球速体育-足球欧洲杯官方直播平台

　　参考文献 ［1］陈波，覃盛琼，何明，等.一种兆瓦级风机轮毂变桨 轴承锁紧装置：CN204747981U［P］.2015-11-11. ［2］赵旭强.新型风力发电机组轴承螺栓锁紧装置研 究［J］.风能，2018（3）：103-105. ［3］王凤超.浅析密封与螺栓拧紧顺序和拧紧扭矩的 关系［J］.石油化工设备技术，2014（3）：50-52. ［4］李文，严良文，徐凤平.基于 PLC 的螺栓组顺序拧 紧监控系统［J］.制造自动化，2010（11）：30-48.

　　间和封闭的风机主轴上安装。安装和拆卸方便快捷， 能在短时间内完成以往烦琐的工作。

　　（5）通用性：模块化设计并配置可调机构，可适用 与不同尺寸的锁紧盘结构。

　　（6）智能：液压泵站的 PLC 能够实时采集相关的 数据，听过组态界面进行监控，同时可以控制伺服旋 转装置和认帽装置，实现自动化作业，通过 PLC 设定 的阈值与实测的值进行逻辑比较，控制泵站的运行， 实现精确的闭环控制，真正意义上实现设备的智能。 4 结语

　　双馈型风电机组主轴与齿轮箱采用锁紧盘的结 构形式连接。风机主轴安装在齿轮箱的轴孔内，锁紧 盘作用在齿轮箱轴孔上外圆，通过对锁紧盘的螺栓进 行拧紧，锁紧盘的外套对内锥套施加径向压力，从而 使齿轮箱的轴孔与风机主轴抱紧（见图 1）。

　　目前，国际及国内主流整机制造商，对于双馈型风 电机组锁紧盘螺栓的拧紧，经常采用 3 种方法：（1）两 把液压扭矩扳手同时对角拧紧；（2）两把电动扳手同 时对角拧紧；（3）两把气动扭矩扳手同时对角拧紧。通 过多年的数据统计，该 3 种工具优缺点如表 1 所示。

　　作者简介：史伟（1990— ），男，江苏盐城人，本科；研究方向：风力发电机的制造技术和质量控制。 - 41 -

　　四同步十字形顺序拧紧：首先，为减小螺栓副的 摩擦力，使每个螺栓的摩擦趋于一致，从而实现预紧 力的均匀性，螺栓螺纹副和螺栓头摩擦面需要涂抹适 量的二硫化钼润滑脂。因锁紧盘工况操作空间狭小， 特别是带有后轴承座的机组。所以，该工况采用液压 扭矩扳手作为拧紧工具。所谓“四同步十字形”拧紧方 法，是采用一台大流量的液压泵站同时驱动 4 把液压 扳手成十字形分布同时进行作业。螺栓拧紧顺序参照图 2 所示执行，当螺栓数目更多时，也按类似顺序拧紧。 螺栓应分３遍按照扭矩值递增（30%60%100%）的 方式逐步进行，直至达到预期的扭矩限定值。

　　摘要：锁紧盘作为一种过盈机械连接装置，是双馈型兆瓦级风电机组主传动链不可缺少的重要部件之 一，它对于风电机组主传动链扭矩传递至关重要。而对于锁紧盘的螺栓拧紧，在风机生产制造过程中 是非常重要的环节。文章经过对锁紧盘螺栓拧紧工艺现状的研究，开发出一套最新式的拧紧工艺和 智能化拧紧机，通过拧紧机配套的液压泵站 PLC 的闭环精确控制，可以实现锁紧盘螺栓锁紧的自动化 作业。通过实践证明，该方法能大幅提高锁紧盘的螺栓拧紧效率，提高了风电机组的生产效率、装配 质量和安全性能。 关键词：风电机组；锁紧盘；螺栓；拧紧机 中图分类号：TM315 文献标志码：A

　　3 智能化锁紧盘螺栓拧紧机设计 拧紧机的设计分为两大部分：大流量液压泵站和

　　拧紧机主机。为满足工艺条件，采用“一带四”作业方 式，即：1 台超大流量液压泵同时驱动 4 把液压扳手进

　　球速体育平台

　　3.2 全自动锁紧盘螺栓拧紧机 拧紧机由固定环和旋转环两部分组成，均采用可

　　统，实现扳手套筒与锁紧盘螺栓的认帽和脱帽。旋转 环设计有 4 套液压扭矩扳手，呈十字形均布安装。4 把液压扭矩扳手上安装传感器，将传感器的值通过无 线传输的方式实时传输给 PLC，PLC 通过设定相关的 阈值，比如设定压力值、设定扭矩值与传感器输出的 值进行比较，从而控制液压泵站的运行，与 PLC 实现 闭环控制，精确控制输出扭矩。扳手与旋转环之间采 用可径向调节的连接装置进行连接，可适用于不同螺 栓分度圆的锁紧盘。旋转环设计有油路分配阀块，实 现为 4 把液压扳手同步供油。液压泵站 PLC 含数据传 输装置，它可以通过无线传输的方式，将设备的运行数 据传输至中控室，实现对设备的监控。

　　紧效率要高于液压扭矩扳手。在同等输出扭矩情况 下，电动扭矩扳手和气动扭矩扳手的体积要大于液压 扭矩扳手。受到作业空间和工具体积的限制，电动扭 矩扳手和气动扭矩扳手无法应用在设计带有后置轴承 座的机组场合。无论采用哪种方法，对于锁紧盘螺栓 的拧紧至少需要 2~3 人同时作业，作业过程中操作人员 的劳动强度极大。根据统计，完成锁紧盘的拧紧，1.5 MW 机组约需 3~4 h，2 MW 机组约需 4~6 h，3 MW 机组约需 6~8 h。传动链的装配作为整机制造的前置工序，且受 到厂区工位数量的限制，对传动链的装配时间有一定 要求，现状的锁紧盘螺栓拧紧工艺在机组形成批量生 产时，每台机组的生产周期将会受到严重的制约。

　　3.1 智能型超大流量液压泵站 智能型超大流量液压泵站（见图 4）专为配套紧

　　盘螺栓拧紧机而设计，采用双联泵组结构，低压为齿 轮泵，高压为三级柱塞泵。与同类产品相比，输出流 量是普通液压泵站效率的 4~6 倍。液压泵设计了基 于 PLC 的智能控制系统，控制系统带有人机交换界 面，内置组态程序［4］，可以直观地对整个作业过程进 行监控，同时可以对所有数据进行分析、判断、储存、 导出等。例如：实时扭矩、实时油压、油温、油位、螺栓 号、运行时长、作业时间、机组信息等。泵站与液压扳 手之间采用闭环同步控制技术，拧紧机的旋转、认帽 采用伺服控制技术。通过按照“三步扭矩值递增”的 “四同步十字形顺序拧紧”法对 PLC 进行编程，实现对 拧紧机的自动化控制。

　　本文根据锁紧盘螺栓拧紧环节存在的缺陷，分析 了现状工艺的不足，从经济性、质量、安全等方面综合 考虑，提出一套新式的锁紧盘螺栓拧紧方法和拧紧设 备［1- 。 2］ 通过实践证明，该方法能大幅提高风电机组 的生产效率，为企业降低生产成本，保障螺栓的装配 质量和风机的安全性能，对于风电整机制造企业有一 定的参考意义。 1 锁紧盘螺栓拧紧工艺现状

　　随着全球风电机组的大功率化发展和生产质量 意识的提升，为满足批量化的生产需求，采用高效、智 能化的螺栓拧紧工艺及设备是必然趋势。本文根据 全球风电整机制造企业实际生产现状的不足，研究开 发一种全新的锁紧盘螺栓拧紧工艺和智能化拧紧机， 并进行了实际生产验证，取得了显著效果。采用该工 艺和设备能在自动化情况下 1 小时内完成原需要 3~8 小时的作业，实现了高质量、高效率、智能化的生产需 要，解决了生产效率低下、人员劳动强度大、人工装配 质量不稳定等问题，且对于全球风电领域的工程实践 有一定指导意义。基于此，应该积极推广该工艺及设 备的应用，让其发挥出最大的作用，为相关企业创造 出更多的经济价值和社会效益，推动我国风电行业的 进一步发展。

　　为了使锁紧盘达到稳定的性能，同时考虑到螺栓 反复拧紧导致的拉伸失效，螺栓的拧紧扭矩值必须均 匀。根据大量的试验，笔者总结出最新的拧紧工艺“：三 步扭矩值递增”的“四同步十字形顺序拧紧”法［3］。

　　三步扭矩值递增：所有螺栓分三步采用从低到高 的 3 种扭矩值进行拧紧。假设螺栓最终扭矩值要求 为 2 000 Nm，第一次预紧至 40%（800 Nm），第二次预紧 至 80%（1 600 Nm），第三次预紧至 100%（2 000 Nm）， 完成最终拧紧。

　　另外，锁紧盘螺栓的拧紧工艺和拧紧质量也至关 重要，它关系着风机的安全运行。通常对于法兰均布 式螺栓的拧紧，提倡采用“对角拧紧法”进行拧紧，如 果严格执行该工艺，则需要操作人员手持工具，上下、 左右反复进行位置移动。这种操作方法实际执行起 来是十分困难的，人员的劳动强度大，作业效率极低， 且存在一定的人身安全风险。根据调研及现状分析， 目前国内外主流整机制造商，虽然都在不断改进作业 工艺和提高工具的性能，但针对锁紧盘螺栓的拧紧工 艺无显著的效率提升，拧紧质量无有效的控制手段。 主要原因有两点：一是拧紧设备的落后，无针对该工 况的专业设备；二是拧紧工艺及拧紧质量主要依靠操 作人员的主观意识来决定，无有效的监控方法。 2 新型紧盘螺栓拧紧工艺研究

　　打开的分瓣式结构（见图 5）。固定环作用在锁紧盘 的外圆上，旋转环具有导轨，通过导轨作用在固定环 的导轮上，旋转环可以沿导轮 360°旋转。固定环设计 有可径向调节的夹持机构，可适用于不同外圆直径的 锁紧盘。固定环上设计有导轮组和伺服旋转装置，导 轮组与旋转环的导轨配合，通过智能泵站的 PLC 控制 系统使旋转环按照控制逻辑自动进行固定角度旋转， 实现扳手套筒的精确换位。固定环设计有推进齿轮 箱组和伺服认帽装置，通过智能泵站的 PLC 控制系

　　临枯竭。能源危机的加深和环境保护的迫切需要，使 得经济可靠、环境友好的风能成为当今能源发展的必 然趋势。世界各地政府均纷纷加大了研究及扶持力 度。双馈型风电机组通过锁紧盘过盈连接将叶轮主 轴的交变载荷传递到齿轮箱。锁紧盘螺栓的拧紧，在 风机制造过程中作为重要环节之一，也是传动链装配 最为耗时的工序之一。同时，锁紧盘螺栓的拧紧工艺 和拧紧质量也关系着风机安全运行。

　　全自动锁紧盘螺栓拧紧机的优势有以下几个方面。 （1）高效：全自动作业，作业效率可提高 3~8 倍， 能在 1 小时内完成风机锁紧盘螺栓的拧紧工作。 （2）精确：采用了闭环的控制方式，扭矩输出精度 误差不超过±3%。液压扳手采用 4 把十字型均布设 计，可 100%实现对角同步拧紧，使锁紧盘螺栓及内、 外锥套受力均匀。自动化作业，避免了由人工操作出 现漏紧或者操作不规范等情况。 （3）安全：完全替代传统的人工拧紧方式，避免人 工误操作造成的安全事故。 （4）便捷：采用双圆环叠加式设计，便于在狭小空