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風(fēng)機(jī)螺栓的安全設(shè)計(jì)探討

2011-04-13 來源:四川德陽東方汽輪機(jī)有限公司 瀏覽數(shù):1040

  螺栓聯(lián)結(jié)是風(fēng)機(jī)裝配中的重要裝配方式,幾乎涉及到風(fēng)機(jī)的所有部件。以雙饋機(jī)組為例。風(fēng)機(jī)各段塔筒之間、塔筒與機(jī)架之間,機(jī)架與機(jī)頭之間,機(jī)頭與葉片之間等重要的聯(lián)結(jié)都是通過螺I全來實(shí)現(xiàn)的。因此,螺栓的選用和強(qiáng)度校核是風(fēng)機(jī)可靠性的重要保證。
   隨著我國風(fēng)電事業(yè)的跨越式發(fā)展,伴隨著風(fēng)力發(fā)電成本不斷下降,風(fēng)電機(jī)組的價格也越來越低,各大風(fēng)電總裝企業(yè)的價格戰(zhàn)已經(jīng)進(jìn)行到了白熱化階段。如何在降低成本的情況下,保證風(fēng)電機(jī)組的質(zhì)量,成為各大風(fēng)電企業(yè)面臨的重要問題。螺栓作為風(fēng)電設(shè)備的重要組成部分,由于其各方面特性的不確定性,成為風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)過程中降低成本的主要難點(diǎn)之一。
  螺栓聯(lián)結(jié)現(xiàn)狀
  現(xiàn)階段.‘我國風(fēng)電機(jī)組的螺栓失效問題已經(jīng)在聯(lián)結(jié)塔筒法蘭的高強(qiáng)度螺栓上有所體現(xiàn)。主要失效形式為:安裝過程中發(fā)生滑絲、扭斷、屈服、甚至拉斷等現(xiàn)象;設(shè)備運(yùn)行丈程中發(fā)生螺栓斷裂,造成風(fēng)機(jī)安全系數(shù)降低,嚴(yán)重者甚至造成風(fēng)機(jī)倒塌。
  塔筒高強(qiáng)度螺栓出現(xiàn)這些問題的原因,除了螺栓本身的產(chǎn)品質(zhì)量不合格外,設(shè)計(jì)過程中的理論與經(jīng)驗(yàn)不足也不容忽視。
  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(xué)計(jì)算兩種途徑來對螺栓的可靠性進(jìn)行設(shè)計(jì)和校核。
  在運(yùn)用有限元軟件進(jìn)行分析[1]的過程中,我們可以通過直接加載法、等效力法。等效應(yīng)變法和等效溫度法來實(shí)現(xiàn)預(yù)緊力的加載。但是這些加載方法,或者不能傳遞剪應(yīng)力,或者不能模擬現(xiàn)實(shí)中螺栓與被聯(lián)結(jié)件的摩擦行為。且無法考慮螺母松動情況導(dǎo)致的預(yù)緊力損失。導(dǎo)致在實(shí)際的有限元模擬過程中,產(chǎn)生的螺栓應(yīng)力偏大,因此一般不作為風(fēng)機(jī)螺栓結(jié)構(gòu)校核的手段。
  在進(jìn)行科學(xué)計(jì)算時,人們或者采用材料力學(xué)理論(詳細(xì)內(nèi)容請下載附件

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