【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及风力发电机组检修维护，具体为一种多通道智能超声液压扳手紧固系统。
技术介绍
1、为了更低的度电成本，风电塔筒和叶片尺寸越来越大（长度、弦长、重量），风机稳定性对叶片制造、安装和控制精度更敏感，而这些因素最终通过气动不平衡反应在对风机振动、载荷和发电量的影响上，要求螺栓紧固工作时受力均匀。
2、随着风电行业快速发展，风电机组不断增大，风机各大部件连接高强螺栓面临着严峻的挑战，松动及断裂问题频发，由此引发风机大部件掉落，甚至倒塔等恶性事故，给风电场造成重大财产损失。
3、目前风电行业都是扭矩法施工，扭矩合格即判断合格。而扭矩法紧固受原理所限，摩擦系数一致性难以控制，紧固后的螺栓轴力分散性大，轴力存在不合格情况。扭矩法紧固需要对工作过程进行严格管控，但是由于管控因素过多，且缺乏安装后对紧固质量（轴力）进行快速校核的仪器，施工方容易忽视安装质量。一个环节出问题就会造成轴力不合格。
4、总之，只有直测轴力，才能准确获知螺栓连接的实际情况，即轴力合格才能证明连接合格。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种多通道智能超声液压扳手紧固系统，具备通过控制面板设置预紧力数值，并通过网络将该数值传输至反馈运算单元，反馈运算单元根据设置的预紧力数值计算标准紧力数值，并将该数值通过网络传输至控制器，引入超声传感器，安装在螺栓周围的工作台上，在拧紧过程中实时测取螺栓轴向预紧力，并反馈给电液伺服系统，控制超声液压扳手施拧，由于测取的是直接轴
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种多通道智能超声液压扳手紧固系统，包括参数调整面板、螺栓、超声液压扳手、反馈运算单元、控制器、液压泵、超声传感器以及超声测力单元；
3、所述参数调整面板用于设置预紧力数值，并通过网络将该数值传输至反馈运算单元；
4、所述反馈运算单元根据设置的预紧力数值计算标准紧力数值，并将该数值通过网络传输至控制器；
5、所述控制器根据反馈运算单元传输的标准紧力数值，控制调整液压泵的压力；
6、所述超声传感器用于在拧紧螺栓的过程中，实时测取计算螺栓轴向预紧力，并将该值反馈给电液伺服系统对螺栓进行拧紧；
7、所述液压泵属于电液伺服系统，液压泵根据螺栓轴向预紧力的值控制超声液压扳手对螺栓进行拧紧；
8、所述超声测力单元用于测量超声液压扳手输出的力，包括紧固时的拉伸力与压缩力。
9、所述螺栓周围有工作台，超声传感器安装在所述工作台上。
10、优选的，所述参数调整面板通过使用液晶显示屏幕，由操作人员在该可视化界面进行预紧力数值设置。
11、优选的，所述反馈运算单元根据设置的预紧力数值计算标准紧力数值，计算公式如下：；公司中，表示标准紧力数值，表示预紧力数值，表示摩擦系数，表示螺栓的截面积，摩擦系数与截面积通过螺栓材料的数据表格获取。
12、优选的，所述控制器根据反馈运算单元传输的标准紧力数值，控制调整液压泵的压力，控制方法如下：
13、液压泵根据控制算法内部的控制策略，计算出调整液压泵的输出压力，这个算法是一个pid控制器，用于根据系统反馈调整液压泵的压力输出。
14、优选的，所述液压泵属于电液伺服系统，电液伺服系统是一种结合了电气和液压控制技术的系统，用于实现精确的位置、速度和力量控制，通过控制电动机驱动液压泵，进而控制液压执行器的运动，实现对机械系统的精确定位、运动控制和力量控制。
15、优选的，所述螺栓周围有工作台，超声传感器安装在所述工作台上用于同时检测两个及以上螺栓的紧固状态。
16、优选的，所述超声传感器用于在拧紧螺栓的过程中，实时测取计算螺栓轴向预紧力，计算公式如下：公式中，表示螺栓轴向预紧力，表示螺栓预紧系数，预紧系数取决于螺栓的材料、螺纹的类型以及润滑情况等因素，在螺栓设计手册相关标准中获取，表示施加在螺栓的轴向拉力，该值可通过系统自动获取。
17、优选的，所述电液伺服系统根据螺栓轴向预紧力的值控制超声液压扳手对螺栓进行拧紧，拧紧过程如下：
18、根据测得的轴向预紧力，通过电液伺服系统控制超声液压扳手的拧紧力矩输出，在拧紧过程中，系统会实时监测螺栓的轴向预紧力，并根据预设的预紧力数值调整液压系统的输出，确保螺栓拧紧到设定的预紧力水平。
19、优选的，所述超声测力单元用于测量超声液压扳手输出的紧固时的拉伸力，计算公式如下：；公式中，表示超声液压扳手输出的紧固时的拉伸力，表示超声液压扳手输出的紧固压力，该值通过系统自动获取，表示超声测力单元的有效测力面积，该面积计算公式为，为所有进行紧固的螺栓的圆孔半径，表示预设的预紧力数值。
20、优选的，所述超声测力单元用于测量超声液压扳手输出的紧固时的压缩力，计算公式如下：；公式中，表示超声液压扳手输出的紧固时的压缩力，表示液压扳手需要紧固的螺栓的重量，表示紧固螺栓的横截面积。
21、与现有技术相比，本专利技术提供了一种多通道智能超声液压扳手紧固系统，具备以下有益效果：
22、1、避免了目前普通液压扳手按照力矩值紧固的缺点，采用直接测量轴力的方法，精确反映螺栓受力情况。
23、2、采用双通道或多通道，对称或米字型施工，使螺栓紧固时整圈法兰面轴力均衡。
24、3、有配套的手机（pc）程序，施工时方便观测数据。
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1.一种多通道智能超声液压扳手紧固系统，其特征在于：包括参数调整面板、螺栓、超声液压扳手、反馈运算单元、控制器、液压泵、超声传感器以及超声测力单元；
2.根据权利要求1所述的一种多通道智能超声液压扳手紧固系统，其特征在于：所述参数调整面板通过使用液晶显示屏幕，由操作人员在该可视化界面进行预紧力数值设置。
3.根据权利要求2所述的一种多通道智能超声液压扳手紧固系统，其特征在于：所述反馈运算单元根据设置的预紧力数值计算标准紧力数值，计算公式如下：
4.根据权利要求3所述的一种多通道智能超声液压扳手紧固系统，其特征在于：所述控制器根据反馈运算单元传输的标准紧力数值，控制调整液压泵的压力，控制方法如下：
5.根据权利要求4所述的一种多通道智能超声液压扳手紧固系统，其特征在于：所述液压泵属于电液伺服系统，电液伺服系统是一种结合了电气和液压控制技术的系统，用于实现精确的位置、速度和力量控制，通过控制电动机驱动液压泵，进而控制液压执行器的运动，实现对机械系统的精确定位、运动控制和力量控制。
6.根据权利要求5所述的一种多通道智能超声液
7.根据权利要求6所述的一种多通道智能超声液压扳手紧固系统，其特征在于：所述超声传感器用于在拧紧螺栓的过程中，实时测取计算螺栓轴向预紧力，计算公式如下：
8.根据权利要求7所述的一种多通道智能超声液压扳手紧固系统，其特征在于：所述电液伺服系统根据螺栓轴向预紧力数值控制超声液压扳手对螺栓进行拧紧，拧紧过程如下：
9.根据权利要求8所述的一种多通道智能超声液压扳手紧固系统，其特征在于：所述超声测力单元用于测量超声液压扳手输出的紧固时的拉伸力，计算公式如下：
10.根据权利要求9所述的一种多通道智能超声液压扳手紧固系统，其特征在于：所述超声测力单元用于测量超声液压扳手输出的紧固时的压缩力，计算公式如下：公式中，表示超声液压扳手输出的紧固时的压缩力，表示液压扳手需要紧固的螺栓的重量，表示紧固螺栓的横截面积。
...【技术特征摘要】
1.一种多通道智能超声液压扳手紧固系统，其特征在于：包括参数调整面板、螺栓、超声液压扳手、反馈运算单元、控制器、液压泵、超声传感器以及超声测力单元；
2.根据权利要求1所述的一种多通道智能超声液压扳手紧固系统，其特征在于：所述参数调整面板通过使用液晶显示屏幕，由操作人员在该可视化界面进行预紧力数值设置。
3.根据权利要求2所述的一种多通道智能超声液压扳手紧固系统，其特征在于：所述反馈运算单元根据设置的预紧力数值计算标准紧力数值，计算公式如下：
4.根据权利要求3所述的一种多通道智能超声液压扳手紧固系统，其特征在于：所述控制器根据反馈运算单元传输的标准紧力数值，控制调整液压泵的压力，控制方法如下：
5.根据权利要求4所述的一种多通道智能超声液压扳手紧固系统，其特征在于：所述液压泵属于电液伺服系统，电液伺服系统是一种结合了电气和液压控制技术的系统，用于实现精确的位置、速度和力量控制，通过控制电动机驱动液压泵，进而控制液压执行器的运动，实现对机械系统的精确定位、运动控制和力量控制...
【专利技术属性】
技术研发人员：程远军，魏博涛，吴永华，杨子，杨嘉茹，
申请(专利权)人：华能陕西子长发电有限公司，
类型：发明
国别省市：
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