[发明专利]一种兆瓦级风力发电机组叶片断裂螺栓取出及更换方法

说明书

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。