[发明专利]用于螺栓自动张紧的方法及螺栓张紧系统

说明书

本发明涉及一种用于受控地和自动地张紧被预安装在风力涡轮机的机舱中的轮毂与主轴之间的凸缘接头中的螺栓的方法，以及涉及用于这种方法的螺栓张紧系统。该方法包括将固定装置布置在机舱内部，并且将螺栓张紧工具安装到固定装置，该固定装置被安装成能沿轴向方向并在垂直于该轴向方向的工作区域中移动。首先旋转凸缘接头以将第一组螺栓定位在螺栓张紧工具的工作区域内，并且然后交替地控制螺栓张紧工具以将张紧工具移动到用于张紧螺栓的位置并张紧该螺栓，直到第一组螺栓中的所有螺栓都已经被张紧为止。可以通过操作可操作地连接到主轴、齿轮箱和/或发电机的旋转工具来控制凸缘接头的旋转。

技术领域

本发明总体涉及张紧在风力涡轮机的机舱中的轮毂与主轴之间的凸缘接头中的一系列螺栓的自动处理。

背景技术

风力涡轮机由若干大型的单个零件组成，这些零件各自在工厂车间进行预组装。在现场安装风力涡轮机期间，主轴和轮毂装配在一起，并使用六角螺栓、双头螺栓或类似物利用凸缘接头连接部连接。

为了建立所需刚度和强度的连接，需要大量的大尺寸螺栓。为了实现接头连接部中的适当限定的刚度和强度，需要以预定义的预紧力或扭矩张紧或拧紧所有螺栓。

当今，在风力涡轮机的安装期间，通常手动地施加螺栓并对其进行预张紧。接下来是手动过程将指定的预紧力或扭矩施加到各个螺栓。在此过程期间，通常使用液压高扭矩扳手作为螺栓张紧工具。另选地或附加地，可以通过拉伸螺栓的螺栓张紧工具来将螺栓张紧。

几个因素会影响螺栓张紧处理的质量，包括工作环境的温度、液压流体的温度以及供应给螺栓张紧工具的可用油压。

每个螺栓的拧紧或张紧通常是手动进行的，并且需要高水平的质量，以便确保风力涡轮机的所期望的刚度和强度。另外，经常需要在苛刻且困难的工作条件下对螺栓进行定位和拧紧，这对于风力涡轮机的一个凸缘连接可能要花费几个小时。

在风力涡轮机被损坏的情况下或者在极端情况下风力涡轮机倒塌(可能是在安装之后的数年)，即使不是不可能，也很难分析这种事故的原因并记录在损坏或倒塌之前是否根据规范将螺栓张紧。

发明内容

本发明的实施方式的目的是提供一种用于张紧风力涡轮机的轮毂与主轴之间的凸缘接头连接部中的螺栓的自动且受控的拧紧解决方案。

另一目的是提供一种螺栓张紧方法和系统，该方法和系统克服了当今已知的人工劳动密集且困难的工作方式的一些缺点，并且另外确保实现凸缘接头中的各个螺栓的规定张紧。

在第一方面，本发明涉及一种用于受控地和自动地张紧被预先安装在风力涡轮机的机舱中的轮毂与主轴之间的凸缘接头中的螺栓的方法，该方法包括：

-在机舱内部布置固定装置，并使固定装置相对于机舱固定；

-将螺栓张紧工具安装到固定装置，其中，螺栓张紧工具被安装成能沿着主轴轴线的方向在轴向方向上移动，并且能在垂直于轴向方向的工作区域中移动；

-布置控制单元以控制凸缘接头的旋转、螺栓张紧工具的移动以及由螺栓张紧工具施加的张力；

-旋转凸缘接头以将第一组螺栓定位在螺栓张紧工具的工作区域内；以及

-通过以下方式来张紧螺栓：交替地将张紧工具移动到用于张紧第一组螺栓中的螺栓的位置并张紧螺栓，直到第一组螺栓中的所有螺栓都已经被张紧为止。

由此获得一种获得用螺栓连接的凸缘接头连接部的方法，该方法由于所有张紧处理的自动化而改进了对凸缘接头中各个单独的螺栓的所建立的张紧载荷的控制。该方法还有利地适用于陆上和海上的场所和风力涡轮机现场。