CN106500882B - 一种螺栓应力检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种螺栓应力检测装置，包括筒壳、推拉杆、传感器壳、支撑体和弹簧；筒壳包括周侧壁和固定连接在周侧壁内侧的支撑板，在支撑板上设置有通槽；支撑体沿筒壳的轴线方向滑动连接在支撑板的通槽中，在支撑体上相对的两侧设置有呈倾斜对称布置的挤压面；推拉杆的下端紧固连接在支撑体的顶部，推拉杆的上端伸出筒壳；传感器壳为两个且呈对称布置，两传感器壳均沿筒壳的径向滑动连接在支撑板的通槽中，在每一传感器壳的内侧设置有一个滚动承压部件，每一滚动承压部件与一个挤压面相接触；弹簧为两个，每一弹簧均设置在一个传感器壳的外侧与筒壳的周侧壁之间。

Description

一种螺栓应力检测装置

技术领域

本发明涉及一种应力检测装置，特别是涉及一种螺栓应力检测装置。

背景技术

目前，在石油化工、压力容器和航空航天等一些重要的机械中，用的最多的就是螺栓法兰垫片密封系统。法兰螺栓必须具备非常好的密封性，螺栓应力越大则密封性越好，由于压力、介质粘度和温度会导致法兰螺栓的失效，其上的法兰连接螺栓会产生松动，松动的法兰连接螺栓不能提供这些机械很好的密封会导致泄漏。2010年5月5日，美国墨西哥原油泄漏引起国际社会的高度关注，这起漏油时间造成11名钻井平台工作人员死亡，近500万桶原油泄漏，油污形成2000平方英里的污染区，严重影响了环境，造成了严重的经济损失。为了防止密封系统发生泄漏，保证密封件的安全可靠，有必要对这些机械设备上的法兰连接螺栓进行检测，并及时依据检测结果调整法兰简介螺栓的预紧力，以达到防止泄漏的目的。

现有技术中，存在一种油气钻采地面高压设备螺栓应力检测装置，其具有螺母套筒，具有周侧壁及连接在周侧壁上端的顶壁，周侧壁上开设有卡槽，预紧螺钉连接在周侧壁的底端，传感器托，一端连接在所述顶壁上，另一端设置在所述卡槽中。在检测法兰连接螺栓应力时，将螺母套筒的内壁放置在被测螺栓的螺母的外表面上，螺母被测一面紧连着传感器，另一端用预紧螺钉使之固定，由于磁记忆传感器能穿透螺母检测到法兰连接螺栓上的磁记忆信号，因此，通过该检测装置可以检测法兰连接螺栓的应力。但是，该种装置具有以下不足：1)上述螺栓应力检测装置对于不同规格的螺栓需要使用不同尺寸的螺母套筒，对于现场应用非常不方便，重量大，数量多，不易于携带，并且设备加工成本高；2)上述螺栓应力检测装置对螺栓进行检测的过程中，每次都需要使用紧固螺栓紧固以保证螺栓与检测探头的贴合，有一定的操作技能要求且装卸过程繁琐，导致检测效率低；3)该方案只有一个磁记忆检测探头，只能对单个法兰连接螺栓的螺母的单个面的应力情况进行检测，由于测试时探头的位置不确定，存在较大误差。因此，有必要提供一种能够克服上述不足的螺栓应力检测装置。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够提高检测装置的检测效率和精度的螺栓应力检测装置。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种螺栓应力检测装置，其特征在于：它包括筒壳、推拉杆、传感器壳、支撑体和弹簧；所述筒壳包括周侧壁和固定连接在周侧壁内侧的支撑板，在所述支撑板上设置有通槽；所述支撑体沿所述筒壳的轴线方向滑动连接在所述支撑板的所述通槽中，在所述支撑体上相对的两侧设置有呈倾斜对称布置的挤压面；所述推拉杆的下端紧固连接在所述支撑体的顶部，所述推拉杆的上端伸出所述筒壳；所述传感器壳为两个且呈对称布置，两所述传感器壳均沿所述筒壳的径向滑动连接在所述支撑板的所述通槽中，在每一所述传感器壳的内侧设置有一个滚动承压部件，每一所述滚动承压部件与一个所述挤压面相接触；所述弹簧为两个，每一所述弹簧均设置在一个所述传感器壳的外侧与所述筒壳的所述周侧壁之间。

作为本发明一种螺栓应力检测装置的一种改进，在所述筒壳的所述周侧壁的顶部固定连接有顶盖，在所述顶盖上设置有供所述推拉杆穿出的通孔。

作为本发明一种螺栓应力检测装置的另一种改进，在每一所述弹簧的内部设置有一个杆件，所述杆件的一端与所述筒壳的所述周侧壁固定连接，另一端伸入至开设在所述传感器壳上的盲孔中，并且，所述杆件的外径小于所述盲孔的内径，当所述传感器壳沿所述筒壳径向移动时，所述杆件起到导向的作用。

作为本发明一种螺栓应力检测装置的又一种改进，在位于所述支撑板上方的所述周侧壁的内侧还固定连接有压板，在所述压板上设置有供所述支撑体穿过且限制所述支撑体仅沿所述筒壳的轴线方向进行移动的通槽。

作为本发明一种螺栓应力检测装置的再一种的改进，在所述传感器壳的内侧设置有凹槽，所述凹槽内设置有磁记忆传感器，对磁记忆传感器起到保护作用。

作为本发明一种螺栓应力检测装置的再进一步的改进，所述筒壳的周侧壁厚度为6mm，顶盖厚度为5mm，这样所述筒壳的体积较小，方便测量。

作为本发明一种螺栓应力检测装置的更进一步的改进，所述传感器壳上的所述滚动承压部件与所述支撑体上的所述挤压面之间为滚动连接，所述滚动承压部件可为滚轮、滚珠或者轴承。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明能够通过推拉杆来带动支撑体上下移动，支撑体的上下移动转化为传感器壳的水平移动，从而可以实现对两传感器壳之间距离的调整，以适应各种尺寸的螺母，检测起来更加便捷。2、本发明通过在传感器壳外侧和筒壳周侧壁之间设置弹簧，利用弹簧的弹性恢复保证传感器壳凹槽中的磁记忆传感器紧密贴合到螺母侧面，检测更加方便精确。3、本发明通过对称设置传感器壳，传感器壳凹槽中的磁记忆传感器同时对被测螺栓的螺母两侧面进行应力检测，检测误差较小，检测结果更加精确。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的剖视结构示意图；

图3是本发明在使用时与螺栓的连接关系示意图；

图4是本发明筒壳的结构示意图；

图5是本发明传感器壳的结构示意图；

图6是本发明传感器壳的剖视结构示意图；

图7是本发明支撑体的结构示意图；

图8是本发明顶盖的结构示意图；

图9是本发明压板的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1、2所示，本发明包括筒壳1、推拉杆2、传感器壳3、支撑体4和弹簧5。筒壳1包括周侧壁11和固定连接在周侧壁11内侧的支撑板12(如图4所示)，在支撑板12上设置有通槽13。支撑体4沿筒壳1的轴线方向滑动连接在支撑板12的通槽13中，在支撑体4上相对的两侧设置有呈倾斜对称布置的挤压面41(如图7所示)。推拉杆2的下端紧固连接在支撑体4的顶部，推拉杆2的上端伸出筒壳1。传感器壳3为两个且呈对称布置，两传感器壳3均沿筒壳1的径向滑动连接在支撑板12的通槽13中，在每一传感器壳3的内侧设置有一个滚动承压部件31，每一滚动承压部件31与一个挤压面41相接触。弹簧5为两个，每一弹簧5均设置在一个传感器壳3的外侧与筒壳1的周侧壁11之间。

上述实施例中，传感器壳3上的滚动承压部件31与支撑体4上的挤压面41之间为滚动连接，滚动承压部件31可为滚轮、滚珠或者轴承。

上述实施例中，在每一弹簧5的内部设置有一个杆件6(如图2所示)，杆件6的一端与筒壳1的周侧壁11固定连接，另一端伸入至开设在传感器壳3上的盲孔中，并且，杆件6的外径小于盲孔的内径。当传感器壳3沿筒壳1径向移动时，杆件6起到导向的作用。

上述实施例中，为有效保护筒体1中各部件的安全性和稳定性，且不影响推拉杆2的运动，在筒壳1的周侧壁11的顶部固定连接有顶盖7(如图8所示)，在顶盖7上设置有供推拉杆2穿出的通孔。

上述实施例中，在位于支撑板12上方的周侧壁11的内侧还固定连接有压板8(如图9所示)，在压板8上设置有供支撑体4穿过且限制支撑体4仅沿筒壳1的轴线方向进行移动的通槽81，对传感器壳3起到固定作用。

上述实施例中，为使磁记忆传感器能有效的贴合在螺母侧表面上，且保护磁记忆传感器，在传感器壳3的内侧设置有凹槽32(如图5所示)，凹槽32内设置有磁记忆传感器(图中未示出)，。

上述实施例中，筒体1的周侧壁11厚度为6mm，顶盖7厚度为5mm，这样所述筒壳的体积较小，方便测量。

如图3所示，本发明的使用过程如下：当对螺栓进行应力检测时，首先，由于弹簧5处于自然状态，两传感器壳3之间距离较小，通过将推拉杆2往下推，使支撑体4沿筒体1轴向向下运动，支撑体4上的挤压面41与传感器壳3上的滚动承压部件31作用，推动传感器壳3沿筒壳1的径向的反向移动，使弹簧5处于压缩状态，这时两个传感器壳3之间的距离变大，这时将筒壳1套在待检测螺栓的螺母上，缓慢放开推拉杆2，弹簧5慢慢复原，推拉杆2沿筒壳1轴向向上运动，此时位于传感器壳3内的两个磁记忆传感器慢慢抵在螺母上，使传感器与螺母的侧面紧密接触，因磁记忆传感器能够穿过螺母检测到螺栓上的磁记忆信号，因此将筒壳1套在螺母上即可以实现对螺栓的应力检测。

支撑体4上的对称挤压面41(如图7所示)为从上到下逐渐变窄，也可以是从上到下逐渐变宽，此时，本发明在对螺栓进行应力检测时，通过将推拉杆2往上拉，使传感器壳3之间的距离变大，将筒壳1套在待检测螺栓的螺母上，缓慢放开推拉杆2，弹簧5慢慢复原，推拉杆2沿筒体轴向向下运动。

本发明仅以上述实施例进行说明，各部件的结构、设置位置及其连接都是可以有所变化的。在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进或等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (6)

1.一种螺栓应力检测装置，其特征在于：它包括筒壳、推拉杆、传感器壳、支撑体和弹簧；所述筒壳包括周侧壁和固定连接在周侧壁内侧的支撑板，在所述支撑板上设置有通槽；所述支撑体沿所述筒壳的轴线方向滑动连接在所述支撑板的所述通槽中，在所述支撑体上相对的两侧设置有呈倾斜对称布置的挤压面；所述推拉杆的下端紧固连接在所述支撑体的顶部，所述推拉杆的上端伸出所述筒壳；所述传感器壳为两个且呈对称布置，两所述传感器壳均沿所述筒壳的径向滑动连接在所述支撑板的所述通槽中，在每一所述传感器壳的内侧设置有一个滚动承压部件，每一所述滚动承压部件与一个所述挤压面相接触；所述弹簧为两个，每一所述弹簧均设置在一个所述传感器壳的外侧与所述筒壳的所述周侧壁之间；

在每一所述弹簧的内部设置有一个杆件，所述杆件的一端与所述筒壳的所述周侧壁固定连接，另一端伸入至开设在所述传感器壳上的盲孔中，所述杆件的外径小于所述盲孔的内径。

2.如权利要求1所述的一种螺栓应力检测装置，其特征在于：在所述筒壳的所述周侧壁的顶部固定连接有顶盖，在所述顶盖上设置有供所述推拉杆穿出的通孔。

3.如权利要求1或2所述的一种螺栓应力检测装置，其特征在于：在位于所述支撑板上方的所述周侧壁的内侧还固定连接有压板，在所述压板上设置有供所述支撑体穿过且限制所述支撑体仅沿所述筒壳的轴线方向进行移动的通槽。

4.如权利要求1或2所述的一种螺栓应力检测装置，其特征在于：在所述传感器壳的内侧设置有凹槽，所述凹槽内设置有磁记忆传感器。

5.如权利要求1或2所述的一种螺栓应力检测装置，其特征在于：所述筒壳的周侧壁厚度为6mm，顶盖厚度为5mm。

6.如权利要求1或2所述的一种螺栓应力检测装置，其特征在于：所述滚动承压部件为滚轮、滚珠或者轴承。