[发明专利]螺栓预紧力施加方法、装置、设备及存储介质

权利要求书

1.一种螺栓预紧力施加方法，其特征在于，包括：

利用拉伸器对螺栓施加预先确定的预设拉伸力；

当所述螺栓在所述预设拉伸力的作用下处于拉伸状态时，对所述螺栓对应的螺母进行旋合拧紧操作；

控制所述拉伸器卸载对所述螺栓施加的所述预设拉伸力；

其中，预先确定所述预设拉伸力的过程包括：

对所述螺栓预紧力施加过程进行仿真，确定所述螺栓施打预紧后的残余预紧力达到要求预紧力时，对应的拉伸力作为所述预设拉伸力。

2.如权利要求1所述的螺栓预紧力施加方法，其特征在于，对所述螺栓预紧力施加过程进行仿真的过程，包括：

建立所述螺栓、所述拉伸器以及通过所述螺栓相连接的结构部件的三维模型，并对所述三维模型进行六面体网格的有限元网格划分，获得三维有限元网格模型；

对向所述三维有限元网络模型中假体螺栓和假体拉伸器相互贴合的两个表面分别施加大小相同方向相反的拉伸力的过程进行仿真，以完成所述螺栓的螺栓拉伸阶段的仿真；

对保持所述假体螺栓和所述假体拉伸器的表面的所述拉伸力不变，并对所述三维有限元网格模型中的假体螺母的表面施加扭力矩的过程进行仿真，以完成螺母旋合阶段的仿真；

对卸载向所述假体螺栓和所述假体拉伸器施加的所述拉伸力，且卸载所述假体螺母的表面施加扭力矩的过程进行仿真，以完成卸载预紧阶段的仿真；

通过有限元求解确定所述卸载预紧阶段中所述假体螺栓的残余预紧力。

3.如权利要求2所述的螺栓预紧力施加方法，其特征在于，对所述螺栓拉伸阶段的仿真包括：

在对所述假体螺栓和所述假体拉伸器施加拉伸力的过程中，若仿真输出的所述假体螺栓的横截面上的预紧力的大小达到所述拉伸力的大小，则所述螺栓拉伸阶段的仿真过程完成；

对所述螺母旋合阶段的仿真包括：

对所述假体螺母的表面施加扭力矩的过程进行仿真，并通过有限元求解输出所述假体螺母和假体结构部件相贴合的表面沿法向的接触压力；

当所述接触压力大小达到预设压力，则对所述螺母旋合阶段的仿真完成。

4.如权利要求2所述的螺栓预紧力施加方法，其特征在于，当所述假体螺栓在所述卸载预紧阶段的残余预紧力小于所述要求预紧力，则设定新的拉伸力，并重复执行对向所述三维有限元网络模型中假体螺栓和假体拉伸器相互贴合的两个表面分别施加大小相同方向相反的拉伸力的过程进行仿真，以完成所述螺栓的螺栓拉伸阶段的仿真的操作步骤，直到确定不小于所述要求预紧力的残余预紧力对应的所述预设拉伸力。

5.如权利要求2至4任一项所述的螺栓预紧力施加方法，其特征在于，建立所述螺栓的三维模型过程包括：

建立包含所述螺栓的牙型信息、螺距信息、升角信息中至少一项信息的螺栓三维模型。

6.如权利要求5所述的螺栓预紧力施加方法，其特征在于，通过所述螺栓相连接的结构部件包括风电机组中的变桨轴承、和所述变桨轴承相连接的工装、预埋螺套、垫块、垫片、螺母、拉伸器；

建立所述螺栓、所述拉伸器以及通过所述螺栓相连接的结构部件的三维模型，包括：

建立通过所述螺栓和所述螺母相互连接的，且包括所述变桨轴承、所述工装、所述预埋螺套、所述垫块、所述垫片、所述螺母和所述拉伸器在内三维立体结构的三维模型。

7.一种螺栓预紧力施加装置，其特征在于，包括：

预紧仿真模块，用于预先对螺栓预紧力施加过程进行仿真，并确定所述螺栓施打预紧后的残余预紧力达到要求预紧力时，对应的施打预紧过程对所述螺栓施加的拉伸力作为预设拉伸力；

预紧施打模块，用于利用拉伸器对螺栓施加预先确定的所述预设拉伸力；

螺母旋合模块，用于当所述螺栓在所述预设拉伸力的作用下处于拉伸状态时，对所述螺栓对应的螺母进行旋合拧紧操作；

卸载预紧模块，用于控制所述拉伸器卸载对所述螺栓施加的所述预设拉伸力。