一種風機塔筒上的螺栓預緊裝置的制作方法

本實用新型涉及風力發電領域，尤其是一種風機塔筒上的螺栓預緊裝置。

背景技術：

風力發電機的塔筒一般由多節筒節組裝而成，相鄰兩筒節通過高強度螺栓形成固定連接，一般大型風力發電機的使用壽命都在二十年左右，在風力發電機長期運轉過程中，由于持續地受到風力的作用和自身運行產生的振動作用，塔筒連接處的螺栓容易發生松動，因此，需要檢修人員定期進入塔筒內，對連接螺栓進行測試和擰緊，由于塔筒連接處的螺栓數量眾多，單靠人工檢修需要耗費大量的時間和精力，并且檢修人員需要不斷攀爬塔筒，存在一定的危險，尤其是在一些自然災害天氣下，檢修人員不能及時進入塔筒內，此時，一旦塔筒連接螺栓發生松懈，很容易造成整臺風機的損毀，造成巨大的經濟損失。

鑒于此提出本實用新型。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種風機塔筒上的螺栓預緊裝置，能夠自動檢測螺栓松緊程度，并相應地將螺栓擰緊。

為實現本發明目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種風機塔筒上的螺栓預緊裝置，包括，安裝在塔筒連接處的應力檢測裝置和螺栓擰緊裝置，所述應力檢測裝置包括，沿塔筒圓周方向設置的多個壓力傳感器，所述壓力傳感器設置在螺栓端部與塔筒相接觸的一側；所述壓力傳感器與螺栓擰緊裝置連接，以產生控制螺栓擰緊裝置動作的電信號。

進一步，所述螺栓擰緊裝置包括，與螺栓配套安裝的液壓扳手和電動泵，所述壓力傳感器與電動泵的控制系統連接；所述壓力傳感器為環形應變片，所述環形應變片套在螺栓上，并由螺母壓緊在塔筒表面。

進一步，所述壓力傳感器的數量至少為四個，其中，至少一對沿著主風向設置，另一對垂直于主風向設置。

進一步，所述壓力傳感器的數量與螺栓數量相同，每個螺栓上對應安裝有一個壓力傳感器。

進一步，所述電動泵固定設置在塔筒連接處的平臺上，所述液壓扳手通過高壓軟管與電動泵連接，液壓扳手的數量與螺栓數量相同。

進一步，每節塔筒的連接處設有一電動泵及與該電動泵配套的若干液壓扳手，所述電動泵與液壓扳手連接的高壓軟管上設有安全閥。

使用本實用新型螺栓預緊裝置的螺栓擰緊方法，包括以下步驟：

a、在螺栓端部與塔筒表面之間設置壓力傳感器，并讀取兩者之間的壓力；

b、當壓力傳感器檢測到螺栓端部與塔筒表面之間的壓力小于設定值時，啟動電動泵，使液壓扳手轉動并將螺栓擰緊；

c、當螺栓與塔筒表面之間的壓力達到設定值時，電動泵停止工作，液壓扳手停止轉動。

進一步，在b步驟中，至少兩個壓力傳感器同時檢測到螺栓端部與塔筒表面之間的壓力小于設定值時，電動泵即啟動工作。

進一步，當電動泵啟動時，向與其連接的全部液壓扳手供油，使液壓扳手轉動，當與電動泵控制系統連接的壓力傳感器的檢測值全部達到設定值時，電動泵停止工作。

進一步，在b步驟中，任意一壓力傳感器檢測到螺栓端部與塔筒表面之間的壓力小于設定值時，電動泵即啟動工作，并向與該壓力傳感器所在處的液壓扳手供油，使液壓扳手旋轉，當該壓力傳感器的檢測值達到設定值時，電動泵停止工作。

采用本實用新型所述的技術方案后，帶來以下有益效果：

1、本實用新型通過在螺栓與塔筒的連接處，設置可以檢測螺栓與塔筒之間壓力大小的壓力傳感器，實現了對螺栓松緊程度的自動檢測，并且通過實時檢測的方式可以及早的發現松動的螺栓，有效解決了人工檢測時的費時費力和檢測不準的問題。

2、本實用新型在連接塔筒的螺栓上增加了液壓扳手，并且，為液壓扳手提供動力的電動泵的控制系統與壓力傳感器連接，可以實現對松動螺栓的自動擰緊，無需人工干擾即可完成對螺栓的檢測和擰緊工作，有效避免了螺栓發生松動而得不到及時處理等情況的發生，并且大大降低了人工勞動的強度，減輕了人工負擔，有效保證了風機塔筒連接的可靠性。

附圖說明

圖1：本實用新型的局部結構剖視圖；

圖2：本實用新型壓力傳感器的一種安裝位置示意圖；

圖3：本實用新型實施例一的局部俯視圖；

圖4：本實用新型實施例一的連接原理圖；

圖5：本實用新型實施例二的俯視圖；

圖6：本實用新型實施例二的連接原理圖；

其中：1、塔筒 2、螺栓 3、螺母 4、液壓扳手 5、電動泵 6、壓力傳感器 7、高壓軟管 8、固定板 9、集成閥組 41、套筒。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細的描述。

實施例一

如圖1所示，一種風機塔筒上的螺栓預緊裝置，包括，安裝在塔筒1連接處的應力檢測裝置和螺栓擰緊裝置，所述應力檢測裝置包括，沿塔筒1圓周方向設置的多個壓力傳感器6，所述壓力傳感器6設置在螺栓2端部與塔筒1相接觸的一側，由螺栓2將其壓緊在塔筒1表面，以檢測螺栓2與塔筒1之間的壓力；所述壓力傳感器6與螺栓擰緊裝置連接，以產生控制螺栓擰緊裝置動作的電信號。當壓力傳感器6的檢測值小于設定值時，螺栓擰緊裝置工作將螺栓擰緊，當壓力傳感器6的檢測值等于或大于設定值時，螺栓擰緊裝置停止工作。所述螺栓擰緊裝置包括，與螺栓2配套安裝的液壓扳手4和電動泵5，液壓扳手4用于旋擰螺栓2，通過設定好的扭矩值，液壓扳手4可將螺栓2自動擰緊，電動泵5用于向液壓扳手4提供高壓油，優選地，所述電動泵5為高壓柱塞泵。所述壓力傳感器6與電動泵5的控制系統連接，根據壓力傳感器6的檢測值，控制系統可自動控制電動泵5運行。

所述壓力傳感器6為環形應變片，所述環形應變片的內孔大于螺栓2直徑，使環形應變片套在螺栓2上，并由螺母3壓緊在塔筒1表面，所述壓力傳感器6的檢測值即為螺母3施加在塔筒1表面的壓力值，當螺栓2松動時，相應地，壓力傳感器6的檢測值將會變小，當檢測值小于限定值時，電動泵5將開始工作，并向液壓扳手4供油，使液壓扳手4將螺栓2擰緊。

如圖2所示，優選地，所述壓力傳感器6的數量至少為四個，其中，至少一對沿著主風向設置，另一對垂直于主風向設置，其中主風向如圖中箭頭所示。由于受地形和氣候影響，風場的變化一般都有一定的規律可尋，其中，一般將主要的來風風向定義為主風向，風力發電機的大部分時間都正對主風向進行發電，因此在塔筒受力分析時，也會重點考慮主風向上的受力。

為了提高檢測的準確性，所述壓力傳感器6的數量也可以與螺栓2數量相同，即每個螺栓2上對應安裝有一個壓力傳感器6。

所述電動泵5固定設置在塔筒1連接處的平臺上，所述液壓扳手4通過高壓軟管7與電動泵5連接，液壓扳手4的數量與螺栓2數量相同，在安裝時，所述液壓扳手4通過與螺母3配套的套筒41與螺母3連接，液壓扳手4的外殼通過一固定板8與塔筒1內壁固定連接，如焊接，當液壓扳手4工作時，套筒41帶動螺母3旋轉，而液壓扳手4的外殼不動，從而使螺栓2被重新擰緊。

如圖3和如4所示，具體地，所述電動泵5通過一集成閥組9與各個液壓扳手4連接，電動泵5通過雙聯高壓油管與集成閥組9連接，所述集成閥組9設有多個接口，每個接口對應與一液壓扳手4連接，并可單獨控制，使每個液壓扳手4可實現單獨供油。每個壓力傳感器6設有標號，如第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、第三壓力傳感器……第N壓力傳感器，對應的，每個液壓扳手2也設有標號，如第一液壓扳手、第二液壓扳手、第三液壓扳手……第N液壓扳手，其中第一壓力傳感器與第一液壓扳手對應同一螺栓，同理，第二壓力傳感器與第二液壓扳手對應同一螺栓，以此類推，第N壓力傳感器與第N液壓扳手對應同一螺栓。

一般的，風力發電機的塔筒1由多節組成，在每節塔筒1的連接處設有一電動泵5及與該電動泵5配套的若干液壓扳手4，所述電動泵5與液壓扳手4連接的高壓軟管7上設有安全閥，以防止發生管路壓力過載的情況。

本實施例的螺栓預緊裝置的螺栓擰緊方法，包括以下步驟：

a、在螺栓2端部與塔筒1表面之間設置壓力傳感器6，并讀取兩者之間的壓力；

b、當壓力傳感器6檢測到螺栓2端部與塔筒1表面之間的壓力小于設定值時，啟動電動泵5，使液壓扳手4轉動并將螺栓2擰緊；

c、當螺栓2與塔筒1表面之間的壓力達到設定值時，電動泵5停止工作，液壓扳手4停止轉動。

具體地，在b步驟中，任意一壓力傳感器6檢測到螺栓2端部與塔筒1表面之間的壓力小于設定值時，電動泵5即啟動工作，并且，集成閥組9控制只向與該壓力傳感器6對應的液壓扳手4供油，使液壓扳手4旋轉。

當該壓力傳感器6的檢測值達到設定值時，電動泵5停止工作。

在螺栓2一旦發生松動時，本實用新型可快速發現松動螺栓2，并通過液壓扳手4將螺栓2重新擰緊，保證了塔筒1連接的穩定性，減少了安全隱患。

實施例二

如圖5和圖6所示，本實施例與實施例一的區別在于，本實施例的電動泵5與液壓扳手4的連接方式與實施例一不同，相應的，螺栓2的擰緊方法也不同。具體地，所述電動泵5通過總供油管和總回油管與各個液壓扳手4連接，總供油管和總回油管為雙聯高壓油管，所述總供油管和總回油管上設有多個接口，每個接口對應與一液壓扳手4連接，即每個液壓扳手4由電動泵5同時供油。

由于每節塔筒1連接處的螺栓2規格相同，額定的扭矩值也相同，因此，采用電動泵5向每個液壓扳手4同時供油的方式，可以簡化連接結構，簡化控制過程，有利于降低設備成本。

本實施例的螺栓預緊裝置的螺栓擰緊方法，包括以下步驟：

a、在螺栓2端部與塔筒1表面之間設置壓力傳感器6，并讀取兩者之間的壓力；

b、當壓力傳感器6檢測到螺栓2端部與塔筒1表面之間的壓力小于設定值時，啟動電動泵5，使液壓扳手4轉動并將螺栓2擰緊；

c、當螺栓2與塔筒1表面之間的壓力達到設定值時，電動泵5停止工作，液壓扳手4停止轉動。

具體地，在b步驟中，至少兩個壓力傳感器6同時檢測到螺栓2端部與塔筒1表面之間的壓力小于設定值時，電動泵5即啟動工作，以減少因單個壓力傳感器6損壞而造成的錯誤判斷。

當電動泵5啟動時，向與其連接的全部液壓扳手4供油，使液壓扳手4轉動，當與電動泵5控制系統連接的壓力傳感器6的檢測值全部達到設定值時，電動泵5停止工作。

以上所述為本實用新型的實施方式，應當指出，對于本領域的普通技術人員而言，在不脫離本實用新型原理前提下，還可以做出多種變形和改進，這也應該視為本實用新型的保護范圍。