成都金成標高強度緊固件制造有限公司
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我場風電機組葉根固定螺栓發(fā)生斷裂后，對斷裂的螺栓進行外觀檢查，斷口宏觀、微觀分析，化學成分分析，金相組織檢查，力學性能及硬度檢測及疲勞試驗等。在理化試驗的基礎上，運用微觀斷裂機理對螺栓的斷裂原因進行分析，確定其斷裂形式為疲勞斷裂，螺栓斷裂的主要原因是螺紋缺口處的應力集中，導致疲勞源的產(chǎn)生，從而導致螺栓開裂。文章提出改善螺栓的安裝工藝、加工工藝、改進設計、避免應力集中的建議，從而提高螺栓的抗疲勞斷裂能力。
螺栓連接是風力發(fā)電機組裝配中的重要裝配方式，幾乎涉及到風力發(fā)電機組的所有部件。因此，螺栓的選用和強度校核是風力發(fā)電機組******性的重要******。隨著我國風電事業(yè)的跨越式發(fā)展，伴隨著風力發(fā)電成本不斷下降，風電機組的******也越來越低，各大風電設備總裝企業(yè)的******戰(zhàn)已經(jīng)進行到了白熱化階段。如何在降低成本的情況下，******風電機組的質(zhì)量，成為各大風電企業(yè)面臨的重要問題。螺栓作為風電設備的重要聯(lián)結件，由于其各特性的不確定性，成為風力發(fā)電機組設計過程中降低成本的主要難點之一。
1螺栓聯(lián)結現(xiàn)狀
現(xiàn)階段，我國風電機組的螺栓失效問題已經(jīng)在連接塔筒法蘭的高強度螺栓上有所體現(xiàn)。主要失效形式為:安裝麥搶帶發(fā)生滑絲、扭斷、屈服、甚至拉斷等現(xiàn)象;設備運行過程中發(fā)生螺栓斷裂，威脅機組運行，嚴重者甚至造成風力發(fā)電機組倒塌。塔筒高強度螺栓出現(xiàn)這些問題的原因，除了螺栓本身的質(zhì)量不合格外，設計過程中的理論與經(jīng)驗不足也不容忽視。
2螺栓校核的主要方式
現(xiàn)階段，人們主要通過利用有限元軟件分析和科學計算兩種途徑來對螺栓的******性進行設計和校核。在運用有限元軟件進行分析的過程中，我們可以通過直接加載法、等效力法、等效應變法和等效溫度法來實現(xiàn)預緊力的加載。但是這些加載方法或者不能傳遞剪應力，或者不能模擬現(xiàn)實中螺栓與被聯(lián)結件的摩擦行為，且無法考慮螺母松動情況導致的預緊力損失。導致在實際的有限元模擬過程中，產(chǎn)生的螺栓應力偏大，因此，一般不作為風力發(fā)電機組螺栓結構校核的手段。
3螺栓斷裂原因
(1)螺栓的質(zhì)量
(2)螺栓的預緊力矩
(3)螺栓的強度
(4)螺栓的疲勞強度
4實驗及分析
風力發(fā)電機中的高強度螺栓主要起到連接、緊固及提供抵抗外載的預緊力的作用，葉片螺栓作為連接風機葉片和輪轂兩大關鍵部件，一般都采用10.9級的高強度螺栓，其重要程度不言而喻。如果不能有限******每個環(huán)節(jié)的質(zhì)量，則有可能造成嚴重的事故。引起螺栓失效的原因主要有以下幾個方面:一、螺栓本身質(zhì)量不合格，不能滿足標準或技術規(guī)范要求;二、使用不當，主要包括過載、安裝不合格等。
本文主要以我場風機葉片螺栓在使用過程中發(fā)生斷裂為例，通過具體的實驗，進行分析、研究，找出葉片螺栓失效的原因
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