一种风电机组塔筒法兰连接螺栓的布置方法技术

本发明专利技术提供的一种风电机组塔筒法兰连接螺栓的布置方法，包括以下步骤：步骤1，分别对塔筒、塔筒法兰及连接螺栓进行建模，分别得到塔筒模型、塔筒法兰模型和螺栓模型；步骤2，根据得到的塔筒模型、塔筒法兰模型和螺栓模型模拟风电机组运行，获取每个连接螺栓的初始参考位置；步骤3，采集每个连接螺栓在初始参考位置，且风电机组处于最高风力时，每个连接螺栓对应的荷载数据；计算每个连接螺栓对应的极限载荷；步骤4，根据得到的每个连接螺栓的荷载数据对每个连接螺栓对应的极限载荷进行调整；进而根据初始参考位置和调整后的极限载荷对每个连接螺栓进行布置；本发明专利技术能够防止连接螺栓受力不均，载荷大的连接螺栓过早损坏，提高了风电机组的安全性。风电机组的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种风电机组塔筒法兰连接螺栓的布置方法


[0001]本专利技术涉及风电机组塔筒领域，具体涉及一种风电机组塔筒法兰连接螺栓的布置方法。

技术介绍

[0002]风力发电机组包括支撑发电机组的塔筒、电力设备和叶片，而电力设备又包括蓄电池充电控制器、逆变器、卸荷器、并网控制器、蓄电池组等，电力设备和叶片通过法兰和连接螺栓固定在塔筒上。
[0003]由于风电机组的体积很大，如果不能准确的计算各连接部件的应力和作用力，在生产时进行针对设计，会影响设备连接的稳定。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种风电机组塔筒法兰连接螺栓的布置方法，解决了现有技术中存在的上述不足。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0006]本专利技术提供的一种风电机组塔筒法兰连接螺栓的布置方法，包括以下步骤：
[0007]步骤1，分别对塔筒、塔筒法兰及连接螺栓进行建模，分别得到塔筒模型、塔筒法兰模型和螺栓模型；
[0008]步骤2，根据得到的塔筒模型、塔筒法兰模型和螺栓模型模拟风电机组运行，获取每个连接螺栓的初始参考位置；
[0009]步骤3，采集每个连接螺栓在初始参考位置，且风电机组处于最高风力时，每个连接螺栓对应的荷载数据；
[0010]计算每个连接螺栓对应的极限载荷；
[0011]步骤4，根据得到的每个连接螺栓的荷载数据对每个连接螺栓对应的极限载荷进行调整；进而根据初始参考位置和调整后的极限载荷对每个连接螺栓进行布置。
[0012]优选地，步骤1中，利用ANSYS软件分别对塔筒、塔筒法兰及连接螺栓进行建模。
[0013]优选地，步骤2中，根据得到的塔筒模型、塔筒法兰模型和螺栓模型模拟风电机组运行，获取每个连接螺栓的初始参考位置，具体方法是：
[0014]设定每个连接螺栓的初始位置，并采集该初始位置每个连接螺栓对应的荷载；
[0015]调整每个连接螺栓的位置直至总角度，获取得到多组荷载数据；
[0016]计算每组荷载数据对应的荷载差，得到多个荷载差；
[0017]从多个荷载差值中选取最小荷载差值，并将该最小荷载差值对应的连接螺栓位置作为初始参考位置。
[0018]优选地，计算每组荷载数据对应的荷载差，得到多个荷载差，具体方法是：
[0019]从每组荷载数据中选取最大荷载值和最小荷载值，根据得到的最大荷载值和最小荷载值计算得到该组荷载数据对应的荷载差。
[0020]优选地，调整每个连接螺栓的位置直至总角度的具体方法是：
[0021]以0.5
°
进行偏转调整每个连接螺栓。
[0022]优选地，通过下式计算总角度：
[0023][0024]其中，N为连接螺栓的数量；X为总角度。
[0025]优选地，所述设定位置为与连接螺栓初始位置相邻的安装孔。
[0026]优选地，步骤3中，通过有限元分析法计算得到每个连接螺栓对应的极限载荷。
[0027]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0028]本专利技术提供的一种风电机组塔筒法兰连接螺栓的布置方法，通过根据风电机组工作时法兰对各方向施加的载荷，不断调节连接螺栓的位置，直至找到受力最为均匀的点，如此防止连接螺栓受力不均，载荷大的连接螺栓过早损坏，提高了风电机组的安全性；
[0029]通过测算最高风力下连接螺栓荷载数据，再计算连接螺栓在高温和低温两种状态下的极限载荷，如此分别对各方位连接螺栓进行强度加工，使两种温度下的极限载荷均大于荷载数据，如此通过准确的计算和准确的设计，使连接螺栓使用寿命更长，安全保障更好。
具体实施方式
[0030]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]实施例
[0032]本专利技术提供的一种风电机组塔筒法兰连接螺栓的布置方法，包括以下步骤：
[0033]S1、在ANSYS软件中对塔筒、塔筒法兰及连接螺栓分别进行建模；
[0034]S2、模拟风电机组工作，设定每个连接螺栓的初始位置,并采集在该初始位置下，每个连接螺栓的荷载数据；
[0035]S3、将连接螺栓围绕法兰进行旋转，且以0.5
°
的偏转角度调整每个连接螺栓的位置直至总角度；得到多组荷载数据；
[0036]从每组荷载数据中选取最大荷载值和最小荷载值，根据得到的最大荷载值和最小荷载值计算得到该组荷载数据对应的荷载差；
[0037]从多个荷载差值中选取最小荷载差值，并将该最小荷载差值对应的连接螺栓位置作为初始参考位置；
[0038]S4、将连接螺栓设置在初始参考位置，再次采集在风电机组在待测风场设定时间段内最高风力工作环境下，连接螺栓的荷载数据M；
[0039]S5、计算各方位连接螺栓能承受的极限载荷；
[0040]S6、根据连接螺栓的荷载数据M对极限载荷进行调整；进而根据初始参考位置和调整后的极限载荷对每个连接螺栓进行布置。
[0041]具体地：
[0042]S3中，连接螺栓旋转的总角度为X：
[0043][0044]其中，N为连接螺栓的数量。
[0045]S5中，连接螺栓承受的极限载荷是根据有限元分析方法获得；
[0046]极限负载测量应在C1+5和C2‑
5两种温度下进行：
[0047]C1为实施地一年最高温度；
[0048]C2为实施地一年最低温度。
[0049]通过在最高温加5度，最低温减5度的环境下测量，如此留出安全缓冲距离，可以减少误差和环境突变对连接螺栓性能造成的影响。
[0050]尽管已经示出和描述了本专利技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本专利技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本专利技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风电机组塔筒法兰连接螺栓的布置方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，分别对塔筒、塔筒法兰及连接螺栓进行建模，分别得到塔筒模型、塔筒法兰模型和螺栓模型；步骤2，根据得到的塔筒模型、塔筒法兰模型和螺栓模型模拟风电机组运行，获取每个连接螺栓的初始参考位置；步骤3，采集每个连接螺栓在初始参考位置，且风电机组处于最高风力时，每个连接螺栓对应的荷载数据；计算每个连接螺栓对应的极限载荷；步骤4，根据得到的每个连接螺栓的荷载数据对每个连接螺栓对应的极限载荷进行调整；进而根据初始参考位置和调整后的极限载荷对每个连接螺栓进行布置。2.根据权利要求1所述的一种风电机组塔筒法兰连接螺栓的布置方法，其特征在于，步骤1中，利用ANSYS软件分别对塔筒、塔筒法兰及连接螺栓进行建模。3.根据权利要求1所述的一种风电机组塔筒法兰连接螺栓的布置方法，其特征在于，步骤2中，根据得到的塔筒模型、塔筒法兰模型和螺栓模型模拟风电机组运行，获取每个连接螺栓的初始参考位置，具体方法是：设定每个连接螺栓的初始位置，并采集该初始位置每个连接螺栓对应的荷载；调整每个连接螺栓的位置直至总角度，获取得到多组荷载...

【专利技术属性】
技术研发人员：李颖峰，韩斌，赵勇，王迪，程方，符浩，王晨，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：