1、螺栓断裂原因及处理方案 3/17/2015 Mechanical Laod test No. 2 金风科技 3/17/2015 1、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 3/17/2015 Mechanical Laod test No. 3 金风科技 3/17/2015 1.1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 F 1.2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
2、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 3/17/2015 Mechanical Laod test No. 4 金风科技 3/17/2015 1) 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 cdF MPa 校核式 式中： dc 危险截面计算直径 许用应力， = s Ss，查表。 4Fdc 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 3/17/2015 Mechan
3、ical Laod test No. 5 金风科技 3/17/2015 2) 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： FRF f，而 FfF 。 b. 按 F计算： F为螺栓轴向负荷 拉应力 4/2cdFc. 拧紧过程中，在 T1作用下螺栓受扭 产生 T 4/)t a n (216/2/)t a n (22321cvccvTT dFddddFWT 对钢制 M10M68螺栓： T0.5 。 d. 危险截面上受复合应力（ 、 T）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
4、栓受力分析 3/17/2015 Mechanical Laod test No. 6 金风科技 3/17/2015 1、螺栓连接受力形式及预紧力控制 3/17/2015 Mechanical Laod test No. 7 金风科技 3/17/2015 1、螺栓连接受力形式及预紧力控制 3/17/2015 Mechanical Laod test No. 8 金风科技 3/17/2015 2、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
5、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。 3/17/2015 Mechanical Laod test No. 9 金风科技 3/17/2015 3、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
6、面间存在间隙。 案例一 3/17/2015 Mechanical Laod test No. 10 金风科技 3/17/2015 3、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 3/17/2015 Mechanical Laod test No. 11 金风科技 3/17/2015 3、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
7、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 3/17/2015 Mechanical Laod test No. 12 金风科技 3/17/2015 3、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 3/17/2015 Mechanical Laod test No. 13
8、 金风科技 3/17/2015 3、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 3/17/2015 Mechanical Laod test No. 14 金风科技 3/17/2015 1) 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 3/17/2015 Mechanical Laod test No. 15 金风科技 3/17/2015
