螺栓断裂原因及处理方案

螺栓断裂原因及处理方案3/17/2015MechanicalLaodtestNo.2金风科技3/17/20151、螺栓连接受力形式及预紧力分析2、螺栓断裂分析注意事项3、螺栓断裂原因及案例分析4、处理螺栓断裂的几种方法目录3/17/2015MechanicalLaodtestNo.3金风科技3/17/20151.1螺栓连接受力形式螺栓连接受拉螺栓受剪螺栓松联接：不拧紧，无预紧力F’，仅受工作载荷F紧联接：需拧紧仅受预紧力F’同时受预紧力F’和工作载荷F1.2螺栓失效部位由于机组上只采用受拉螺栓，故在此只分析受拉螺栓。据统计，对于受拉螺栓，其失效形式主要是螺纹部分的塑性变形和螺杆的疲劳断裂。65%20%15%螺栓头部位失效占比15%，螺纹起始部位20%，螺纹旋合部位65%。1、螺栓连接受力形式及预紧力控制3/17/2015MechanicalLaodtestNo.4金风科技3/17/20151)松联接如：起重滑轮螺栓仅受轴向工作拉力F——失效：拉断强度条件：][4/2cdFMPa——校核式式中：dc——危险截面计算直径[σ]——许用应力，[σ]=σs／[Ss]，查表。][4Fdcmm——设计式查手册，选螺栓1、螺栓连接受力形式及预紧力控制1.3螺栓受力分析3/17/2015MechanicalLaodtestNo.5金风科技3/17/20152)紧联接（1）只受预紧力F’的紧联接外载荷FR——对螺栓为横向力——靠摩擦力传递a.FR作用下，板不滑移：FR≤Ff，而Ff—→F’。b.按F’计算：F’为螺栓轴向负荷—→拉应力4/2cdFc.拧紧过程中，在T1作用下螺栓受扭—→产生τT4/)tan(216/2/)tan(22321cvccvTTdFddddFWT对钢制M10~M68螺栓：τT≈0.5σ。d.危险截面上受复合应力（σ、τT）作用—→强度准则螺栓为塑性材料—→第四强度理论。1、螺栓连接受力形式及预紧力控制1.3螺栓受力分析3/17/2015MechanicalLaodtestNo.6金风科技3/17/20151、螺栓连接受力形式及预紧力控制3/17/2015MechanicalLaodtestNo.7金风科技3/17/20151、螺栓连接受力形式及预紧力控制3/17/2015MechanicalLaodtestNo.8金风科技3/17/20152、螺栓断裂分析时注意事项1)收集螺栓断裂情况信息，包括断裂位置、数量、断裂次数、螺栓断口形貌、螺杆磨损痕迹等。2)了解螺栓断裂前的检修工作是否有异常，包括是否按时进行检修、所用工具是否合格、检修时螺栓是否有松动的迹象。3)登机检查时注意螺栓的防松标记是否错位，机组是否存在异常振动。4)登机检查时注意断裂螺栓位置法兰连接面是否存在异常情况，如渗油、夹杂、间隙等。5)登机检查时注意断裂螺栓位置法兰与螺杆是否存在干涉的情况。6)关注同批次多颗螺栓断裂的问题。3/17/2015MechanicalLaodtestNo.9金风科技3/17/20153、螺栓断裂原因及案例分析某项目现场偏航轴承与底座连接螺栓频繁发生断裂，现场检查时发现偏航轴承与底座连接面有渗油情况。螺栓断裂原因：机组运行时，螺栓应力幅值过大，现场更换螺栓时未按要求进行“十”字交叉紧固，造成法兰面间存在间隙。案例一3/17/2015MechanicalLaodtestNo.10金风科技3/17/20153、螺栓断裂原因及案例分析某项目现场叶片与轮毂连接螺栓频繁发生断裂，现场检查时发现该位置螺栓有松动迹象。螺栓断裂原因：机组检修时未安要求打紧螺栓，造成螺栓松动；轮毂法兰腰型孔与螺栓杆干涉，力矩值打到后，螺栓预紧力不足。案例二3/17/2015MechanicalLaodtestNo.11金风科技3/17/20153、螺栓断裂原因及案例分析某项目现场叶片与变桨轴承连接螺栓发生断裂，现场检查时发现该位置螺杆与变桨轴承孔壁贴合。螺栓断裂原因：机组安装时或者运行后螺栓松动，造成螺栓杆与变桨轴承孔壁贴合，引起螺栓的微振动磨损疲劳断裂。案例三3/17/2015MechanicalLaodtestNo.12金风科技3/17/20153、螺栓断裂原因及案例分析某项目现场偏航轴承与底座连接螺栓频繁发生断裂，现场检查时发现更换的螺栓未按要求涂抹固体润滑膏。螺栓断裂原因：发生螺栓断裂后，更换新螺栓未涂抹固体润滑膏，造成螺栓预紧力不足；周围几颗螺栓可能已经出现裂纹，未按要求更换；螺栓断裂部位其它螺栓可能已经松动，更换新螺栓后未全部进行重新打紧。案例四3/17/2015MechanicalLaodtestNo.13金风科技3/17/20153、螺栓断裂原因及案例分析某项目现场变桨轴承与轮毂连接螺栓发生多台次断裂，且螺栓为同一批次。螺栓断裂原因：断裂螺栓心部硬度明显偏低，不符合订货技术要求；在金相显微镜下，发现心部为回火索氏体和大量残余奥氏体，属于螺栓质量问题。案例五3/17/2015MechanicalLaodtestNo.14金风科技3/17/20151)如果空间足够可以将螺栓改成双头螺柱。2)使用加厚垫圈，将原有连接螺栓加长。3)采用特质的受拉螺母结构。4)如果确定是螺栓强度不够，可以使用强度更高的螺栓。5)对机组进行应力幅或载荷测试，找到螺栓断裂的真正原因，再进行处理。4、处理螺栓断裂的几种方法3/17/2015MechanicalLaodtestNo.15金风科技3/17/2015