[发明专利]定心紧固件、其制作方法、使用方法及风力发电机组

说明书

本发明提供了一种定心紧固件、其制作方法、使用方法及风力发电机组。该定心紧固件包括：连接主体、缓冲内衬及定心构件，其中，连接主体为柱状体，包括连接部和光杆部；缓冲内衬呈环状包覆于至少部分所述光杆部；定心构件包覆在所述缓冲内衬的外表面；其中，至少在所述缓冲内衬的部位，所述光杆部与所述定心构件分离。中间层的缓冲内衬将连接主体的光杆部与定心构件分离，通过由外到内的定心构件、缓冲内衬和连接主体形成分层的定位连接结构，定心紧固件在定位连接的部位所受外力由外到内也随之逐层减弱，在实现定位连接的同时，还能保护连接主体，有效解决了连接主体因受应力集中而疲劳失效的问题。

技术领域

本发明涉及紧固件连接技术领域，具体涉及一种定心紧固件、其制作方法、使用方法及风力发电机组。

背景技术

紧固件作为一种通用连接件，通常装在被连接件的安装孔中使用，需具备一定的强度以抵抗来自外力的破坏。在风力发电机组中，螺栓(螺柱)作为一种主要连接紧固件，起着重要的定位连接作用，其强度直接影响着风机的稳定性和可靠性，机组运行时，由于工况复杂，关键大部件间的连接螺栓(螺柱)受载复杂且承受很大的变载荷，需要螺栓(螺柱)具备很高的疲劳强度，一般是在这些被连接件周边均布大量的高强度连接螺栓，比如塔筒分段连接、偏航轴承与底座连接、变桨轴承与轮毂连接及叶片等部件的连接，然而，当被连接部件间的螺栓(螺柱)安装孔定位效果不佳时，螺纹部分会和安装孔接触，安装孔错位严重时会使这些连接紧固件弯曲变形，产生弯曲应力，降低了螺栓(螺柱)的疲劳性能，因而螺栓(螺柱)等连接紧固件也需兼具良好的定位作用，通常的做法是，在连接主体上加工出一段变截面的结构作为定位段，这种一体结构在连接处易产生应力集中，事实上，连接部位因对正误差仍存在剪切应力，会造成定位段上有压痕，甚至压伤螺栓(螺柱)的连接主体，影响连接紧固件的疲劳强度，从而降低了风力发电机的稳定性和可靠性。

实践中，螺栓(螺柱)等连接紧固件的失效(断裂)是风力发电机组的主要故障形式，其中，这些紧固件的设计、安装问题是导致其失效的重要原因，因而，需提供一种定心紧固件、其制作方法、使用方法及风力发电机组。

发明内容

本发明实施例提供了一种定心紧固件、其制作方法、使用方法及风力发电机组，能够解决定心紧固件在定位连接的部位因应力集中而导致其疲劳失效的问题。

第一方面，提供了一种定心紧固件，包括：连接主体、缓冲内衬及定心构件，其中，连接主体为柱状体，包括连接部和光杆部；缓冲内衬呈环状包覆于至少部分所述光杆部；定心构件包覆在所述缓冲内衬的外表面；其中，至少在所述缓冲内衬的部位，所述光杆部与所述定心构件分离。

在第一种可能的实现方式中，所述定心构件为具有光滑表面的圆柱形筒状结构。

结合上述可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述定心构件的端部渐缩成具有倾斜面的锥形引导部，所述倾斜面延伸至所述光杆部的外表面。

结合上述可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述定心构件的强度大于或等于所述连接主体的强度。

结合上述可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述定心构件为采用纤维增强树脂基复合材料缠绕成型的圆柱形筒状结构。

结合上述可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述纤维增强树脂基复合材料包括玻璃纤维增强塑料或碳纤维增强塑料。

结合上述可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述缓冲内衬的弹性大于所述连接主体和/或所述定心构件的弹性。

结合上述可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述缓冲内衬采用弹簧钢、橡胶、皮革或者有机纤维制作。

结合上述可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，所述连接主体为螺栓，所述连接部具有螺纹结构，所述定心构件的外径大于所述螺纹结构的外径。