風(fēng)電某項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)發(fā)電機(jī)和葉輪聯(lián)接高強(qiáng)度

　　本文以內(nèi)蒙古風(fēng)電某項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)97#和53#風(fēng)機(jī)為例，總結(jié)發(fā)電機(jī)和葉輪聯(lián)結(jié)高強(qiáng)度螺栓卡死和斷裂問(wèn)題處理的方法。

　　《中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)》(旬刊)國(guó)家一級(jí)學(xué)報(bào)，國(guó)內(nèi)外公開發(fā)行，全國(guó)中文核心期刊。主要出版動(dòng)力和電力工程領(lǐng)域的新理論、新方法、新技術(shù)和新成果。主要服務(wù)對(duì)象是電力工業(yè)和電工制造領(lǐng)域的廣大科技工作者、高級(jí)工程技術(shù)人員和高等院校師生。

　　一、高強(qiáng)度螺栓簡(jiǎn)介

　　高強(qiáng)度螺栓：是指螺栓性能等級(jí)8.8、10.9和12.9，螺栓材質(zhì)為低碳合金鋼或中碳鋼并經(jīng)熱處理(淬火、回火)。

　　高強(qiáng)度螺栓連接的原理：它是用特制的扳手上緊螺帽，使螺栓產(chǎn)生巨大而又受控制的預(yù)拉力，通過(guò)螺帽和墊板，對(duì)被連接件也產(chǎn)生了同樣大小的預(yù)壓力。在預(yù)壓力作用下，沿被連接件表面就會(huì)產(chǎn)生較大的摩擦力，因此，只要軸力小于此摩擦力，構(gòu)件便不會(huì)滑移，連接就不會(huì)受到破壞。高強(qiáng)度螺栓一般用于永久連接，預(yù)緊力矩后不可重復(fù)使用。

　　高強(qiáng)度螺栓連接具有施工簡(jiǎn)單、受力性能好、可拆換、耐疲勞、以及在動(dòng)力荷載作用下不致松動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，因此在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)這類機(jī)械性能要求較高的結(jié)構(gòu)件上，它是主要聯(lián)結(jié)方式。

　　二、聯(lián)結(jié)螺栓卡死和斷裂問(wèn)題描述

　　在內(nèi)蒙古某風(fēng)電項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)，風(fēng)電機(jī)組安裝公司在97#風(fēng)機(jī)上緊固發(fā)電機(jī)和葉輪聯(lián)結(jié)螺栓，使用液壓扳手第二次緊固時(shí)，螺栓就卡死不能繼續(xù)旋緊，因此螺栓并沒(méi)有進(jìn)行第三次力矩緊固，螺栓頭部露出大約30mm。共有4副螺栓卡死。

　　安裝公司在53#風(fēng)機(jī)上使用液壓扳手第三次緊固力矩時(shí)，直接將4副螺栓扭斷，螺栓頭部被整體去除，斷裂的螺栓螺紋部分留在動(dòng)軸法蘭和輪轂法蘭的螺栓孔中。

　　三、聯(lián)結(jié)螺栓卡死和斷裂原因簡(jiǎn)單分析

　　發(fā)電機(jī)動(dòng)軸和輪轂聯(lián)結(jié)螺栓緊固時(shí)卡死和斷裂，從現(xiàn)場(chǎng)法蘭螺栓孔螺紋查看，螺紋中有明顯的鋼渣，初步分析斷裂原因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有使用絲錐攻絲，再加上操作人員使用液壓扳手緊固螺栓時(shí)增加力矩過(guò)快綜合造成的。

　　四、聯(lián)結(jié)螺栓卡死和斷裂問(wèn)題處理方法

　　(一)、聯(lián)結(jié)螺栓卡死的處理

　　1、取出工具的選擇

　　97#風(fēng)機(jī)動(dòng)軸和輪轂法蘭聯(lián)結(jié)螺栓有4個(gè)卡死，但是沒(méi)有斷裂，因此考慮使用專用工具從螺栓孔中整體取出，因聯(lián)結(jié)螺栓規(guī)格為M36，而且緊固力矩較大，選用增力比1：33的增力包+力矩扳手實(shí)施取出工作。

　　2、詳細(xì)操作步驟

　　(1)、根據(jù)螺栓規(guī)格為M36，選用與增力包聯(lián)結(jié)規(guī)格為55mm的厚壁套筒頭。

　　(2)、根據(jù)螺栓在法蘭面的位置，選擇可以穩(wěn)固安裝增力包反作用力臂的方向，由于增力包的反作用力臂長(zhǎng)度在不同規(guī)格螺栓接觸面并不一致，在力臂安裝接觸面較小時(shí)，可以采用在鄰近螺栓頭上額外放置套筒頭的方法。由于動(dòng)軸和輪轂聯(lián)結(jié)法蘭面此時(shí)為豎直狀態(tài)，安裝操作增力包時(shí)要注意防止墜落傷人。

　　(3)、兩個(gè)人配合操作，動(dòng)軸側(cè)的一個(gè)人使用力矩扳手向增力包施加力矩，另一個(gè)人在輪轂內(nèi)使用手電觀察螺栓旋動(dòng)情況。

　　(4)、力矩扳手使用要點(diǎn)：

　　首先將力矩扳手調(diào)整到120N•m，然后按照順時(shí)針右旋方向緩慢旋動(dòng)力矩扳手，達(dá)到力矩值后，停上1分鐘左右，使螺栓散去因增加力矩時(shí)產(chǎn)生的熱量。

　　然后再加力矩值到130N•m，達(dá)到力矩值后，再停上1分鐘;

　　然后再加力矩值到135N•m，在、再停上1分鐘;

　　最后加到140N•m，停止2分鐘;

　　松開增力包力矩，調(diào)整旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r(shí)針左旋方向，將增力包一次性旋出。

　　注意：輪轂內(nèi)觀察者要仔細(xì)查看螺栓頭旋動(dòng)方向和旋動(dòng)量大小，及時(shí)向操作力矩扳手的人傳遞信息，同時(shí)用廢磁鋼塊清理螺栓和鑄件的鋼屑。

　　兩人配合，輪換打力矩，反復(fù)進(jìn)行第(4)步操作，經(jīng)過(guò)連續(xù)4-6小時(shí)的操作，可以將卡死的螺栓取出。取出螺栓后，使用絲錐將鑄件螺栓孔重新攻絲，最后重新聯(lián)結(jié)對(duì)應(yīng)規(guī)格螺栓。

　　(二)、聯(lián)結(jié)螺栓斷裂的處理

　　1、取出工具的選擇

　　53#風(fēng)機(jī)動(dòng)軸和輪轂法蘭聯(lián)結(jié)螺栓有4個(gè)斷裂，因斷裂螺栓沒(méi)有六角頭，無(wú)法使用增力包，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)有的斷頭螺栓取出器均小于M36，因此先后試用了三種工具。

　　第一次試用比螺栓規(guī)格小的麻花鉆頭鉆孔，因螺栓為合金結(jié)構(gòu)鋼材質(zhì)，屈服強(qiáng)度高，麻花鉆頭無(wú)法鉆入到螺栓中;

　　第二次試用圓柱形模具電磨頭，打磨效果不好，也不容易操作電磨;

　　第三次試用錐形模具電磨頭打磨，盡管打磨時(shí)間較長(zhǎng)，但是效果較好。

　　2、詳細(xì)操作步驟

　　(1)、選擇直徑與螺栓孔匹配的錐形電磨頭，在模具電磨緊固后開始打磨螺栓;

　　(2)、首先打磨斷裂螺栓的中部，直到沿螺栓方向磨穿斷裂螺栓的斷裂面;

　　(注意：用廢磁鋼頭及時(shí)吸出打磨出的鐵粉)

　　(3)、逐漸擴(kuò)大打磨螺栓孔的面積，徹底磨平所有螺紋部分;

　　(4)、鐵錘和鏨子將剩余的鋼環(huán)敲擊沖出。

　　(5)、取出螺栓后，繼續(xù)打磨將螺栓孔擴(kuò)大孔徑，直到可使用同規(guī)格六角頭螺栓。

　　采用以上方法取出53#風(fēng)機(jī)2個(gè)螺栓歷時(shí)10天。

　　五、總結(jié)

　　由上述聯(lián)結(jié)螺栓問(wèn)題處理的過(guò)程我總結(jié)如下：

　　1、 嚴(yán)把現(xiàn)場(chǎng)安裝質(zhì)量關(guān)

　　風(fēng)機(jī)在現(xiàn)場(chǎng)安裝前，機(jī)艙、發(fā)電機(jī)和葉輪聯(lián)結(jié)螺栓螺紋孔必須過(guò)絲，緊固螺栓力矩時(shí)必須嚴(yán)格按照規(guī)程操作電動(dòng)、液壓扳手。

　　2、 建議

　　對(duì)所有螺栓問(wèn)題的處理過(guò)程和方法編制成可操作的流程性文件。

　　在此本人根據(jù)內(nèi)蒙古某風(fēng)電現(xiàn)場(chǎng)和以及在裝配車間實(shí)習(xí)的情況，提出一個(gè)簡(jiǎn)單的“螺栓問(wèn)題處理流程”的構(gòu)想，具體步驟如下：

　　(1)、確定流程所控制的螺栓的種類。如按照?qǐng)鏊譃榭傃b的、現(xiàn)場(chǎng)的，按照材質(zhì)強(qiáng)度和力矩值分為重要控制和一般控制等等。

　　(2)、確定流程的主要負(fù)責(zé)部門/崗位和涉及部門/崗位。在項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的螺栓問(wèn)題是由質(zhì)量服務(wù)質(zhì)控和服務(wù)吊裝組共同完成的，主要責(zé)任部門均不明確。

　　(3)確定流程觸發(fā)的條件。如車間和現(xiàn)場(chǎng)反饋的螺栓卡死和斷裂報(bào)告。

　　(4)確定流程處理過(guò)程和方法。針對(duì)不同螺栓問(wèn)題，根據(jù)螺栓規(guī)格，材質(zhì)，螺紋特點(diǎn)，聯(lián)結(jié)部位材質(zhì)和外形尺寸狀況，現(xiàn)場(chǎng)操作空間和環(huán)境，選擇合適的取出工具，如增力包、力矩扳手、斷頭螺栓取出器、麻花鉆頭、電磨等。

　　(5)確定流程的最終解決方案。取出螺栓后在保證質(zhì)量的前提下，有替代問(wèn)題螺栓的方法和部件，還需要進(jìn)一步討論和確定。[!--empirenews.page--]

　　(6)確定流程優(yōu)化的方法。每年由主要責(zé)任部門搜集整理各總裝廠和項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的各種螺栓問(wèn)題資料，編制成《公司螺栓問(wèn)題處理手冊(cè)》，使螺栓問(wèn)題處理流程標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和系統(tǒng)化。

　　參考文獻(xiàn)：

　　1、《GB/T5782-2000六角頭螺栓》

　　2、《GB/T3077-1999合金結(jié)構(gòu)鋼》