“風(fēng)力緊固件”是在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中起關(guān)鍵連接作用的部件。

一、主要類型及特點(diǎn)

螺栓和螺母

高強(qiáng)度螺栓是風(fēng)力緊固件中常見的類型之一。這些螺栓通常采用合金鋼材料制造，如10.9級(jí)或12.9級(jí)螺栓，其屈服強(qiáng)度高。例如，10.9級(jí)螺栓的屈服強(qiáng)度可以達(dá)到900MPa左右，能夠承受巨大的拉力和剪切力。在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的塔筒連接、葉片與輪轂連接等部位廣泛應(yīng)用。螺母則需要與螺栓配合，*連接的緊密性。
為了防止螺栓在長期振動(dòng)環(huán)境下松動(dòng)，會(huì)采用一些特殊的螺母設(shè)計(jì)，如防松螺母。這種螺母內(nèi)部帶有尼龍圈或者采用特殊的螺紋結(jié)構(gòu)，當(dāng)螺栓擰緊后，尼龍圈會(huì)與螺栓的螺紋產(chǎn)生摩擦力，阻止螺栓松動(dòng)；或者利用特殊螺紋的彈性變形來實(shí)現(xiàn)防松效果。

鉚釘

在一些輕型的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備部件連接中，可能會(huì)用到鉚釘。它是通過自身變形來實(shí)現(xiàn)連接的緊固件。相比于螺栓連接，鉚釘連接具有更好的密封性，在一些需要防水、防塵的部位有一定優(yōu)勢(shì)。不過，鉚釘連接一般是一次性的，如果需要拆卸或維修，就需要破壞鉚釘。

銷軸
用于連接可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的部件，如風(fēng)力發(fā)電機(jī)的偏航系統(tǒng)。銷軸可以承受較大的剪切力，并且能夠使連接的部件靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。為了減少銷軸的磨損，通常會(huì)在銷軸表面進(jìn)行淬火等熱處理，提高其硬度和耐磨性，同時(shí)會(huì)配備合適的襯套，如銅合金襯套，以降低摩擦系數(shù)。

二、應(yīng)用場(chǎng)景

塔筒連接
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的塔筒一般是由多段塔筒節(jié)組成，各節(jié)塔筒之間通過大量的高強(qiáng)度螺栓連接。這些螺栓需要*的預(yù)緊力控制，因?yàn)樗哺叨群芨?，在風(fēng)力作用下會(huì)產(chǎn)生巨大的彎矩和拉力。如果螺栓預(yù)緊力不足，可能會(huì)導(dǎo)致塔筒連接部位出現(xiàn)縫隙，影響塔筒的整體穩(wěn)定性；預(yù)緊力過大則可能會(huì)使螺栓超出其屈服強(qiáng)度，導(dǎo)致螺栓損壞。

葉片與輪轂連接
葉片是風(fēng)力發(fā)電機(jī)捕捉風(fēng)能的關(guān)鍵部件，葉片與輪轂的連接至關(guān)重要。通常采用高強(qiáng)度螺栓將葉片根部與輪轂牢固連接。由于葉片在運(yùn)行過程中會(huì)受到復(fù)雜的氣動(dòng)力、離心力等作用，連接緊固件需要能夠承受這些動(dòng)態(tài)載荷，并且要*葉片與輪轂之間的連接精度，以*葉片的安裝角度和受力狀態(tài)符合設(shè)計(jì)要求。

機(jī)艙內(nèi)部設(shè)備連接
在機(jī)艙內(nèi)，各種傳動(dòng)部件、發(fā)電機(jī)、控制柜等設(shè)備之間也需要緊固件進(jìn)行連接。這些緊固件需要適應(yīng)機(jī)艙內(nèi)的空間限制和復(fù)雜的工作環(huán)境，如在高溫、高濕度、強(qiáng)電磁干擾等條件下保持連接的可靠性。

三、質(zhì)量要求和檢測(cè)方法

質(zhì)量要求

材料質(zhì)量是關(guān)鍵。風(fēng)力緊固件需要采用高質(zhì)量的合金鋼等材料，材料的化學(xué)成分、力學(xué)性能必須符合嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。例如，材料的碳含量、合金元素比例等要*控制，以*材料具有合適的強(qiáng)度、韌性和抗疲勞性能。

尺寸精度要求高。由于風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的連接部位通常對(duì)連接精度有嚴(yán)格要求，緊固件的螺紋尺寸、長度、直徑等尺寸公差必須控制在很小的范圍內(nèi)。

表面質(zhì)量也很重要。緊固件表面不能有裂紋、砂眼等缺陷，表面粗糙度要符合標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)楸砻嫒毕菘赡軙?huì)成為應(yīng)力集中點(diǎn)，導(dǎo)致緊固件在使用過程中提前失效。

檢測(cè)方法

力學(xué)性能檢測(cè)包括拉伸試驗(yàn)、硬度測(cè)試等。拉伸試驗(yàn)可以測(cè)量緊固件的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度等關(guān)鍵力學(xué)性能指標(biāo)。硬度測(cè)試則可以快速判斷材料的熱處理效果等情況。例如，使用洛氏硬度計(jì)來檢測(cè)螺栓頭部的硬度。

尺寸檢測(cè)可以采用卡尺、千分尺等工具，對(duì)緊固件的各個(gè)尺寸進(jìn)行*測(cè)量，同時(shí)也可以利用三坐標(biāo)測(cè)量儀等高精度設(shè)備對(duì)復(fù)雜形狀的緊固件進(jìn)行*的尺寸檢測(cè)。
無損檢測(cè)技術(shù)如磁粉檢測(cè)、超聲波檢測(cè)等可以用于檢測(cè)緊固件表面和內(nèi)部的缺陷。磁粉檢測(cè)適用于檢測(cè)表面和近表面的裂紋等缺陷，通過在緊固件表面施加磁粉，當(dāng)有缺陷時(shí)，磁粉會(huì)聚集在缺陷處顯示出缺陷的位置和形狀；超聲波檢測(cè)則可以檢測(cè)緊固件內(nèi)部的缺陷，通過超聲波在材料內(nèi)部的反射情況來判斷是否存在缺陷。