步的，第一动力件403为液压缸或者是气压缸，提供推动件404推动的动力，推动件404为推动杆或者是连杆。

进一步的，推动件404靠近拧紧结构41设置，便于通过推动件404推动拧紧结构41与螺栓相接。

进一步的，第一动力件403可以和第一固定件410的上表面铰接连接，也可以与支撑件2的上表面铰接连接，也可以通过相接件同时与第一固定件410和支撑件2铰接连接。其中，推动件404的中部连接方式与第一动力件403的连接方式一致，即推动件404可以和第一固定件410的上表面铰接连接，也可以与支撑件2的上表面铰接连接，也可以通过相接件同时与第一固定件410和支撑件2铰接连接。

进一步的，其中第一端与第一动力件403的输出端相互铰接连接，第二端与第一连接板412滑动接触，同时第二端为弧形，便于推动第一连接板412，同时第一连接板412进行360度转动时便于与推动件404第二端相接触。

联动结构40还包括第二固定件401和第三固定件402，第二固定件401和第三固定件402均与第一固定件410和/或支撑件2相连接，第一动力件403与第二固定件401活动连接，推动件404与第三固定件402活动连接。第二固定件401和第三固定件402起到支撑和固定的作用。

作为一种实施方式，第二固定件401与第一固定件410的上表面相接，第三固定件402与第一固定件410的上表面相接。第二固定件401和第三固定件402通过焊接或者螺纹与第一固定件410的上表面固定连接，第一动力件403的一端与第二固定件401铰接连接，推动件404的中部与第三固定件402铰接连接。推动件404的第一端与第一动力件403的输出端铰接连接，推动件404的第二端与第一连接板412活动接触。

作为又一种实施方式，第二固定件401与支撑件2的上表面相接，第三固定件402与支撑件2的上表面相接。第二固定件401和第三固定件402通过焊接或者螺纹与支撑件2的上表面固定连接，第一动力件403的一端与第二固定件401铰接连接，推动件404的中部与第三固定件402铰接连接。推动件404的第一端与第一动力件403的输出端铰接连接，推动件404的第二端与第一连接板412活动接触。

作为又一种实施方式，第二固定件401通过相接件或者相接架与支撑件2和第一固定件410的上表面相接，第三固定件402通过相接件或者相接架与支撑件2和第一固定件410的上表面相接。第二固定件401和第三固定件402通过相接件或者相接架，焊接或者螺纹与支撑件2和第一固定件410的上表面固定连接，第一动力件403的一端与第二固定件401铰接连接，推动件404的中部与第三固定件402铰接连接。推动件404的第一端与第一动力件403的输出端铰接连接，推动件404的第二端与第一连接板412活动接触。

连接装置3包括多个固定结构30和移动结构31；

固定结构30包括第二动力件300、吸附件301、第四固定件302和多个第二活动轮303，第二动力件300和第四固定件302均与支撑件2相连接，第四固定件302位于第二动力件300外侧，多个第二活动轮303均活动设置在第四固定件302远离支撑件2的一端，且第二活动轮303与塔筒侧壁相接，在吸附件301与塔筒侧壁分离状态下，以使支撑件2在塔筒侧壁上运动到预设位置；

吸附件301的一端与第二动力件300相连接，吸附件301的另一端与塔筒侧壁相接，用于支撑件2与塔筒侧壁相连接。通过第二活动轮303沿着塔筒侧壁转动，在支撑件2转动到预设位置时，通过第二动力件300带动吸附件301与塔筒侧壁相接，且吸附件301与塔筒侧壁固定相接，进而实现支撑件2与连接件1以及塔筒侧壁固定相接，提供很好的承载能力，且提高维护效率。

进一步的，第二动力件300为液压缸或者气压缸，给予吸附件301伸缩力，便于吸附件301与塔筒侧壁相接和分开。

进一步的，吸附件301为永磁吸附件，可以与塔筒侧壁之间相互吸附固定连接，提供较大的抓壁力，防止设备发生倾覆，具体的吸附力根据实际使用进行选择。

进一步的，第二动力件300的一端与支撑件2固定连接，第二动力件300的输出端与吸附件301固定连接，第四固定件302为固定支撑架，不仅方便连接，同时节省材料。第四固定件302与支撑件2之间焊接连接，起到固定第二活动轮303作用，同时起到支撑的作用。

进一步的，第二活动轮303为万向滚轮，具体的型号以及尺寸根据实际使用进行选择，实现第二活动轮303在第四固定件302的支撑下沿着塔筒侧壁移动即可。

移动结构31包括第五固定件310、多个第三动力件、多个第三活动轮312和导轨311，第五固定件310与支撑件2相连接，多个第三动力件与第五固定件310相连接，多个第三活动轮312与第五固定件310活动相接，且第三活动轮312均与第三动力件相连接。

参照图3所示，导轨311与连接件1相连接，通过夹紧结构相互固定连接，便于拆卸和安装。第三活动轮312与导轨311活动配合，在吸附件301与塔筒侧壁分离状态下，以使支撑件2在连接件1上运动到预设位置。通过第三活动轮312与导轨311配合，使得支撑件2在连接件1上转动到预设位置，即通过吸附件301将支撑件2与塔筒侧壁固定连接。可以实时进行转动以及监测螺栓的预紧力，提高维护的效率。

进一步的，第二动力件300为低转速、大扭矩的电机，可以提供第三活动轮312平稳的运动力。其中，第三活动轮312为橡胶滚轮，加大第三活动轮312余导轨311之间的摩擦力，使第三活动轮312在移动中，不易发生打滑现象。且在第三活动轮312与导轨311的外侧之间设置有挡板，防止第三活动轮312与导轨311之间发生脱离现象。提供精准的运动轨迹，提高维护的精准度。

进一步的，第五固定件310的作用是便于安装第三活动轮312，同时安装第三动力件，提供稳固的支撑力。

进一步的，导轨311是分段制造，且与连接件1之间是分段进行装配，不仅便于安装，减少安装时间，同时可以分段进行监测，提高监测的精准度。

进一步的，在支撑件2移动过程中，移动的距离即为相近两个螺栓之间的间隔，本申请，根据塔筒上的连接件1的尺寸的不同，可以设置相邻两个螺栓之间准确的周向距离，进而实现设备移动精确的距离。

本申请通过连接装置3带动支撑件2在连接件1上运动到预设位置，即通过连接装置3将支撑件2与塔筒侧壁固定连接，并通过锁紧装置4将松动的螺栓旋转预设角度，解决了现有人工紧固螺栓的设备的承载力差，且需要人工扭动螺栓，进而不仅增大了工作人员工作危险性，且提高检测与维护成本，降低紧固的效率的问题。

本申请的另一方面提供了导轨式风电机组塔筒内法兰连接螺栓紧固装置的工作方法，用于使用上述的螺栓紧固装置，工作方法包括：

支撑件2上设置连接装置3和锁紧装置4，其中，连接装置3包括多个固定结构30和移动结构31，固定结构30包括第二动力件300、吸附件301和多个第二活动轮303，移动结构31包括多个第三动力件、多个第三活动轮312和导轨311；

锁紧装置4包括联动结构40和拧紧结构41，联动结构40包括第一动力件403和推动件404，拧紧结构41包括连接套411、第一连接板412和至少一个弹性件414；

步骤一：将导轨311与连接件1相连接，通过第三活动轮312与导轨311相活动配合，在第三动力件带动第三活动轮312在导轨311上运动，使支撑件2在连接件1上运动，同时第二活动轮303沿着塔筒侧壁运动；

步骤二：当支撑件2运动到预设位置处，停止第三动力件运动，第二动力件300带动吸附件301与塔筒侧壁相接，且吸附件301与塔筒相互吸附，使支撑件2与塔筒侧壁固定相接；

步骤三：通过第一动力件403带动推动件404运动，基于推动件404推动第一连接板412运动，使第一连接板412压缩弹性件414，同时第一连接板412带动连接套411运动，使连接套411与螺栓相接；

步骤四：通过动力扳手带动连接套411转动预设角度，紧固螺栓。

本申请的设备工作方法分为两个方面，一个方面是进行移动，另一个方面是进行紧固。

其中，移动方面工作方法是：在移动过程中，在吸附件301与塔筒侧壁分离状态下，且保持一定的吸附力，为移动做准备，第二活动轮303在塔筒的侧壁上一同移动，导轨311与连接件1固定连接，第三活动轮312配有相应的导轨311运动，提供精确的运动轨迹，在导轨311内活动，同时移动距离是具有周期性，根据相邻的两个螺栓间隔进行设置，当移动到第N个螺栓位置时，转动距离即为第N个螺栓与第N+1个螺栓之间的间隔。不仅提供稳定的移动力，同时起到支撑作用，避免设备发生倾覆。转动到预设位置时，加强支撑的强度，通过第二动力件300带动吸附件301与塔筒侧壁接触，且吸附件301与塔筒侧壁吸附固定连接，防止设备发生倾覆，提供较大的抓壁力，使设备具有可靠性。

其中，紧固方面工作方法是：首先第一动力件403提供

方向的推力，推动件404在第一动力件403的推力作用下沿

方向下压第一连接板412，此时弹性件414处于受压状态，当连接套411与法兰连接螺栓卡扣完毕时，第一动力件403推力暂停；随后动力扳手提供转矩，带动连接套411转动目标螺栓，第一活动轮5跟随连接套411的转动在第一连接板412表面进行滚动，当螺栓达到标准预紧力时，第一动力件403向

反方向退回至初始位置，连接套411在弹性件414与推动件404的作用下会被缓慢返回至其初始位置，使得连接套411脱离螺栓，至此，一个螺栓的拧紧过程结束，其他螺栓的拧紧原理一致。对螺栓预紧力的监测是由液压力矩扳手完成，液压力矩扳手安装前综合考虑风电机组的兆瓦级别与机组内部法兰盘直径，最终设定合格力矩，可定期对每个螺栓进行拧紧工作，这种监测方式不仅可以避免市场上现有螺栓监测仪器自身的监测误差过大问题，而且对每个螺栓都施加合格力矩，使得风电机组塔筒内法兰连接螺栓的监测与维护工作更加可靠、更加便利。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

Claims (10)

1.导轨式风电机组塔筒内法兰连接螺栓紧固装置，其特征在于，用于风电机组塔筒上连接件(1)的具有预紧力的螺栓，包括支撑件(2)，所述支撑件(2)上设置有连接装置(3)，以使支撑件(2)在连接件(1)上运动到预设位置，并通过连接装置(3)与塔筒侧壁相连接，支撑件(2)上设置有锁紧装置(4)，锁紧装置(4)与螺栓相接，用于驱动螺栓转动预设角度，以使螺栓与连接件之间相连接。

2.根据权利要求1所述的螺栓紧固装置，其特征在于，所述锁紧装置(4)包括联动结构(40)和拧紧结构(41)，拧紧结构(41)沿螺栓延伸方向设置，联动结构(40)和拧紧结构(41)活动相接，拧紧结构(41)能在联动结构(40)的迫使下运动而与螺栓保持相接状态，且拧紧结构(41)驱动螺栓转动预设角度。

3.根据权利要求2所述的螺栓紧固装置，其特征在于，所述拧紧结构(41)包括第一固定件(410)和连接套(411)，连接套(411)设置在第一固定件(410)上，第一固定件(410)与支撑件(2)相连接，连接套(411)活动穿过第一固定件(410)与螺栓相接，第一固定件(410)内拆卸设置有动力扳手，动力扳手与连接套(411)相接，连接套(411)在动力扳手的迫使下带动螺栓运动，以使螺栓转动预设角度。

4.根据权利要求3所述的螺栓紧固装置，其特征在于，所述拧紧结构(41)还包括第一连接板(412)、第二连接板(413)和至少一个弹性件(414)，第一连接板(412)和第二连接板(413)均位于第一固定件(410)远离螺栓的一侧，至少一个弹性件(414)位于第一连接板(412)和第二连接板(413)之间，弹性件(414)的一端与第一连接板(412)相连接，所述弹性件(414)的另一端与第二连接板(413)相连接，第一连接板(412)与连接套(411)远离螺栓的一端拆卸连接，第二连接板(413)与第一固定件(410)的表面活动相接，联动结构(40)与第一连接板(412)的表面活动相接。

5.根据权利要求4所述的螺栓紧固装置，其特征在于，所述第二连接板(413)上设置至少一个活动槽，活动槽内均活动设置有第一活动轮(5)，第一活动轮(5)与第一固定件(410)相接，以使第二连接板(413)在第一固定件(410)表面运动。

6.根据权利要求2所述的螺栓紧固装置，其特征在于，所述联动结构(40)包括第一动力件(403)和推动件(404)，推动件(404)靠近拧紧结构(41)设置，第一动力件(403)的一端和推动件(404)的中部均与第一固定件(410)和/或支撑件(2)活动连接，推动件(404)包括第一端和第二端，第一动力件(403)的另一端与推动件(404)的第一端活动相连接，推动件(404)的第二端与第一连接板(412)相接，以使推动件(404)在第一动力件(403)的带动下推动第一连接板(412)运动。

7.根据权利要求6所述的螺栓紧固装置，其特征在于，所述联动结构(40)还包括第二固定件(401)和第三固定件(402)，第二固定件(401)和第三固定件(402)均与第一固定件(410)和/或支撑件(2)相连接，第一动力件(403)的一端与第二固定件(401)活动连接，推动件(404)中部与第三固定件(402)活动连接。

8.根据权利要求1所述的螺栓紧固装置，其特征在于，所述连接装置(3)包括多个固定结构(30)和移动结构(31)；

固定结构(30)包括第二动力件(300)、吸附件(301)、第四固定件(302)和多个第二活动轮(303)，第二动力件(300)和第四固定件(302)均与支撑件(2)相连接，第四固定件(302)位于第二动力件(300)外侧，多个第二活动轮(303)均活动设置在第四固定件(302)远离支撑件(2)的一端，且第二活动轮(303)与塔筒侧壁相接，在吸附件(301)与塔筒侧壁分离状态下，以使支撑件(2)在塔筒侧壁上运动到预设位置；

吸附件(301)的一端与第二动力件(300)相连接，吸附件(301)的另一端与塔筒侧壁相接，用于支撑件(2)与塔筒侧壁相连接。

9.根据权利要求8所述的螺栓紧固装置，其特征在于，所述移动结构(31)包括第五固定件(310)、多个第三动力件、多个第三活动轮(312)和导轨(311)，第五固定件(310)与支撑件(2)相连接，多个第三动力件与第五固定件(310)相连接，多个第三活动轮(312)与第五固定件(310)活动相接，且第三活动轮(312)均与第三动力件相连接；

导轨(311)与连接件(1)相连接，第三活动轮(312)与导轨(311)活动配合，在吸附件(301)与塔筒侧壁分离状态下，以使支撑件(2)在连接件(1)上运动到预设位置。

10.导轨式风电机组塔筒内法兰连接螺栓紧固装置的工作方法，其特征在于，用于使用权利要求1-9任意一项所述的螺栓紧固装置，所述工作方法包括：

支撑件(2)上设置连接装置(3)和锁紧装置(4)，其中，连接装置(3)包括多个固定结构(30)和移动结构(31)，固定结构(30)包括第二动力件(300)、吸附件(301)和多个第二活动轮(303)，移动结构(31)包括多个第三动力件、多个第三活动轮(312)和导轨(311)；

锁紧装置(4)包括联动结构(40)和拧紧结构(41)，联动结构(40)包括第一动力件(403)和推动件(404)，拧紧结构(41)包括连接套(411)、第一连接板(412)和至少一个弹性件(414)；

步骤一：将导轨(313)与连接件(1)相连接，通过第三活动轮(312)与导轨(311)相活动配合，在第三动力件带动第三活动轮(312)在导轨(311)上运动，使支撑件(2)在连接件(1)上运动，同时第二活动轮(303)沿着塔筒侧壁运动；

步骤二：当支撑件(2)运动到预设位置处，停止第三动力件运动，第二动力件(300)带动吸附件(301)与塔筒侧壁相接，且吸附件(301)与塔筒相互吸附，使支撑件(2)与塔筒侧壁固定相接；

步骤三：通过第一动力件(403)带动推动件(404)运动，基于推动件(404)推动第一连接板(412)运动，使第一连接板(412)压缩弹性件(414)，同时第一连接板(412)带动连接套(411)运动，使连接套(411)与螺栓相接；

步骤四：通过动力扳手带动连接套(411)转动预设角度，紧固螺栓。

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