叶片螺栓频繁断裂难题治理
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完成单位:江西大唐国际全南风电有限责任公司
登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-2-***
登记年份:2025
发布时间:2025-07-22
成果主要完成人
皮建刚、施欢欢、廖宝春、刘 灵、李耀球、罗 威、周天浩
项目概况
西大唐国际新能源有限公司乌梅山风电场,共安装有50台单机容量2.0MW的W2000N-126-100型上海电气风电机组,叶片螺栓由两个厂家生产,一为山东高强,二为舟山正源。
自2023年5月定检发现叶片螺栓断裂后对全场风机叶片螺栓进行排查,排查过程中发现20台风机叶片螺栓存在不同数量断裂情况,断裂螺栓均为山东高强生产,螺栓断裂位置均位于圆螺母侧,对断裂螺栓进行3+N+3原则更换,更换后的螺栓暂未发现断裂情况,但其余风机在后续排查中陆续发现有螺栓断裂(包含舟山正源)。
频繁的叶片螺栓断裂,将有可能会导致桨叶脱落,甚至发生风电机组倒塔事故的发生,严重影响风电机组安全稳定运行,同时还会造成大量的电量损失以及增加维护成本。
为此风场逐一排查原因,最终确定叶片法兰面与变桨轴承结合面存在间隙是导致螺栓断裂的根本原因。
根据以上问题采取两点措施,一是将高应力区间的普通螺栓更换为高应力细径螺栓,高疲劳性能螺栓采用42CrMoVNb材料代替原来的42CrMoA材料,并将螺栓缩杆直径从Φ28mm缩小到Φ26mm,螺栓安装的预紧力不变。高疲劳性能螺栓用于替换编号31#-55#的叶片螺栓。二是为了降低叶片螺栓的轴力,在36#-51#螺栓区域的叶根与变桨轴承之间加装变厚度的垫片。每片垫片的厚度变化,其中在轴力最高的42#-45#螺栓位置,加装3mm的锲型垫片,往两侧垫片厚度逐渐减薄,这样可以消除垫片台阶对螺栓受力的影响。此垫片的作用是将此区域的叶根进一步压实,以增加被夹紧件的刚度,从而减少叶根螺栓的应力分配,从而降低螺栓轴力。


