本實(shí)用新型涉及風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，尤其是一種風(fēng)機(jī)塔筒上的螺栓預(yù)緊裝置。

背景技術(shù)：

風(fēng)力發(fā)電機(jī)的塔筒一般由多節(jié)筒節(jié)組裝而成，相鄰兩筒節(jié)通過高強(qiáng)度螺栓形成固定連接，一般大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的使用壽命都在二十年左右，在風(fēng)力發(fā)電機(jī)長期運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，由于持續(xù)地受到風(fēng)力的作用和自身運(yùn)行產(chǎn)生的振動作用，塔筒連接處的螺栓容易發(fā)生松動，因此，需要檢修人員定期進(jìn)入塔筒內(nèi)，對連接螺栓進(jìn)行測試和擰緊，由于塔筒連接處的螺栓數(shù)量眾多，單靠人工檢修需要耗費(fèi)大量的時間和精力，并且檢修人員需要不斷攀爬塔筒，存在一定的危險，尤其是在一些自然災(zāi)害天氣下，檢修人員不能及時進(jìn)入塔筒內(nèi)，此時，一旦塔筒連接螺栓發(fā)生松懈，很容易造成整臺風(fēng)機(jī)的損毀，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

鑒于此提出本實(shí)用新型。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種風(fēng)機(jī)塔筒上的螺栓預(yù)緊裝置，能夠自動檢測螺栓松緊程度，并相應(yīng)地將螺栓擰緊。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種風(fēng)機(jī)塔筒上的螺栓預(yù)緊裝置，包括，安裝在塔筒連接處的應(yīng)力檢測裝置和螺栓擰緊裝置，所述應(yīng)力檢測裝置包括，沿塔筒圓周方向設(shè)置的多個壓力傳感器，所述壓力傳感器設(shè)置在螺栓端部與塔筒相接觸的一側(cè)；所述壓力傳感器與螺栓擰緊裝置連接，以產(chǎn)生控制螺栓擰緊裝置動作的電信號。

進(jìn)一步，所述螺栓擰緊裝置包括，與螺栓配套安裝的液壓扳手和電動泵，所述壓力傳感器與電動泵的控制系統(tǒng)連接；所述壓力傳感器為環(huán)形應(yīng)變片，所述環(huán)形應(yīng)變片套在螺栓上，并由螺母壓緊在塔筒表面。

進(jìn)一步，所述壓力傳感器的數(shù)量至少為四個，其中，至少一對沿著主風(fēng)向設(shè)置，另一對垂直于主風(fēng)向設(shè)置。

進(jìn)一步，所述壓力傳感器的數(shù)量與螺栓數(shù)量相同，每個螺栓上對應(yīng)安裝有一個壓力傳感器。

進(jìn)一步，所述電動泵固定設(shè)置在塔筒連接處的平臺上，所述液壓扳手通過高壓軟管與電動泵連接，液壓扳手的數(shù)量與螺栓數(shù)量相同。

進(jìn)一步，每節(jié)塔筒的連接處設(shè)有一電動泵及與該電動泵配套的若干液壓扳手，所述電動泵與液壓扳手連接的高壓軟管上設(shè)有安全閥。

使用本實(shí)用新型螺栓預(yù)緊裝置的螺栓擰緊方法，包括以下步驟：

a、在螺栓端部與塔筒表面之間設(shè)置壓力傳感器，并讀取兩者之間的壓力；

b、當(dāng)壓力傳感器檢測到螺栓端部與塔筒表面之間的壓力小于設(shè)定值時，啟動電動泵，使液壓扳手轉(zhuǎn)動并將螺栓擰緊；

c、當(dāng)螺栓與塔筒表面之間的壓力達(dá)到設(shè)定值時，電動泵停止工作，液壓扳手停止轉(zhuǎn)動。

進(jìn)一步，在b步驟中，至少兩個壓力傳感器同時檢測到螺栓端部與塔筒表面之間的壓力小于設(shè)定值時，電動泵即啟動工作。

進(jìn)一步，當(dāng)電動泵啟動時，向與其連接的全部液壓扳手供油，使液壓扳手轉(zhuǎn)動，當(dāng)與電動泵控制系統(tǒng)連接的壓力傳感器的檢測值全部達(dá)到設(shè)定值時，電動泵停止工作。

進(jìn)一步，在b步驟中，任意一壓力傳感器檢測到螺栓端部與塔筒表面之間的壓力小于設(shè)定值時，電動泵即啟動工作，并向與該壓力傳感器所在處的液壓扳手供油，使液壓扳手旋轉(zhuǎn)，當(dāng)該壓力傳感器的檢測值達(dá)到設(shè)定值時，電動泵停止工作。

采用本實(shí)用新型所述的技術(shù)方案后，帶來以下有益效果：

1、本實(shí)用新型通過在螺栓與塔筒的連接處，設(shè)置可以檢測螺栓與塔筒之間壓力大小的壓力傳感器，實(shí)現(xiàn)了對螺栓松緊程度的自動檢測，并且通過實(shí)時檢測的方式可以及早的發(fā)現(xiàn)松動的螺栓，有效解決了人工檢測時的費(fèi)時費(fèi)力和檢測不準(zhǔn)的問題。

2、本實(shí)用新型在連接塔筒的螺栓上增加了液壓扳手，并且，為液壓扳手提供動力的電動泵的控制系統(tǒng)與壓力傳感器連接，可以實(shí)現(xiàn)對松動螺栓的自動擰緊，無需人工干擾即可完成對螺栓的檢測和擰緊工作，有效避免了螺栓發(fā)生松動而得不到及時處理等情況的發(fā)生，并且大大降低了人工勞動的強(qiáng)度，減輕了人工負(fù)擔(dān)，有效保證了風(fēng)機(jī)塔筒連接的可靠性。

附圖說明

圖1：本實(shí)用新型的局部結(jié)構(gòu)剖視圖；

圖2：本實(shí)用新型壓力傳感器的一種安裝位置示意圖；

圖3：本實(shí)用新型實(shí)施例一的局部俯視圖；

圖4：本實(shí)用新型實(shí)施例一的連接原理圖；

圖5：本實(shí)用新型實(shí)施例二的俯視圖；

圖6：本實(shí)用新型實(shí)施例二的連接原理圖；

其中：1、塔筒 2、螺栓 3、螺母 4、液壓扳手 5、電動泵 6、壓力傳感器 7、高壓軟管 8、固定板 9、集成閥組 41、套筒。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。

實(shí)施例一

如圖1所示，一種風(fēng)機(jī)塔筒上的螺栓預(yù)緊裝置，包括，安裝在塔筒1連接處的應(yīng)力檢測裝置和螺栓擰緊裝置，所述應(yīng)力檢測裝置包括，沿塔筒1圓周方向設(shè)置的多個壓力傳感器6，所述壓力傳感器6設(shè)置在螺栓2端部與塔筒1相接觸的一側(cè)，由螺栓2將其壓緊在塔筒1表面，以檢測螺栓2與塔筒1之間的壓力；所述壓力傳感器6與螺栓擰緊裝置連接，以產(chǎn)生控制螺栓擰緊裝置動作的電信號。當(dāng)壓力傳感器6的檢測值小于設(shè)定值時，螺栓擰緊裝置工作將螺栓擰緊，當(dāng)壓力傳感器6的檢測值等于或大于設(shè)定值時，螺栓擰緊裝置停止工作。所述螺栓擰緊裝置包括，與螺栓2配套安裝的液壓扳手4和電動泵5，液壓扳手4用于旋擰螺栓2，通過設(shè)定好的扭矩值，液壓扳手4可將螺栓2自動擰緊，電動泵5用于向液壓扳手4提供高壓油，優(yōu)選地，所述電動泵5為高壓柱塞泵。所述壓力傳感器6與電動泵5的控制系統(tǒng)連接，根據(jù)壓力傳感器6的檢測值，控制系統(tǒng)可自動控制電動泵5運(yùn)行。

所述壓力傳感器6為環(huán)形應(yīng)變片，所述環(huán)形應(yīng)變片的內(nèi)孔大于螺栓2直徑，使環(huán)形應(yīng)變片套在螺栓2上，并由螺母3壓緊在塔筒1表面，所述壓力傳感器6的檢測值即為螺母3施加在塔筒1表面的壓力值，當(dāng)螺栓2松動時，相應(yīng)地，壓力傳感器6的檢測值將會變小，當(dāng)檢測值小于限定值時，電動泵5將開始工作，并向液壓扳手4供油，使液壓扳手4將螺栓2擰緊。

如圖2所示，優(yōu)選地，所述壓力傳感器6的數(shù)量至少為四個，其中，至少一對沿著主風(fēng)向設(shè)置，另一對垂直于主風(fēng)向設(shè)置，其中主風(fēng)向如圖中箭頭所示。由于受地形和氣候影響，風(fēng)場的變化一般都有一定的規(guī)律可尋，其中，一般將主要的來風(fēng)風(fēng)向定義為主風(fēng)向，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的大部分時間都正對主風(fēng)向進(jìn)行發(fā)電，因此在塔筒受力分析時，也會重點(diǎn)考慮主風(fēng)向上的受力。

為了提高檢測的準(zhǔn)確性，所述壓力傳感器6的數(shù)量也可以與螺栓2數(shù)量相同，即每個螺栓2上對應(yīng)安裝有一個壓力傳感器6。

所述電動泵5固定設(shè)置在塔筒1連接處的平臺上，所述液壓扳手4通過高壓軟管7與電動泵5連接，液壓扳手4的數(shù)量與螺栓2數(shù)量相同，在安裝時，所述液壓扳手4通過與螺母3配套的套筒41與螺母3連接，液壓扳手4的外殼通過一固定板8與塔筒1內(nèi)壁固定連接，如焊接，當(dāng)液壓扳手4工作時，套筒41帶動螺母3旋轉(zhuǎn)，而液壓扳手4的外殼不動，從而使螺栓2被重新擰緊。

如圖3和如4所示，具體地，所述電動泵5通過一集成閥組9與各個液壓扳手4連接，電動泵5通過雙聯(lián)高壓油管與集成閥組9連接，所述集成閥組9設(shè)有多個接口，每個接口對應(yīng)與一液壓扳手4連接，并可單獨(dú)控制，使每個液壓扳手4可實(shí)現(xiàn)單獨(dú)供油。每個壓力傳感器6設(shè)有標(biāo)號，如第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、第三壓力傳感器……第N壓力傳感器，對應(yīng)的，每個液壓扳手2也設(shè)有標(biāo)號，如第一液壓扳手、第二液壓扳手、第三液壓扳手……第N液壓扳手，其中第一壓力傳感器與第一液壓扳手對應(yīng)同一螺栓，同理，第二壓力傳感器與第二液壓扳手對應(yīng)同一螺栓，以此類推，第N壓力傳感器與第N液壓扳手對應(yīng)同一螺栓。

一般的，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的塔筒1由多節(jié)組成，在每節(jié)塔筒1的連接處設(shè)有一電動泵5及與該電動泵5配套的若干液壓扳手4，所述電動泵5與液壓扳手4連接的高壓軟管7上設(shè)有安全閥，以防止發(fā)生管路壓力過載的情況。

本實(shí)施例的螺栓預(yù)緊裝置的螺栓擰緊方法，包括以下步驟：

a、在螺栓2端部與塔筒1表面之間設(shè)置壓力傳感器6，并讀取兩者之間的壓力；

b、當(dāng)壓力傳感器6檢測到螺栓2端部與塔筒1表面之間的壓力小于設(shè)定值時，啟動電動泵5，使液壓扳手4轉(zhuǎn)動并將螺栓2擰緊；

c、當(dāng)螺栓2與塔筒1表面之間的壓力達(dá)到設(shè)定值時，電動泵5停止工作，液壓扳手4停止轉(zhuǎn)動。

具體地，在b步驟中，任意一壓力傳感器6檢測到螺栓2端部與塔筒1表面之間的壓力小于設(shè)定值時，電動泵5即啟動工作，并且，集成閥組9控制只向與該壓力傳感器6對應(yīng)的液壓扳手4供油，使液壓扳手4旋轉(zhuǎn)。

當(dāng)該壓力傳感器6的檢測值達(dá)到設(shè)定值時，電動泵5停止工作。

在螺栓2一旦發(fā)生松動時，本實(shí)用新型可快速發(fā)現(xiàn)松動螺栓2，并通過液壓扳手4將螺栓2重新擰緊，保證了塔筒1連接的穩(wěn)定性，減少了安全隱患。

實(shí)施例二

如圖5和圖6所示，本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別在于，本實(shí)施例的電動泵5與液壓扳手4的連接方式與實(shí)施例一不同，相應(yīng)的，螺栓2的擰緊方法也不同。具體地，所述電動泵5通過總供油管和總回油管與各個液壓扳手4連接，總供油管和總回油管為雙聯(lián)高壓油管，所述總供油管和總回油管上設(shè)有多個接口，每個接口對應(yīng)與一液壓扳手4連接，即每個液壓扳手4由電動泵5同時供油。

由于每節(jié)塔筒1連接處的螺栓2規(guī)格相同，額定的扭矩值也相同，因此，采用電動泵5向每個液壓扳手4同時供油的方式，可以簡化連接結(jié)構(gòu)，簡化控制過程，有利于降低設(shè)備成本。

本實(shí)施例的螺栓預(yù)緊裝置的螺栓擰緊方法，包括以下步驟：

a、在螺栓2端部與塔筒1表面之間設(shè)置壓力傳感器6，并讀取兩者之間的壓力；

b、當(dāng)壓力傳感器6檢測到螺栓2端部與塔筒1表面之間的壓力小于設(shè)定值時，啟動電動泵5，使液壓扳手4轉(zhuǎn)動并將螺栓2擰緊；

c、當(dāng)螺栓2與塔筒1表面之間的壓力達(dá)到設(shè)定值時，電動泵5停止工作，液壓扳手4停止轉(zhuǎn)動。

具體地，在b步驟中，至少兩個壓力傳感器6同時檢測到螺栓2端部與塔筒1表面之間的壓力小于設(shè)定值時，電動泵5即啟動工作，以減少因單個壓力傳感器6損壞而造成的錯誤判斷。

當(dāng)電動泵5啟動時，向與其連接的全部液壓扳手4供油，使液壓扳手4轉(zhuǎn)動，當(dāng)與電動泵5控制系統(tǒng)連接的壓力傳感器6的檢測值全部達(dá)到設(shè)定值時，電動泵5停止工作。

以上所述為本實(shí)用新型的實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本實(shí)用新型原理前提下，還可以做出多種變形和改進(jìn)，這也應(yīng)該視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。