精密定扭
大家都知道在風(fēng)力發(fā)電機(jī)里有很多關(guān)鍵部位的螺栓連接是需要精密定扭的。不精確的螺栓預(yù)緊力可能成為風(fēng)電工程師的噩夢。幸運(yùn)的是，行業(yè)內(nèi)已經(jīng)發(fā)展出來一些解決方案克服這些問題。
RAD Torque Systems擁有25年齒輪減速扭矩工具的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，是行星齒輪減速扭矩槍的全球領(lǐng)軍品牌。所有的RAD工具都不采用液壓來緊固螺母，而是采用行星齒輪減速箱來實(shí)現(xiàn)最大扭矩16500Nm。采用這種方式進(jìn)行扭矩作業(yè)可以大大的提高效率而且也更符合人機(jī)工學(xué)。使用RAD工具平均可以每臺風(fēng)機(jī)節(jié)約一天的安裝時(shí)間。
Laboratory tool calibration versus bolting in the field
實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn)VS現(xiàn)場校準(zhǔn)
傳統(tǒng)扭矩工具都是在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下的模擬螺栓上校準(zhǔn)的。螺栓緊固行業(yè)面臨的最大挑戰(zhàn)就是優(yōu)化模擬螺栓與現(xiàn)場實(shí)際工況之間的差異。通常涉及到的兩個專業(yè)術(shù)語是硬連接和軟連接。扭矩工具是根據(jù)連接的“硬度”來校準(zhǔn)的，因此可以使他們盡可能的接近現(xiàn)場工況。
如果需要，任何校準(zhǔn)值的差異都可以在現(xiàn)場調(diào)整。這些差異的發(fā)生通常有很多原因，但是最主要的是因?yàn)椴煌醋饔昧Ρ酆吐菟ǖ牟馁|(zhì)參數(shù)造成的。
為了在現(xiàn)場精確的測量扭矩值，RAD開發(fā)了一種智能套筒SmartSocketTM, 用來精密測量螺栓實(shí)際獲得的扭矩（精度+/-1%）。工具輸出扭矩和螺栓實(shí)際獲得的扭矩之間的差異可以通過屏幕直接顯示出來，然后可以根據(jù)智能套筒檢測的扭矩值來調(diào)整扭矩工具的校準(zhǔn)設(shè)置，達(dá)到現(xiàn)場校準(zhǔn)的目的。
Tool accuracy – repeatability
工具精度-可重復(fù)性
找到差異并且完成現(xiàn)場校準(zhǔn)之后，下一步就是工具的性能了。評判工具性能的最佳方式就是可重復(fù)性：多次緊固循環(huán)之間的扭矩差異范圍。RAD工具的重復(fù)精度可以達(dá)到2%-4%，取決于工具種類。E-RAD是最佳性能的工具，可以達(dá)到2%的重復(fù)精度。舉例講，設(shè)定了10，000Nm工具的輸出扭矩值將會在9800Nm到10200Nm之間。
Applying torque – what are the options?
施加扭矩-有什么選擇？
就我們的電動扭矩工具來講有兩種選擇：一種是電流控制，另一種是傳感器閉環(huán)控制。
1. Current control electric torque wrenches
電流控制的扭矩扳手
之前提過，傳統(tǒng)的電動扭矩扳手在施加扭矩時(shí)是通過程序重復(fù)實(shí)驗(yàn)室里的模擬螺栓連接上校準(zhǔn)值，根據(jù)工具類型的不同，精度可以達(dá)到3%-5%。通常來講，伺服控制的扭矩扳手，比如ERAD是最準(zhǔn)確的。為了更進(jìn)一步提高精度，推薦在現(xiàn)場與智能套筒配合使用。
2. Transducer controlled electric torque wrenches
傳感器控制的電動扭矩扳手
第二個選擇就是傳感器控制的扭矩扳手。傳感器閉環(huán)設(shè)計(jì)的扭矩扳手在扭矩輸出端植入了扭矩傳感器，這種傳感器采用了最新的應(yīng)變計(jì)技術(shù)。（圖上齒輪箱殼體上的黑圈）
因此這種扳手可以測量通過反力臂施加到螺栓上的實(shí)際扭矩值。這種技術(shù)總是能夠自動識別連接的類型，并且通過傳感器感應(yīng)到的扭矩值來控制伺服電機(jī)補(bǔ)償或者停機(jī)，因此能夠更精確的施加扭矩。這也是為什么我們從2012年就面向市場推出了ERAD-S系列扭矩扳手，至今，它仍然是最精確的扭矩扳手。
E-RAD-S transducer controlled on a wind tower flange
E-RAD-S 傳感器閉環(huán)在風(fēng)機(jī)塔筒法蘭上應(yīng)用
Torque check: service of bolted connections
扭矩檢查功能：螺栓連接維護(hù)
當(dāng)我們?yōu)殛P(guān)鍵螺栓連接選擇工具的時(shí)候，業(yè)內(nèi)人士集中關(guān)注的是初次螺栓安裝。但是對螺栓生命周期里的維護(hù)也和初次安裝同樣重要。每年一次的扭矩檢查可以幫助您了解螺栓的狀態(tài)，但是也會增加一些潛在的風(fēng)險(xiǎn)。大部分螺栓扭矩檢查的方法都會在扭矩檢查時(shí)增加一定的扭矩，每一次檢查都有可能對螺栓造成傷害。后果嚴(yán)重的或?qū)е侣菟ㄟ^緊，從而引起螺栓完全失效。
RAD開發(fā)出了一種不會增加螺栓額外扭矩的扭矩檢查的方法。軟件可以確保螺栓檢查的時(shí)候不會增加比設(shè)定扭矩值更大的扭矩。如果扭矩檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)螺栓已經(jīng)喪失了一定的預(yù)緊力，那么工具會計(jì)算出擰緊到設(shè)定扭矩值所轉(zhuǎn)動的角度，并通過屏幕反饋給操作者。
Bolting operations’ data log
擰緊操作的數(shù)據(jù)采集
當(dāng)進(jìn)行擰緊操作時(shí)，操作者可以通過扳手上面的指示燈Pass/Fail來獲得擰緊結(jié)果的視覺指示。一旦在擰緊過程中發(fā)生錯誤，E-RAD電子精控扭矩槍會自動記錄這些錯誤信息。所有數(shù)據(jù)可以很簡單地下載成Excel或者PDF文件，因此擰緊過程中出現(xiàn)的問題都可以追蹤溯源。我們的智能套筒Smart Socket TM也帶有數(shù)據(jù)采集下載功能。
Solutions for achieving precise torque
取得精準(zhǔn)扭矩的解決方案
對所有關(guān)鍵螺栓連接施加準(zhǔn)確的扭矩已經(jīng)不再是風(fēng)電工程師的大顧慮了。行業(yè)里面已經(jīng)發(fā)展形成了多種保證扭矩精度的方法。RAD TORQUE SYSTEMS特別提供“現(xiàn)場校準(zhǔn)”的解決方案和扭矩檢查的方法來保證緊固的高精度。
Bespoke solutions for the wind industry:
為風(fēng)電行業(yè)量身定做：
線槽，接地連接和一些靠近塔筒法蘭的障礙物通常會在緊固塔筒法蘭螺栓時(shí)限制工具的高度。機(jī)艙架里面的空間對于工具的使用更成問題?？紤]到使用多種工具可以在風(fēng)機(jī)吊裝過程中節(jié)省高達(dá)8個小時(shí)，業(yè)內(nèi)人士對小巧輕便且適用的工具有強(qiáng)勁的需求。
RAD為此開發(fā)了一系列定制化的解決方案：
1. Tools with a 90 degrees gearbox connection
90度彎頭工具
原本所有扭矩倍增式的工具都是需要馬達(dá)和齒輪箱在一條中心線上的。比如正常直柄ERAD 3400Nm的工具不含套筒的高度是380mm。如果采用彎頭設(shè)計(jì)，即齒輪箱和馬達(dá)成90度角，同樣的工具變成了只有210mm高度。這就很適用于機(jī)艙架和輪轂里面的一些應(yīng)用了。
90 Degrees tool
90度彎頭工具
2. Tools with an integrated offset gearbox
偏置齒輪箱工具
另一種可實(shí)現(xiàn)的解決方案是使用齒輪平移的方式把電機(jī)移到與齒輪箱平行的位置。這樣可以讓出大約10cm的縫隙，足夠繞過像線槽或者爬梯連接這樣的障礙物。工具的性能還是一樣的，但是可操作性增加了。
Integrated offset gearbox 10K
偏置齒輪箱10K
Integrated offset gearbox 950
偏置齒輪箱950
3. Tools with a separate offset gearbox
工具配扭矩平移板
針對高度空間受限的問題，還有一種多用途解決方案是使用額外的扭矩平移板。它主要由一個與工具連接的輸入裝置以及一個方驅(qū)輸出裝置組成。有多種不同的尺寸和輸出裝置可選， 對于幾乎所有空間狹窄的位置，我們都有可以解決的方案。
Separated offset gearbox
扭矩平移板
Lowering the CoE in the wind industry
降低風(fēng)電能源成本CoE
該文所述的解決方案可以幫助風(fēng)電企業(yè)有效的降低能源成本（Cost of Energy）。同時(shí)，采用行星齒輪減速扭矩槍可以節(jié)省大量的緊固時(shí)間，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安裝公司可以更進(jìn)一步提升員工安全并減少疲勞。
當(dāng)然，選擇正確的工具僅僅只是高質(zhì)量螺栓連接安裝的一部分。采用高品質(zhì)的螺栓以及使用培訓(xùn)合格的技術(shù)人員也是確保高質(zhì)量螺栓連接的關(guān)鍵。
預(yù)約免費(fèi)演示：400-055-8781
www.radtorque.com.cn
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