CN109570984A - 液压螺栓拉伸器校准仪 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液压螺栓拉伸器校准仪，其包括测试工装、保护单元、超高压油源和控制单元，测试工装包括顶盖、支撑件、底座、工作力传感器、测试螺栓安装支座和测试螺栓，顶盖、支撑件和底座构成封闭壳体，工作力传感器固定在底座上，测试螺栓安装支座固定在工作力传感器的顶端，测试螺栓安装支座上设置有螺纹孔，螺纹孔的中轴线与工作力传感器的中轴线同轴，测试螺栓为两端部均带有螺纹的双头螺栓，测试螺栓的一端穿过顶盖拧进测试螺栓安装支座的螺纹孔中，测试螺栓的另一端与液压螺栓拉伸器的活塞螺纹连接，液压螺栓拉伸器液压缸的缸体落座在顶盖的上表面，保护单元固定在顶盖上。该仪器能够实现多种规格乃至大载荷螺栓拉伸器校准。

Description

液压螺栓拉伸器校准仪
技术领域
本发明涉及一种液压螺栓拉伸器校准仪，适用于大载荷液压螺栓拉伸器检测。
背景技术
螺栓拉伸器用于螺栓拉紧使用，大量应用于机械结构安装中，能够精确设置螺栓拉伸的预紧力，不仅保证螺栓拧得紧，而且还要拧得准。在工作中，螺栓拉伸器采用超高压油源驱动，建立起螺栓拉伸器预紧力与超高压油源油压之间的关系，通过超高压油源油压即可得到螺栓拉伸器预紧力。由于螺栓拉伸器在使用过程中，内部活塞受到大载荷拉伸和超高油源的冲击，内部密封圈容易损坏，导致超高压油源油压与螺栓拉伸器预紧力对应不准确，因此需要对螺栓拉伸器进行检测，判断超高压油源油压与螺栓拉伸器预紧力对应关系是否达到合格要求。
目前国内尚没有相关检测标准和液压螺栓拉伸器校准仪。
发明内容
本发明解决的技术问题是：提供了一种液压螺栓拉伸器校准仪，能够实现对液压螺栓拉伸器自动升压，并对螺栓拉伸器参数进行测量、记录与分析，实现对大载荷螺栓接伸器进行精确校准。
本发明的液压螺栓拉伸器校准仪包括测试工装、保护单元、超高压油源和控制单元，所述测试工装包括顶盖、支撑件、底座、工作力传感器、测试螺栓安装支座和测试螺栓，所述顶盖、支撑件和底座构成封闭壳体，所述工作力传感器固定在所述底座上，所述测试螺栓安装支座固定在所述工作力传感器的顶端，所述测试螺栓安装支座上设置有螺纹孔，所述螺纹孔的中轴线与所述工作力传感器的中轴线同轴，所述测试螺栓为两端部均带有螺纹的双头螺栓，所述测试螺栓的一端穿过所述顶盖拧进所述测试螺栓安装支座螺纹孔中，所述测试螺栓的另一端与液压螺栓拉伸器的活塞螺纹连接，所述液压螺栓拉伸器液压缸的缸体落座在所述顶盖的上表面，所述保护单元固定在所述顶盖上，从上方盖住所述液压螺栓拉伸器，所述超高压油源经由压力传感器与所述液压螺栓拉伸器液压缸连通，所述控制单元分别与所述工作力传感器、所述压力传感器和所述超高压油源的开关控制器进行信号连接。
优选所述封闭壳体为圆筒状，所述顶盖和所述底板均为圆板状部件，所述支撑件为两端开放圆筒体，所述顶盖和所述底板通过螺钉分别固定在所述支撑件上端和下端。
优选所述控制单元分别与所述工作力传感器、所述压力传感器和所述超高压油源的开关控制器进行信号连接，控制单元能够采集传感器数据，并能够自动控制超高压油源启动升压和停止保压，并能够实现超高压油源进行自动泄压。
优选所述保护单元包括一个长方体的挡板和两个长螺栓，在所述螺栓拉伸器的两侧两个长螺栓各自的一端分别通过螺纹连接在所述顶盖上，所述挡板以从上方盖住所述液压螺栓拉伸器的方式固定在两个长螺栓上，挡板的位置根据液压螺栓拉伸器的高度进行调节，并采用M30螺母锁紧。
优选两个所述长螺栓均采用M30的螺栓杆，所述挡板与所述液压螺栓拉伸器顶端之间的距离为2mm。
优选其测试的最大拉伸载荷为1500KN。
优选超高压油源能够输出最高150MPa的油源压力。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
(1)能够实现多种规格螺栓拉伸器校准，能够实现大载荷螺栓拉伸器校准；
(2)能够实现超高压油源的自动升压与泄压，从而实现螺栓拉伸器自动校准；
(3)能够在每个压力值点加载到位后，能够自动切断超高压油源，能够实现液压油保压，保证测试数据不受液压油流动影响测试的准确性；
(4)能够有效地防护螺栓拉伸器断裂对周边人员及设备的伤害。
附图说明
图1为本发明的液压螺栓拉伸器校准仪原理图。
图2为测试工装结构图。
图3为保护单元结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本装置的原理和特征进行描述。
液压螺栓拉伸器校准仪如图1所示，校准仪包含有承载装置1、超高压油源2、计算机及操作软件3和安全防护装置13。
承载装置1如图2所示，连接安装液压螺栓拉伸器4，承载液压螺栓拉伸器4产生的大载荷拉伸力，并对该液压螺栓拉伸器4的拉伸力进行采集。承载装置1是一个封闭的内力循环结构形式，能够满足大载荷液压螺栓拉伸器4的测试。承载装置1包含顶盖5、支撑件6、底座7、工作力传感器8、测试螺栓安装支座9和测试螺栓10等。液压螺栓拉伸器4安装在承载装置2的顶盖5上方。液压螺栓拉伸器4内部与测试螺栓10通过螺纹连接，产生的拉伸力经过测试螺栓10、测试螺栓安装支座9作用于工作力传感器8上，再传递到底座7上。液压螺栓拉伸器4的反作用力作用于顶盖5，通过支撑件6传到底座7上。通过该承载装置结构形式，液压螺栓拉伸器4产生的大载荷拉伸力形成封闭的内力循环。
液压螺栓拉伸器校准仪能够对不同规格大小的液压螺栓拉伸器4(如M30、M36、M42及M48等)进行测试，最大拉伸载荷达到1500KN。在对不同规格大小的液压螺栓拉伸器4进行测试时，只需更换相应规格的测试螺栓10。所有测试螺栓10一端与液压螺栓拉伸器4相连接，另一端具有相同的螺纹接口M56，均可安装于同一个测试螺栓安装支座9上。
超高压油源2为液压螺栓拉伸器4提供压力源。使液压螺栓拉伸器4输出大载荷拉伸力。超高压油源2能够输出最高150MPa的油源压力，且最高输出油源压力可调节。通过两端均带快速连接接头高压油管11连接到液压螺栓拉伸器4，在高压油管11一侧并排安装两个高压压力传感器12进行液压螺栓拉伸器4输入油压压力测量。超高压油源2具有两种操作方式，一种是现场手柄操作，另一种是计算机干触点操作，两种操作方式采用同一个航空插头进行互换。每种操作方式中均包含有超高压油源2具有升压、泄压、报警等功能。在计算机操作下面，能够实现系统的自动升压与泄压。
计算机及操作软件3进行数据采集及数据分析，得出测试报告。测试过程中，计算机及操作软件3能够任意设置液压螺栓拉伸器4输入的油压压力值及数量，并能自动逐步建立油压压力，当达到某个压力点时，系统会停止油源，使螺栓拉伸器4及超压油管11内部液压油保压，当监测到内部压力稳定之后，采集压力与拉力数据，然后开始进行下一个压力点测试工作。系统能够实时显示实际液压螺栓拉伸器的拉伸力上升曲线图；测试完成后，能够自动输出液压拉伸器油压对应液压螺栓拉伸器拉伸力的实际曲线。
如图3所示，安装防护装置13安装在承载装置1的上面，采用两根M30的螺栓杆14、一个档板15和4个M30螺母16组成。两根M30的螺栓杆14安装在承载装置1的顶盖5上，而档板15两端的孔穿过M30的螺栓杆14，安装在螺栓拉伸器4的上方面，各用两个M30的螺母16拧紧，螺栓拉伸器4与档板15之间距离为2mm，防止由于测试螺栓10断裂，螺栓拉伸器4反弹，伤及周边人员及设备。
本发明在装置的顶部通过测试螺栓与螺栓液压拉伸器连接。螺栓液压拉伸器产生的拉力经过支撑装置向下传递给工作力传感器。在拉伸器拉伸测试螺栓的过程中，装置中部的工作力传感器将检测到拉伸器施加的力，检测信号通过计算机软件面板实时输出显示出来。
具体地通过承载装置内部的工作力传感器测量出螺栓拉伸器输出载荷。通过超高压油源驱动螺栓拉伸器，采用压力传感器采集出超高压油源输出油压。计算机及操作软件实现超高压油源自动控制、数据采集、数据记录与分析、报告的输出等。测试过程中，系统会逐步自动建立液压压力值，控制面板要实时显示实际拉力上升曲线图。测控过程中不少于15个液压压力值点位对应的拉力值，且压力值点位可调。测试完成后，能够自动输出液压拉伸器液压油压值对应螺栓拉伸器拉力的实际曲线。输出螺栓液压拉伸器液压油压值与螺栓拉伸器拉力值的实际曲线，对比理论曲线，对实际测试曲线进行分析判断，并形成校准测试报告。
超高压油源为螺栓液压拉伸器提供压力源。该油源通过高压油管(带快速连接接头)连接到螺栓液压拉伸器。超高压油源受计算机控制，能够实现对超高压油源上面的超高压泄油阀开关控制，从而实现螺栓拉伸器内部的液压油的自动升压与泄压。采用高压压力传感器将输入到螺栓液压拉伸器油压采集到计算机软件面板实时输出进行显示。
计算机及操作台用于操作人员操作系统软件，进行数据采集及数据分析，得出测试报告。
安全防护装置为一套机械防护装置，能够有效地抵挡由于测试螺栓断裂后螺栓接伸器反弹，保护周边人员及设备安全。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员所公知技术。

Claims (7)

1.一种液压螺栓拉伸器校准仪，其特征在于：包括测试工装、保护单元、超高压油源和控制单元，所述测试工装包括顶盖、支撑件、底座、工作力传感器、测试螺栓安装支座和测试螺栓，所述顶盖、支撑件和底座构成封闭壳体，所述工作力传感器固定在所述底座上，所述测试螺栓安装支座固定在所述工作力传感器的顶端，所述测试螺栓安装支座上设置有螺纹孔，所述螺纹孔的中轴线与所述工作力传感器的中轴线同轴，所述测试螺栓为两端部均带有螺纹的双头螺栓，所述测试螺栓的一端穿过所述顶盖拧进所述测试螺栓安装支座螺纹孔中，所述测试螺栓的另一端与液压螺栓拉伸器的活塞螺纹连接，所述液压螺栓拉伸器液压缸的缸体落座在所述顶盖的上表面，所述保护单元固定在所述顶盖上，从上方盖住所述液压螺栓拉伸器，所述超高压油源经由压力传感器与所述液压螺栓拉伸器液压缸连通，所述控制单元分别与所述工作力传感器、所述压力传感器和所述超高压油源的开关控制器进行信号连接。
2.根据权利要求1所述的液压螺栓拉伸器校准仪，其特征在于：所述封闭壳体为圆筒状，所述顶盖和所述底座均为圆板状部件，所述支撑件为两端开放的圆筒体，所述顶盖和所述底座通过螺钉分别固定在所述支撑件的上端和下端。
3.根据权利要求1所述的液压螺栓拉伸器校准仪，其特征在于：所述控制单元分别与所述工作力传感器、所述压力传感器和所述超高压油源的开关控制器进行信号连接，控制单元采集传感器数据，并自动控制超高压油源启动升压和停止保压，并实现超高压油源进行自动泄压。
4.根据权利要求1所述的液压螺栓拉伸器校准仪，其特征在于：所述保护单元包括一个长方体的挡板和两个长螺栓，在所述螺栓拉伸器的两侧两个长螺栓各自的一端分别通过螺纹连接在所述顶盖上，所述挡板以从上方盖住所述液压螺栓拉伸器的方式固定在两个长螺栓上，挡板的位置根据液压螺栓拉伸器的高度进行调节，并采用M30螺母锁紧。
5.根据权利要求4所述的液压螺栓拉伸器校准仪，其特征在于：两个所述长螺栓均采用M30的螺栓杆，所述挡板与所述液压螺栓拉伸器顶端之间的距离为2mm。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的液压螺栓拉伸器校准仪，其特征在于：液压螺栓拉伸器校准仪测试的最大拉伸载荷为1500KN。
7.根据权利要求1～5中任一项所述的液压螺栓拉伸器校准仪，其特征在于：所述超高压油源输出最高150MPa的油源压力。
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