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行星齿轮减速技术 —— 更好的螺栓紧固方式!


细节决定成败,风电行业尤其如此。分析过往案例可以发现,正是由于对一些看似细微的环节重视不足,给风电机组的高效、可靠运行埋下隐患,甚至造成财产损失和人员伤亡。螺栓紧固不当就属于这方面的典型案例,它是导致倒塔等事故的主要原因。


业内专家分析,出现此类问题的根源在于,除了操作人员的责任心不强等主观因素外,紧固工具也是重要的影响因素。“一些施工单位为了控制成本,会倾向于使用部分国内厂商生产的扭矩扳手。但客观地说,国产品牌的质量与国外相比还存在一定差距,会导致施加在螺栓上的扭矩值达不到设计要求。”


这就为加拿大New World Technologies公司(简称“NWT公司”)等国外扭矩工具专业生产商开拓中国市场创造了条件。NWT中国分公司总经理曾南海告诉《风能》杂志记者,“中国是我们全球市场长期战略发展的核心一环,较早就成立了青岛锐奥德扭力工具有限公司,它是我们在亚洲设立的唯一分公司。”


官网资料显示,NWT公司总部位于加拿大温哥华,主要生产气动扭矩扳手、电动扭矩扳手、电子精控扭力扳手、锂电池驱动扭矩工具、扭矩传感器、智能套筒及扭矩校验设备,并以RAD品牌上市销售。青岛锐奥德扭力工具有限公司则负责为中国客户提供上述产品的本地化售前、售中、售后服务。


目前,这家企业的客户覆盖GE、维斯塔斯、西门子-歌美飒、远景能源、明阳智能等国内外知名企业,其产品的质量及性能得到了客户的广泛认可。



支撑这一切的则是该公司在扭矩扳手技术研发、产品制造方面的深厚积累。


据曾南海介绍,NWT公司成立于1994年,已有近25年的扭矩扳手研制历史。这也让其更加了解各行各业的痛点所在,确保技术始终走在同行业前列。


“与其他品牌相比,我们产品的重量更轻、机型更小巧、速度更快、精度更高、耐用性更好。这些扳手的功能强大,具备定扭、扭矩加转角、预设多个扭矩值、分级密码管理、接入物联网等诸多先进功能,扭矩精度达到+2.8%~—2.8%,重复精度为+2%~—2%,是行业领先的扭矩扳手工具。”他补充道。


据悉,RAD系列扭矩扳手有一个共同点:全部采用了行星齿轮减速驱动系统的专利技术,能够提供可控紧固系统的最高功重比,并且由于拥有连续转动的优势,因此,与传统的液压扳手相比,它在很大程度上提升了螺栓紧固的工作效率。




“效率低是我们没有太多介入传统液压扳手业务的主要原因。当然,这种扳手的高油压还会带来安全隐患。目前来看,电动扭矩扳手才是未来发展方向。”曾南海进一步解释,“并且随着近些年技术的进步,电动扭扳手此前被诟病的扭矩输出和重复精度不可靠、不够精确的问题得以解决,具备了大规模应用的条件。”


在研发中,NWT公司十分注重运用数字化技术提高设备的智能化程度。


这家企业生产的内置电动(数字)放大器的扭矩扳手工具采用了复杂算法,并嵌入传感器来识别接点类型,能够准确修正输出数据,从而达到高精度水平。此外,这些电子扭矩工具运用扭矩值来工作,这个值是通过输入的方式来设置的,而不是由压力计量器读数转换得到,所以,设定的扭矩更加精确。


依托这些技术设计,RAD产品表现出很强的综合性能,比如E-RAD电子精控扭矩扳手。


曾南海向记者介绍,这款产品配有轻便的控制箱,它是一个复杂精密的控制与数据采集系统,可以设定并采集每一个扭矩循环当中的关键数据,包括峰值扭矩、设定扭矩值、最终扭矩值、拧紧时间、拧紧耗时等,以此确保所有紧固过程具有可追溯性。“由于采用了先进的AC私服技术与Open Protocal技术,它还能够与机器人、机械臂配合,完成智能化螺栓紧固工作。”


E-RAD BLU电子精控扭矩扳手则是其中一款经典产品。它拥有精密的齿轮箱设计和精密交流伺服电机,可以连续平稳输出扭矩,扭矩精度和重复精度分别为+2.8%~—2.8%和+2%~—2%。同时,该工具还拥有极高的效率,比传统扭矩扳手提升5~10倍。


这些产品的性能在实践中得到了很好的验证。比如,在江苏如东某海上风电场的实测显示,两名操作人员使用液压扳手安装一层塔筒螺栓需要5个小时,而使用E-RAD系列电动扳手则仅用1个小时。


“海上风电场的建设成本较高,作业船只和人工等方面的费用每天达到数万元乃至数十万元。据此计算,一部电动扳手节省的开支相当可观。”曾南海强调。

紧固螺栓时还必须解决好另一个问题,即如何实时精确测量一个扭矩循环过程中应用到螺栓的实际扭矩。对此,NWT公司研制了智能化的紧固套筒。


记者了解到,这套工具将传感器技术与定制套筒相结合,可以直接作用到每个独立的螺栓或螺母上,以测量每次紧固时螺栓得到的实际扭矩。套筒的外形尺寸与普通套筒相同,完全可以取代正在使用的标准套筒,而且增加了扭矩精度检测和控制的功能,使它成为一个可用于螺栓扭矩检测和定扭工具校准的工具。


智能化紧固套筒内置蓝牙,可连接到智能手机或平板电脑上查看、下载相关数据。借助这一功能,套筒还可以与E-RADBLU电子精控扭矩扳手连接,从而在一个扭矩循环中进行精确测试。E-RADBLU本身带有测量扭矩的装置,如果需要的话,可以根据智能化套筒的测试装置采取或者校准数值。在某个特定的接点类型上,只要两个扭矩循环就可以完成用智能化套筒为E-RAD BLU做自我校准的工作。此后就可以拿走智能化套筒,E-RADBLU继续工作。


“虽然这些工具都是高科技产品,但使用却十分简单,不需要操作人员具备螺栓紧固的专业知识。另外,设备还提供密码保护功能,这样就可以对相应的工作需求预设正确的扭矩,并且只能在该需求上才能启用设备,大大减少了误操作的风险。”曾南海指出。


为了确保产品质量,NWT公司按照ISO 17025标准建立了检测实验室,所有产品在出厂前都要接受专业校验,并出具校准报告。青岛锐奥德扭力工具有限公司建有与NWT公司同款的动态模拟螺栓校验台,可以为客户提供扭力工具的校验服务。


“我认为中国生产的螺栓紧固工具与国外品牌存在差距是由多种因素造成的,包括专业的工程设计、材料的选用、对材料的处理工艺等。中国企业要赶上国际水平其实并不难,最关键的是要有决心和信心找到合适的方法。”曾南海表示,“未来,我们愿意为中国市场推出更多元化的先进产品,让用户有更丰富的选项,并与业内企业一同提升中国螺栓紧固工具的制造水平。”



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