一种预埋叶片根部螺栓套防进胶的螺栓结构的制作方法

本发明属于风电叶片预埋叶型灌注，具体涉及一种预埋叶片根部螺栓套防进胶的螺栓结构。

背景技术：

1、预埋叶片相比打孔叶片可节省一道打孔工序，原材料浪费少，成型效率高，已成为风电叶片行业的主流发展方向。预埋叶片生产时将螺栓套预埋在叶片根部，在螺栓套端面放置橡胶密封圈，通过工艺螺栓将螺栓套安装在预埋法兰上，通过螺栓套和预埋法兰挤压橡胶密封圈实现密封。

2、螺栓套压紧密封圈的过程中，密封圈位于螺栓套与预埋法兰之间的视野盲区，有时会出现密封圈滑脱、偏移等情况导致密封圈失效，且无有效的观察或检测手段，密封圈失效后叶片灌注时树脂会进入螺栓套内部，造成工艺螺栓与螺栓套螺纹咬合区域粘连，脱模阶段工艺螺栓无法取出，严重影响叶片生产效率。且行业内通常通过在进胶螺栓位置打孔来取出进胶的工艺螺栓，在打孔过程中极易损伤螺栓套，而预埋叶片的螺栓套无法更换，严重时会导致叶片报废，故如何防止预埋叶片螺栓套进胶就成为预埋叶片稳定生产的关键。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供一种预埋叶片根部螺栓套防进胶的螺栓结构，利用铺层和灌注时的温度差，通过金属密封环使工艺螺栓和螺栓套之间形成二次密封，大大降低了灌注时螺栓套进胶的概率，且方便工艺螺栓取出，避免取出工艺螺栓时损伤螺栓套。

2、本发明具体是通过以下技术方案来实现的，依据本发明提出的一种预埋叶片根部螺栓套防进胶的螺栓结构，包括工艺螺栓、预埋法兰、密封圈、金属密封环和螺栓套，所述的密封圈设置在预埋法兰和螺栓套之间，螺栓套预埋在叶片根部且位于预埋法兰一侧，预埋法兰上设置有工艺螺栓安装孔，螺栓套的螺栓孔与所述的工艺螺栓安装孔对应；工艺螺栓从预埋法兰另一侧装入工艺螺栓安装孔并插入对应的螺栓孔，最终与螺栓套螺纹拧紧，使得螺栓套和预埋法兰挤压密封圈实现密封；

3、所述的金属密封环设置在工艺螺栓的轴部，工艺螺栓插入预埋法兰和螺栓套并与螺栓套螺纹拧紧之后，金属密封环恰好位于螺栓套与预埋法兰交界的位置；

4、所述的金属密封环包括内环和外环，内、外环紧密固定在一起形成金属密封环，内环材料的热膨胀系数大于外环材料的热膨胀系数；预埋叶片灌注时金属密封环受热膨胀向外环侧弯曲，最终将工艺螺栓与螺栓套之间的间隙密封，从而防止灌注时树脂进入螺栓套内。

5、前述的预埋叶片根部螺栓套防进胶的螺栓结构，所述工艺螺栓的轴部包括大径段和小径段，大径段和小径段的交界处形成台阶，金属密封环的一端紧贴台阶设置。

6、前述的预埋叶片根部螺栓套防进胶的螺栓结构，所述金属密封环的前半段靠近台阶设置并固定在工艺螺栓轴部外周，后半段相对工艺螺栓轴部可微量径向位移。

7、前述的预埋叶片根部螺栓套防进胶的螺栓结构，所述工艺螺栓的小径段上还设置有外螺纹用于和螺栓孔的内螺纹配合实现螺纹连接。

8、前述的预埋叶片根部螺栓套防进胶的螺栓结构，所述工艺螺栓装配好之后，金属密封环前半段的端部位于工艺螺栓安装孔内，后半段的端部位于螺栓孔内。

9、前述的预埋叶片根部螺栓套防进胶的螺栓结构，所述金属密封环与螺栓套内壁之间的间隙不大于2mm，优选为不大于1mm。

10、前述的预埋叶片根部螺栓套防进胶的螺栓结构，所述预埋法兰靠近螺栓套的一侧端面上设置有凹槽，所述的密封圈安装在该凹槽中，实现预埋法兰与螺栓套之间的密封。

11、前述的预埋叶片根部螺栓套防进胶的螺栓结构，内环材料可以选用锰镍铜合金，外环材料可以选用镍铁合金，但本发明不限于此。

12、本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明可达到相当的技术进步性及实用性，并具有广泛的利用价值，其至少具有下列优点：

13、本发明在现有预埋叶片根部螺栓套与预埋法兰之间采用密封圈密封的基础上增加了金属密封环，实现了工艺螺栓和螺栓套之间的二次密封，在原有的密封圈失效时，可以起到密封作用，防止灌注树脂时树脂流入螺栓套内部导致工艺螺栓和螺栓套的螺纹咬合区域粘连。即便密封圈密封失效，灌注树脂聚集在在金属密封环和螺栓套靠近预埋法兰的端口之间，方便树脂清理和工艺螺栓取出，不会对螺栓套进行损坏，安装方便，无需额外的操作步骤。本发明结构简单，操作方便，工艺螺栓可重复利用，降低了预埋叶片灌注树脂时螺栓套进胶的风险。

技术特征：

1.一种预埋叶片根部螺栓套防进胶的螺栓结构，包括工艺螺栓(1)、预埋法兰(2)、密封圈(3)、螺栓套(5)，密封圈(3)设置在预埋法兰(2)和螺栓套(5)之间，其特征在于还包括金属密封环(4)，所述的螺栓套预埋在叶片根部且位于预埋法兰一侧，预埋法兰上设置有工艺螺栓安装孔(6)，螺栓套的螺栓孔(7)与所述的工艺螺栓安装孔(6)对应；工艺螺栓从预埋法兰另一侧装入工艺螺栓安装孔并插入对应的螺栓孔，最终与螺栓套螺纹拧紧，使得螺栓套和预埋法兰挤压密封圈(3)实现密封；

2.如权利要求1所述的预埋叶片根部螺栓套防进胶的螺栓结构，其特征在于工艺螺栓的轴部包括大径段(8)和小径段(9)，大径段和小径段的交界处形成台阶(10)，金属密封环的一端紧贴台阶(10)设置。

3.如权利要求2所述的预埋叶片根部螺栓套防进胶的螺栓结构，其特征在于金属密封环的前半段靠近台阶设置并固定在工艺螺栓轴部外周，后半段相对工艺螺栓轴部可径向位移。

4.如权利要求2所述的预埋叶片根部螺栓套防进胶的螺栓结构，其特征在于工艺螺栓的小径段上还设置有外螺纹用于和螺栓孔的内螺纹配合实现螺纹连接。

5.如权利要求3所述的预埋叶片根部螺栓套防进胶的螺栓结构，其特征在于工艺螺栓装配好之后，金属密封环前半段的端部位于工艺螺栓安装孔(6)内，后半段的端部位于螺栓孔(7)内。

6.如权利要求1所述的预埋叶片根部螺栓套防进胶的螺栓结构，其特征在于预埋法兰靠近螺栓套的一侧端面上设置有凹槽，所述的密封圈(3)安装在该凹槽中，实现预埋法兰与螺栓套之间的密封。

7.如权利要求1所述的预埋叶片根部螺栓套防进胶的螺栓结构，其特征在于内环选用锰镍铜合金，外环选用镍铁合金。

技术总结
本发明涉及一种预埋叶片根部螺栓套防进胶的螺栓结构，包括工艺螺栓、预埋法兰、密封圈、螺栓套和金属密封环，密封圈设置在预埋法兰和螺栓套之间，通过螺栓套和预埋法兰挤压密封圈实现第一级密封；金属密封环设置在工艺螺栓的轴部，其包括内环和外环，内、外环紧密固定在一起，内环材料的热膨胀系数大于外环材料的热膨胀系数；预埋叶片灌注树脂时金属密封环受热膨胀向外环侧弯曲，最终将工艺螺栓与螺栓套之间的间隙密封，从而防止灌注时树脂进入螺栓套内。本发明利用铺层和灌注时的温度差，通过金属密封环使工艺螺栓和螺栓套之间形成二次密封，大大降低了螺栓套进胶的概率，且方便工艺螺栓取出，避免了取出工艺螺栓时损伤螺栓套。

技术研发人员：马瑞鑫,魏琦,郑舜泽,勾春旺,王琪,霍志伟
受保护的技术使用者：洛阳双瑞风电叶片有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15