CN205779499U - 一种用于风力发电机组的紧固装置 - Google Patents

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李晓光
李润旭
晏红文
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Abstract

本实用新型公开了一种用于风力发电机组的紧固装置，包括液压组件和扳手组件，液压组件通过油管与扳手组件相连用于驱动扳手组件进行旋转紧固作业，还包括角度控制组件，角度控制组件包括相配合的编码器和控制器，编码器设于扳手组件上用于监测扳手组件的旋转角度并在扳手组件旋转到位时将监测信息反馈给控制器，控制器与液压组件连接用于根据编码器的反馈信息使液压组件停止作业。本实用新型具有结构简单、易于制作、操作方便、工作效率高、紧固效果好的优点。

Description

一种用于风力发电机组的紧固装置
技术领域
本实用新型主要涉及到风电设备领域，特指一种用于风力发电机组高强紧固件的紧固装置。
背景技术
当今社会，风力发电方式日益重要，风力发电机组安装数量众多。风力发电机组在装配过程中，会需要使用数量极多的高强紧固件对机组设备进行紧固。风力发电机组设备重量极重，有的甚至在几吨到一百吨不等，因此高强紧固件的紧固安装对于风力发电机组的安全性及稳定性及其重要。
高强度螺栓的预紧力从设计端输出以后，如何保证它准确地施加到螺栓上是最重要的。高强度螺栓施加方法有很多，比如扭矩法、拉伸法、转角法等。扭矩法受摩擦系数影响很大，这样会导致实际预紧力的分散性增加，很难保证在设计要求的范围；拉伸法由于受连接件厚度、材料、硬度等因素的影响需要有一个超拉量，而超拉量的确定也是一个比较复杂的过程；转角法的原理实际上就是将螺栓旋转的角度转化成螺栓的伸长量，受外界干扰因素影响较小，理论上能够更准确地保证螺栓预紧力的施加。
但是现有的风力发电机组的高强紧固件的施工方法几乎都是扭矩法，有少部分用的拉伸法，而采用转角法的几乎没有。主要原因就是没有一个合适的工具能够保证螺栓转角的准确性和施工效率。现有的转角法基本是通过人工划线的方式粗略估计螺栓旋转的角度，然后用扭矩扳手旋转到划线的角度，这样既不能保证精度，施工效率又非常低，所以还处于实验室测试阶段，产品中还无法普及。
实用新型内容
本实用新型所解决的技术问题在于：针对现有技术存在的问题，提供一种结构简单、易于制作、操作方便、工作效率高、紧固效果好的用于风力发电机组的紧固装置。
为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：
一种用于风力发电机组的紧固装置，包括液压组件和扳手组件，所述液压组件通过油管与扳手组件相连用于驱动扳手组件进行旋转紧固作业，还包括角度控制组件，所述角度控制组件包括相配合的编码器和控制器，所述编码器设于扳手组件上用于监测扳手组件的旋转角度并在扳手组件旋转到位时将监测信息反馈给控制器，所述控制器与液压组件连接用于根据编码器的反馈信息使液压组件停止作业。
作为本实用新型的进一步改进，所述控制器上设有角度设置模块用于设置编码器的监测角度值。
作为本实用新型的进一步改进，所述控制器上设有警报模块用于在接收编码器反馈信息的同时发出警报。
作为本实用新型的进一步改进，所述控制器通过电缆连接或无线信号连接的方式与编码器进行信号传输。
作为本实用新型的进一步改进，所述液压组件上设有用于显示液压数据的液压表。
作为本实用新型的进一步改进，还设有电源组件，所述液压组件通过控制器与电源组件连接，所述扳手组件旋转到位时控制器断电以使液压组件停止作业。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
（1）本实用新型的用于风力发电机组的紧固装置，一是可以通过相配合的编码器和控制器对扳手组件（即紧固件）的旋转角度进行精准的监测，有效保证了紧固精度，进而有效保证了风电机组设备的安全性和稳定性。二是通过将编码器、控制器与液压组件、扳手组件相结合，在保证了紧固精度的同时，极大提高了紧固作业的施工效率，极大降低了作业难度，这对于数量众多的风机机组紧固件安装工作是及其重要的。三是本装置结构简单紧凑，便于操作，便于对使用环境有极大限制的风电机组的使用。同时，本装置制作简单、成本较低，便于大规模生产和使用。
（2）本实用新型的用于风力发电机组的紧固装置，通过设置角度设置模块，使得操作人员能够根据待安装紧固件的大小、安装深度等实际情况，灵活设置编码器的监测角度值。通过设置警报模块，提高了操作安全性。通过设置液压表，可以同步显示液压组件输出的压力值，这使得操作人员能够在液压组件工作过程中可随时读取当时的压力值，并且通过压力值换算可得到力矩（扭矩）值，达到转角与扭矩相互校验的目的，使得本装置既可以显示扭矩又可以准确控制角度，从而更准确、更高效地保证螺栓预紧力的施加。
附图说明
图1是本实用新型的用于风力发电机组的紧固装置的结构原理示意图。
图例说明：
1、液压组件；11、液压表；2、扳手组件；3、编码器；4、控制器；41、角度设置模块；42、警报模块；5、电源组件。
具体实施方式
以下结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步详细说明。
如图1所示，本实用新型提供一种用于风力发电机组的紧固装置，在风机机组的设备进行高强紧固件安装时使用。包括液压组件1和扳手组件2，液压组件1通过油管与扳手组件2相连用于驱动扳手组件2进行旋转紧固作业，还包括角度控制组件，角度控制组件包括相配合的编码器3和控制器4，编码器3设于扳手组件2上用于监测扳手组件2的旋转角度并在扳手组件2旋转到位时将监测信息反馈给控制器4，控制器4与液压组件1连接用于根据编码器3的反馈信息使液压组件1停止作业。
在本实施例中，编码器3内圈与扳手组件2的旋转头旋转部分固定在一起，编码器3外圈与扳手组件2的外圈固定在一起，当扳手组件2旋转头旋转时，编码器3内圈也会跟着旋转，而编码器3外圈是固定不动的，这样内圈相对外圈就会产生一个旋转角度，以此进行角度监测。当需要紧固作业时，先将扳手组件2作用于待安装的高强紧固件（如螺栓）上，然后启动液压组件1，液压组件1驱动扳手组件2以带动紧固件旋转扭紧。与此同时，编码器3同步监测扳手组件2的旋转角度。当旋转至预设的角度值时，表示旋转紧固到位。此时，编码器3将监测信息反馈给控制器4，控制器4使液压组件1停止，最终使得扳手组件2停止紧固作业。
通过以上特殊的科学设计，一是可以通过相配合的编码器3和控制器4对扳手组件2（即紧固件）的旋转角度进行精准的监测，有效保证了紧固精度，紧固效果好，进而有效保证了风电机组设备的安全性和稳定性。二是通过将编码器3、控制器4与液压组件1、扳手组件2相结合，在保证了紧固精度的同时，极大提高了紧固作业的施工效率，极大降低了作业难度，这对于数量众多的风机机组紧固件安装工作是及其重要的。三是本装置结构简单紧凑，便于操作，便于对使用环境有极大限制的风电机组的使用。（风电机组设备安装一般在高空作业，并且施工空间狭小）。同时，本装置制作简单、成本较低，便于大规模生产和使用。
进一步，在较佳实施例中，控制器4上设有角度设置模块41用于设置编码器3的监测角度值。通过设置角度设置模块41，使得操作人员能够根据待安装紧固件的大小、安装深度等实际情况，灵活设置编码器3的监测角度值。例如操作人员可以通过角度设置模块41预先设置编码器3的监测角度值为120度，紧固作业时，当编码器3监测到扳手组件2旋转至120度时，便可及时反馈给控制器4并使液压组件1停止作业。
进一步，在较佳实施例中，控制器4上设有警报模块42用于在接收编码器3反馈信息的同时发出警报。当编码器3监测到扳手组件2旋转至预设角度值时，不但可以使液压组件1停止作业，还可以同步发出警报，提醒操作人员。如果液压组件1没有自动停止作业，操作人员可以及时手动停止，避免了继续拧紧导致设备损坏、紧固件过度拧紧的情况发生，提高了操作安全性。警报可以为灯光警报、声音警报、振动警报任意一种，或者几种的结合。
进一步，在较佳实施例中，控制器4通过电缆连接或无线信号连接的方式与编码器3进行信号传输。如图所示，在本实施例中控制器4通过电缆与编码器3连接；当采用无线信号连接时，会进一步提高扳手组件2操作的便捷性。
进一步，在较佳实施例中，液压组件1上设有用于显示液压数据的液压表11。通过设置液压表11，可以同步显示液压组件1输出的压力值，这使得操作人员能够在液压组件1工作过程中可随时读取当时的压力值，并且通过压力值换算可得到力矩（扭矩）值，达到转角与扭矩相互校验的目的，使得本装置既可以显示扭矩又可以准确控制角度，从而更准确、更高效地保证螺栓预紧力的施加。
进一步，在较佳实施例中，还设有电源组件5，液压组件1通过控制器4与电源组件5连接，扳手组件2旋转到位时控制器4断电以使液压组件1停止作业。即液压组件1和控制器4共用一个电源组件5，减少了成本投入，节约了设备空间，方便设备快速启动和停机。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于风力发电机组的紧固装置，包括液压组件（1）和扳手组件（2），所述液压组件（1）通过油管与扳手组件（2）相连用于驱动扳手组件（2）进行旋转紧固作业，其特征在于，还包括角度控制组件，所述角度控制组件包括相配合的编码器（3）和控制器（4），所述编码器（3）设于扳手组件（2）上用于监测扳手组件（2）的旋转角度并在扳手组件（2）旋转到位时将监测信息反馈给控制器（4），所述控制器（4）与液压组件（1）连接用于根据编码器（3）的反馈信息使液压组件（1）停止作业。
2.根据权利要求1所述的用于风力发电机组的紧固装置，其特征在于，所述控制器（4）上设有角度设置模块（41）用于设置编码器（3）的监测角度值。
3.根据权利要求1所述的用于风力发电机组的紧固装置，其特征在于，所述控制器（4）上设有警报模块（42）用于在接收编码器（3）反馈信息的同时发出警报。
4.根据权利要求1所述的用于风力发电机组的紧固装置，其特征在于，所述控制器（4）通过电缆连接或无线信号连接的方式与编码器（3）进行信号传输。
5.根据权利要求1所述的用于风力发电机组的紧固装置，其特征在于，所述液压组件（1）上设有用于显示液压数据的液压表（11）。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的用于风力发电机组的紧固装置，其特征在于，还设有电源组件（5），所述液压组件（1）通过控制器（4）与电源组件（5）连接，所述扳手组件（2）旋转到位时控制器（4）断电以使液压组件（1）停止作业。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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