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螺栓,作為風(fēng)電機(jī)組主要的連接方式之一,應(yīng)用在輪轂、齒輪箱、葉片連接、塔筒連接等諸多關(guān)鍵部位,螺栓的安全關(guān)系到整個(gè)風(fēng)電機(jī)組的安全可靠運(yùn)行。在風(fēng)電機(jī)組中使用高強(qiáng)度螺栓,就是為了獲得較高的預(yù)緊力,但螺栓質(zhì)量、裝配方法、擰緊工具、操作者都會(huì)影響到zui終螺紋的連接質(zhì)量,從而影響螺栓的預(yù)緊效果。本文主要探討螺栓上緊時(shí)需要重視的兩個(gè)重要系數(shù),扭矩系數(shù)和摩擦系數(shù)。
Ⅰ 扭矩系數(shù)K
螺栓上緊扭矩T與軸向力F有如下的關(guān)系:
T=K•D•F
其中D為螺栓公稱直徑,K稱作扭矩系數(shù)。
扭矩系數(shù)K,是一個(gè)由實(shí)驗(yàn)確定的常數(shù)。它的值取決于螺紋副的幾何形狀以及螺紋副的摩擦情況。從公式中可以看出,扭矩系數(shù)K決定了在上緊扭矩的轉(zhuǎn)化中軸向力所占的比例,因此這個(gè)系數(shù)對(duì)螺栓緊固的研究非常重要。
首先,緊固件的幾何形狀決定了多大的上緊扭矩可以產(chǎn)生一個(gè)特定的預(yù)緊力,這里,螺距是一個(gè)決定性因素。螺栓是一個(gè)幾何體,它相當(dāng)于一種“螺旋上升的平面” ,因此影響了整個(gè)螺紋連接中力的分布情況(《實(shí)現(xiàn)螺栓可靠裝配的10個(gè)步驟》.
第二個(gè)影響因素是摩擦情況,能讓摩擦發(fā)生變化的因素都能對(duì)扭矩系數(shù)產(chǎn)生影響,例如螺栓表面是否有潤(rùn)滑劑,如果選擇了潤(rùn)滑劑,潤(rùn)滑劑的種類和具體應(yīng)用工藝的變化也都會(huì)對(duì)系數(shù)K產(chǎn)生影響。
隨著螺紋表面摩擦條件的不同,轉(zhuǎn)化的預(yù)緊力也不相同。螺栓潤(rùn)滑條件越好,同一預(yù)緊扭矩下轉(zhuǎn)化的預(yù)緊力就越大,即扭矩系數(shù)K越小。我們?cè)谏暇o過程中需要的是穩(wěn)定適中的預(yù)緊力,即需要一個(gè)穩(wěn)定的扭矩系數(shù)K來保證同一法蘭面預(yù)緊力的均一性。在上緊扭矩T相同的條件下,K值過大,則轉(zhuǎn)化的預(yù)緊力太小,達(dá)不到設(shè)計(jì)的預(yù)緊要求;K值過小,則會(huì)放大誤差,由于整個(gè)操作、監(jiān)測(cè)等的系統(tǒng)性誤差,如扭矩扳手就有±4%的誤差,易導(dǎo)致軸力過載,螺紋連接副失效;K值不穩(wěn)定,則轉(zhuǎn)化的預(yù)緊力不一致,容易形成應(yīng)力集中。使用潤(rùn)滑劑能夠使螺栓扭矩系數(shù)的穩(wěn)定性和一致性大大提高,有效避免這些風(fēng)險(xiǎn),因此風(fēng)電行業(yè)內(nèi)針對(duì)有較高扭矩要求的螺栓廣泛采用抗咬合潤(rùn)滑劑。
對(duì)于螺栓的扭矩性能的測(cè)試,濟(jì)南中創(chuàng)有一款螺栓扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)臺(tái)專門針對(duì)螺栓這個(gè)產(chǎn)品而測(cè)試的。具體詳細(xì)的資料請(qǐng)咨詢我公司的銷售人員。