CN103994884A - 一种大型螺栓与螺母紧固咬合情况的检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大型螺栓与螺母紧固咬合情况的检测装置，它的扇形支架两端焊接支撑板，扇形支架的正Y向位置开有通孔，在通孔外周开有6个螺孔及3个定位销孔；所述螺栓连接套由内螺纹套筒和法兰焊接而成，内螺纹套筒的内螺纹与受检螺栓的螺纹匹配，法兰上开有与扇形支架的螺孔及定位销孔相对应的孔，并通过定位销、连接螺栓与扇形支架形成连接。本发明检测装置能对大型号大规格的螺栓螺母进行检测，验证螺栓与螺母在紧固至额定伸长值时的咬合情况，能有效规避因大型螺栓与螺母在现场装配紧固时发生咬牙和锁死情况而耽误检修工期、浪费人力物力和螺栓虚假紧固等风险，保证了水轮发电机组或大型设备的检修质量，确保设备安全、稳定、可靠运行。

Description

一种大型螺栓与螺母紧固咬合情况的检测装置

技术领域

本发明涉及一种机械检测装置，具体是一种大型螺栓与螺母紧固时发生咬合情况的检测装置。

背景技术

在水轮机连轴螺栓、发电机连轴螺栓或者大型设备的紧固螺栓中，都会用到大规格的螺栓，而为了防止螺栓生锈和得到良好的机械性能，通常会选用不锈钢材质的螺栓，但装配过程中，不锈钢螺栓和螺母容易发生锁死或咬死问题。这是因为不锈钢紧固件，包括铝合金及钛合金材料的紧固件在内，这些金属合金本身有防腐蚀性能，会在表面受损伤时，在金属表面产生一层薄的氧化层来防止进一步锈蚀。当不锈钢的紧固件被锁紧时，牙纹间所产生的压力与热量会破坏这一氧化层，使得金属螺纹间发生阻塞或剪切，进而发生粘着的现象。当这一现象持续发生时，将使不锈钢紧固件完全锁死，再也无法拆下或继续锁上。某水电厂就曾出现过这样的问题,在2008年向原外国厂家购买规格为M90*4*456mm的双头不锈钢(材质为3Cr13)连接螺栓的第3批次产品中，发现螺栓在安装时均出现螺栓与螺母咬牙和锁死的现象，造成了一定程度的经济损失，也给检修工作带来了严重的影响。

此后，该水电厂组织相关单位对转轮连接螺栓的材料和结构进行优化研究，并进行了国产化。在保证螺栓和螺母机械性能如螺栓的抗拉强度与螺母的保证载荷满足使用需求的前提下，在制造过程中，螺栓螺母的材料由不锈钢改为合金结构钢35CrMo，螺母硬度降一等级配制；在装配过程中，要求使用前查看螺纹是否粗糙、螺纹间是否有铁屑或污物；用二硫化钼做润滑处理；注意施力方向和力度等。但是，为了验证厂家生产出来的螺栓与螺母在改变材质和采取润滑处理等措施后是否还存在咬牙和锁死现象，而且还要在现场装配前完成验证，及时淘汰更新以规避耽误检修工期、浪费人力物力和螺栓虚假紧固等风险，所以，很有必要设计制作一套大型螺栓与螺母紧固时咬合情况的检测装置，解决上述问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是一种大型螺栓与螺母紧固时发生咬合情况的检测装置，能对大型号大规格的螺栓螺母进行检测，以验证螺栓与螺母在紧固至额定伸长值时的咬合情况，即检测紧固螺栓在拧紧过程中的应力变化。

本发明以如下技术方案解决上述技术问题：

本发明大型螺栓与螺母紧固咬合情况的检测装置，它主要由扇形支架2、两块支撑板1、螺栓连接套14构成，扇形支架2的底部两端分别焊接一块支撑板1，扇形支架2的正Y向位置开有比受检螺栓6直径略大的通孔9，在通孔9的外周开有排布均匀的6个螺孔7及3个定位销孔10；所述螺栓连接套14由内螺纹套筒12和法兰3焊接而成，内螺纹套筒12的内螺纹与受检螺栓6的螺纹匹配，法兰3上开有与扇形支架2上的6个螺孔7及3个定位销孔10相对应的孔，并通过3个定位销11、6个连接螺栓8与扇形支架2形成连接。

本发明大型螺栓与螺母紧固咬合情况的检测装置，所述扇形支架2上均布安装有四个液压扳手支墩4，通孔9的两侧分别排布两个液压扳手支墩4。

本发明检测装置能对大型号大规格的螺栓螺母进行检测，验证螺栓与螺母在紧固至额定伸长值时的咬合情况。对采购回来的每一批次的螺栓、螺母都经过本发明检测装置的检验，给进入现场正式装配的大型号大规格螺栓一个实实在在的把关，合格则准入，不合格则立刻淘汰更换。完全规避了因大型螺栓与螺母在现场装配紧固时发生咬牙和锁死情况而耽误检修工期、浪费人力物力和螺栓虚假紧固等风险，保证了水轮发电机组或大型设备的检修质量，确保设备安全、稳定、可靠运行。

附图说明

图1是本发明装置的装配结构示意图。

图2是图1的A—A向剖视示意图。

图中：

1——支撑板

2——支架

3——法兰

4——液压扳手支墩

5——受检螺栓六角头

6——受检螺栓

7——螺孔

8——连接螺栓

9——通孔

10——定位销孔

11——定位销

12——内螺纹套筒

13——内螺纹

14——螺栓连接套

15——受检螺母

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述：

本发明检测装置主要由扇形支架2、两块支撑板1、螺栓连接套14构成，扇形支架2的底部两端分别焊接一块支撑板1，扇形支架2的正Y向靠顶部位置开有比受检螺栓6直径略大的通孔9，在通孔9的外周开有一圈排布均匀的6个M30螺孔7及3个定位销孔10；所述螺栓连接套14由内螺纹套筒12和法兰3焊接而成，内螺纹套筒12的内螺纹与受检螺栓6的螺纹匹配，法兰3上开有与扇形支架2上的6个M30螺孔7及3个定位销孔10相对应的孔，通过三个定位销11与定位销孔10配合以及6个M30连接螺栓8与6个M30螺孔7的配合使法兰3与扇形支架2形成固定连接，从而将螺栓连接套14固定在支架2上；扇形支架2上焊接有四个排布均匀的圆柱形液压扳手支墩4，通孔9位于第二个液压扳手支墩与第三个液压扳手支墩之间。

本发明检测装置采用的各部件说明如下：

1、支架2制作成扇形，目的是与上紧受检螺母15用的液压扳手及其千斤顶支撑架的支撑点弧度对应，以便用液压工具上紧和拆卸受检螺母15。均匀分布的四个圆柱形液压扳手支墩4，用于支撑千斤顶支撑架。

2、螺栓连接套14可以根据不同规格的螺栓加工其内螺纹13，采用法兰连接方式也为了方便更换不同规格的螺栓连接套14进行相应的检测。

3、两块支撑板1与支架2焊接，起到平衡和增加支架受力面积的作用。

为能使本装置满足检测时的刚度和强度需要，支撑板1与支架2应选用厚度适宜的钢板焊制。

本发明检测装置的部件均采用Q235A钢材焊制，两块支撑板1与支架2焊接。

使用本发明检测装置的操作步骤说明：

1、将需要检测的双头受检螺栓6的平头端拧入螺栓连接套14内并穿过通孔9，用手锤打紧螺栓；

2、从受检螺栓六角头5端扭入受检螺母15，用手锤初步预紧；

3、用专用梅花扳手、液压千斤顶、千斤顶支撑架和液压泵配合，逐步上紧螺母。方法是：用千斤顶支撑架套入左侧两个液压扳手支墩4上，专用梅花扳手套进受检螺母15上，液压千斤顶架在千斤顶支撑架和专用梅花扳手之间，并卡嵌好，启动液压泵让千斤顶顺时针顶开专用梅花扳手转动，即可上紧螺母15。当千斤顶行程到达其限位后，可停止液压泵并泄压使千斤顶伸缩杆回落，重新调小专用梅花扳手与千斤顶支撑架的相对距离，再次启动液压泵顶起千斤顶伸缩杆即可继续上紧受检螺母15，直到满足受检螺栓6伸长值等额定要求。这一打紧受检螺母15的过程也可以采用人工抡大锤的方式进行紧固。

4、分步测量受检螺栓6的伸长值或受检螺母15的转角至其额定值为止。以M90*4*456mm螺栓为例，其伸长值要求范围为0.33～0.40mm，螺母转角要求范围为55°～60°，液压泵操作压力为70MPa左右。在检测中，以伸长值为主，螺母转角和液压泵操作压力值作为参考。

在紧固受检螺母15过程中，如果螺母15的转角或受检螺栓6伸长值未达到额定值，但液压泵压力过大或者螺母15不能继续转动，则可判断螺栓6与螺母15出现咬牙和锁死的现象，最后可拆卸螺母15检查确认。如果无此现象则说明该螺母和螺栓受力紧固检验合格。

Claims (2)

1.一种大型螺栓与螺母紧固咬合情况的检测装置，其特征在于，它主要由扇形支架(2)、两块支撑板(1)、螺栓连接套(14)构成，扇形支架(2)的底部两端分别焊接一块支撑板(1)，扇形支架(2)的正Y向位置开有比受检螺栓(6)直径略大的通孔(9)，在通孔(9)的外周开有排布均匀的6个螺孔(7)及3个定位销孔(10)；所述螺栓连接套(14)由内螺纹套筒(12)和法兰(3)焊接而成，内螺纹套筒(12)的内螺纹与受检螺栓(6)的螺纹匹配，法兰(3)上开有与扇形支架(2)的6个螺孔(7)及3个定位销孔(10)相对应的孔，并通过3个定位销(11)、6个连接螺栓(8)与扇形支架(2)形成连接。

2.根据权利要求1所述大型螺栓与螺母紧固咬合情况的检测装置，其特征在于，所述扇形支架(2)上均布安装有四个液压扳手支墩(4)，通孔(9)的两侧分别排布两个液压扳手支墩。