[发明专利]风力发电机组叶根螺栓紧固控制系统和控制方法

说明书

本发明涉及风力发电机组叶根螺栓紧固控制系统和控制方法，所述控制系统包括：第一控制器，用于控制轮毂绕发电机转轴进行转动；第二控制器，用于控制紧固装置对叶根螺栓施加的轴力；其中，沿着叶根的圆周方向所述叶根螺栓划分为多组叶根螺栓，所述第二控制器用于根据轮毂的转动位置控制紧固装置对每组叶根螺栓施加不同的轴力。通过上述控制系统，能够根据叶根螺栓载荷特点对叶根螺栓分组施加轴力，应对叶根圆周上不同区域的叶根螺栓受到的应力、弯矩、形变不同而使各个叶根螺栓的实际轴力不同的问题。

技术领域

本发明涉及风电技术领域，更具体地，涉及一种风力发电机组叶根螺栓紧固控制系统和控制方法。

背景技术

通常，在风力发电机组吊装过程中，需要将叶片进行人工安装，利用叶根螺栓将叶片连接至轮毂。在对叶根螺栓进行十字交叉紧固时，对每颗叶根螺栓施加的扭矩或者轴力相同，并未考虑叶片与轮毂的相对位置对叶根螺栓形变及螺纹摩擦力的影响，导致在叶根圆周上每颗螺栓的实际轴力并不一致。

另外，螺栓轴力是指螺栓预紧力，是在螺栓拧紧过程中在力矩作用下螺栓与被联接件之间产生的延螺栓轴心线方向的预紧力。在工程施工中，通常利用扭矩扳手的扭矩来推算出螺栓的轴力。然而，由于诸多因素影响螺纹副的摩擦，使得虽然设定了一定的扭矩，但是往往不能精确得到预估的螺栓轴力。例如，在极端情况下，螺母与螺纹表面咬合，尽管紧固扭矩足够大，但是螺栓受到的预紧力却可能很小。由于螺栓所受到的扭矩和预紧力之间的扭矩系数K不确定，这导致紧固扭矩不能有效地表征螺栓预紧力。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明旨在提供一种叶根螺栓紧固方法，能够叶根圆周上不同区域的叶根螺栓受到的应力、弯矩、形变不同而使各个叶根螺栓的实际轴力不同的问题。

根据本发明的一方面，提供一种风力发电机组叶根螺栓紧固控制系统，包括：第一控制器，用于控制轮毂绕发电机转轴进行转动；第二控制器，用于控制紧固装置对叶根螺栓施加的轴力；其中，沿着叶根的圆周方向所述叶根螺栓划分为多组叶根螺栓，所述第二控制器用于根据轮毂的转动位置控制紧固装置对每组叶根螺栓施加不同的轴力。

优选地，所述第二控制器还可用于控制紧固装置按照预定顺序对所述多组叶根螺栓中的每组叶根螺栓施加轴力。

优选地，所述多组叶根螺栓可包括第一组叶根螺栓、第二组叶根螺栓、第三组叶根螺栓和第四组叶根螺栓；其中，叶根可沿着圆周顺时针方向顺次划分为第一区域、第三区域、第二区域和第四区域，在所述叶片相对于轮毂处于三点钟位置时，所述第一区域位于叶根圆周的上方。

优选地，在叶片相对于轮毂处于三点钟位置时，在叶根的圆周截面上，所述第一区域和所述第二区域可分别相对于穿过叶根中心轴的竖直线轴对称，并且所述第一区域位于上方，所述第二区域位于下方，所述第三区域和所述第四区域分别设置在所述第一区域和所述第二区域之间，并且所述第三区域远离机舱侧，所述第四区域靠近机舱侧。

优选地，在所述第一控制器控制所述叶片相对于轮毂处于三点钟位置的状态下，所述第二控制器可控制紧固装置对所述第二组叶根螺栓施加第一轴力。

优选地，在所述第一控制器控制所述轮毂顺时针转动90度，使所述叶片从所述三点钟位置转动到六点钟位置的状态下，所述第二控制器可控制紧固装置对所述第四组叶根螺栓施加第二轴力。

优选地，在所述第一控制器控制所述轮毂继续顺时针转动90度，使所述叶片从所述六点钟位置转动到九点钟位置的状态下，所述第二控制器可控制紧固装置对所述第一组叶根螺栓施加第三轴力。

优选地，在所述第一控制器控制所述轮毂转动180度，使所述叶片从所述九点钟位置再次转动到所述三点钟位置的状态下，所述第二控制器可控制紧固装置对所述第三组叶根螺栓施加第四轴力。