表2：3#葉片在不同工況下螺栓受力及應(yīng)力幅值
由表2可以看出，在1#-10#螺栓所處位置受到的工作載荷引起的應(yīng)力幅值較大。其中，4#和6#螺栓的應(yīng)力幅值達(dá)到了20Mpa左右，是引起疲勞斷裂的主要原因。
表3：螺栓預(yù)緊力統(tǒng)計(jì)
表3為在現(xiàn)場(chǎng)用扭矩倍增器緊固螺栓后的預(yù)緊力統(tǒng)計(jì)。
4.測(cè)試結(jié)論及建議
4.1結(jié)論
通過(guò)上述測(cè)試和數(shù)據(jù)分析可以得出以下結(jié)論：
1)變槳軸承與輪毅連接螺栓的受力主要受到葉片自重和風(fēng)載荷的影響，當(dāng)站在上風(fēng)向面向風(fēng)機(jī)，葉片處于三點(diǎn)鐘位置時(shí),葉根處受力最大。對(duì)于螺栓所受工作載荷來(lái)說(shuō)，應(yīng)力幅值最大區(qū)域位于1＃-10#螺栓位置，且應(yīng)力幅值超過(guò)20Mpa。
2)通過(guò)對(duì)5只葉片批次測(cè)量到的安裝預(yù)緊力最終值，說(shuō)明扭矩倍增器離散性很大，標(biāo)準(zhǔn)偏差和平均值的比值在8%-12%。在按照標(biāo)準(zhǔn)力矩值施工時(shí)，最大預(yù)緊力甚至達(dá)到了570KN,最小力矩值只有360KN。
造成現(xiàn)場(chǎng)使用扭矩倍增器緊固螺栓造成結(jié)果離散性很大的一個(gè)原因是操作原因。由于葉根部位空間狹窄，且葉輪鎖定角度一般為Y字型，扭矩倍增器安放時(shí)始終處于傾斜狀態(tài)，現(xiàn)場(chǎng)更換螺栓的工程師操作的動(dòng)作的差別，都會(huì)導(dǎo)致結(jié)果的不一致。這一點(diǎn)，在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)也得到驗(yàn)證。
圖 11
4.2建議
根據(jù)以上數(shù)據(jù)和結(jié)論，給出以下建議：
1)現(xiàn)場(chǎng)更換螺栓時(shí)，嚴(yán)格按照螺栓更換工藝，盡量使用精度高的力矩工具，并且將葉輪鎖定在倒Y字型，需要更換螺栓的葉片處于垂直向上位置；
2)針對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)中應(yīng)力幅較高的區(qū)域，建議增加螺栓墊片厚度，如圖11所示。使用增長(zhǎng)的螺栓和加厚的墊片，可以有效的降低其疲勞載荷。
