CN113701941B - 一种测力环保护层固化加压装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于环形径向加压及定点轴向加压装置技术领域，具体涉及一种测力环保护层固化加压装置。本发明包括两个上下相叠的弹性环体，通过扩大其共同的缺口，使其产生向外膨胀的力，从而挤压其外缘接触的环状物体，向环状物体内缘施加压力；轴向压力加压装置通过旋转螺杆向内达到对环状物体轴向端面指定位置加压的要求；轴向压力监测模块及径向压力监测模块用于检测所施加的力是否达到要求。本发明将环状物体内缘加压及表面定点加压集成在同一装置内，有效解决了对环状物体加压的难题，同时解决了工装加压无法定量的问题。

Description

一种测力环保护层固化加压装置
技术领域
本发明属于环形径向加压及定点轴向加压装置技术领域，具体涉及一种测力环保护层固化加压装置。
背景技术
目前用于燃气轮机轴向力测量的多数是一种基于应变片粘贴的测力环，应变片粘贴于测力环径向表面上，连接应变片的导线则分布于测力环内缘，应变片及连接应变片的导线的保护层为一整体，粘贴保护层使用的胶水固化需要同时对测力环内缘及应变片表面施加固定力值的压力。市面上现有造力装置无法满足对圆环内缘施加特定压力的需求，轴向造力装置无法满足受力面小且能够显示受力力值的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供能够对环状物体表面定点位置及其内缘同时加压的一种测力环保护层固化加压装置。
本发明的目的通过如下技术方案来实现：包括A环和B环，A环与B环彼此贴合且不发生相对位移；所述的A环和B环尺寸相同，且含有相同的缺失部分，在缺失部分左右两侧各设有一个连接结构；所述的连接结构上端固定在A/B环缺口处，在连接结构下部开设有通孔，缺失部分左右两侧的连接结构通过螺杆连接，在连接结构下部通孔处设有螺母；所述的A环上安装有径向压力监测模块和轴向压力监测模块，在B环上安装有轴向力加压装置，轴向力加压装置与轴向压力监测模块位置对应；所述的轴向压力监测模块包括上壳体、下壳体和弹性件；所述的下壳体一端安装在A环上端面，在该端底面上安装有传感器模块；所述的下壳体另一端悬空，在该端底面上设有凸起结构；所述的弹性件四周夹于上壳体与下壳体支撑部分之间，下表面与下壳体的凸起结构相接，上表面粘贴有应变片，应变片栅丝位置正对下壳体的凸起结构；所述的传感器模块的测量端与应变片连接。
本发明还可以包括：
所述的轴向力加压装置包括底座、C型连接结构和加压接触端；所述的底座安装在B环的下端面，且底座部分悬空；所述的C型连接结构的下部与底座连接；所述的加压接触端通过螺杆安装在C型连接结构的上部，在未加压时，加压接触端悬于轴向压力监测模块上方。
所述的轴向力加压装置的底座悬空部分的宽度大于轴向压力监测模块，长度大于需施加压力的环状结构的宽度；所述的加压接触端为圆形结构，直径等于轴向压力监测模块的宽度。
所述的缺失部分的圆心夹角为20°至25°；所述的连接结构上端与A/B环平齐，下端距上端距离为1/9至1/10A/B环外径长度。
所述的A环和B环尺寸相同，外径等于需要被施加压力的环状结构的内径，厚度均等于需要被施加压力的环状结构内缘厚度的1/2。
所述的轴向压力监测模块悬空端底面上的凸起结构的剖面呈等腰梯形；所述的径向压力监测模块和轴向压力监测模块带有指示灯，通过指示灯的颜色判断所施加的力是否达到要求。
本发明的有益效果在于：
本发明包括两个上下相叠的弹性环体，通过扩大其共同的缺口，使其产生向外膨胀的力，从而挤压其外缘接触的环状物体，向环状物体内缘施加压力；轴向压力加压装置通过旋转螺杆向内达到对环状物体轴向端面指定位置加压的要求；轴向压力监测模块及径向压力监测模块用于检测所施加的力是否达到要求。本发明将环状物体内缘加压及表面定点加压集成在同一装置内，有效解决了对环状物体加压的难题，同时解决了工装加压无法定量的问题。
附图说明
图1(a)为本发明中A、B两环叠加后，轴向端面A’的示意图。
图1(b)为本发明中A、B两环叠加后，轴向端面B’的示意图。
图1(c)为图1(a)的a-a径向示意图。
图1(d)为图1(b)的a-a径向示意图。
图2为本发明中A、B两环与需要被施加压力的环状结构组合后的示意图。
图3为本发明中径向压力监测模块的示意图。
图4为本发明中轴向压力监测模块的剖视图。
图5为本发明中轴向压力监测模块的结构示意图。
图6为本发明对需要被施加压力的环状结构施压时的剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述。
本发明属于环形径向加压及定点轴向加压装置设计领域，特别涉及一种测力环保护层固化加压装置。本发明目的在于提供一种能够对环状物体表面定点位置及其内缘同时加压，并且通过指示灯颜色的变换，监测所加力是否达到需求的装置。
本发明由两个弹性环体、轴向压力监测模块、径向压力监测模块及轴向压力加压装置组成。两弹性环体上下相叠，通过扩大其共同的缺口，使其产生向外膨胀的力，从而挤压其外缘接触的环状物体，向环状物体内缘施加压力。轴向压力加压装置通过旋转螺杆向内达到对环状物体轴向端面指定位置加压的要求。轴向压力监测模块及径向压力监测模块通过接受应变片阻值的变化，使指示灯发出黄、绿、红三种颜色的灯光，以此监测轴向及径向压力。
一种测力环保护层固化加压装置，包括A环和B环，A环与B环彼此贴合且不发生相对位移；所述的A环和B环尺寸相同，且含有相同的缺失部分，在缺失部分左右两侧各设有一个连接结构；所述的连接结构上端固定在A/B环缺口处，在连接结构下部开设有通孔，缺失部分左右两侧的连接结构通过螺杆连接，在连接结构下部通孔处设有螺母；所述的A环上安装有径向压力监测模块和轴向压力监测模块，在B环上安装有轴向力加压装置，轴向力加压装置与轴向压力监测模块位置对应；所述的轴向压力监测模块包括上壳体、下壳体和弹性件；所述的下壳体一端安装在A环上端面，在该端底面上安装有传感器模块；所述的下壳体另一端悬空，在该端底面上设有凸起结构；所述的弹性件四周夹于上壳体与下壳体支撑部分之间，下表面与下壳体的凸起结构相接，上表面粘贴有应变片，应变片栅丝位置正对下壳体的凸起结构；所述的传感器模块的测量端与应变片连接。
本发明将环状物体内缘加压及表面定点加压集成在同一装置内，有效解决了对环状物体加压的难题，同时解决了工装加压无法定量的问题。
实施例1：
本发明由两个直径相同的环状结构组成。对两环状结构的描述如下：
两环状结构分别为A与B，A与B叠加在一起后，A裸露部分的轴向端面为A’，B裸露部分的轴向端面为B’。A与B为不完整的环形结构，将A与B相叠，缺失部分重合，面向A’方向，以缺失部分正中位置作为A与B两环形结构的12点钟位置。
A、B材质为18Cr2Ni4WA，A、B的外径均等于需要被施加压力的环状结构的内径，当A、B的外径小于300mm时，A、B的内径等于自身外径减10mm；当A、B的外径大于300mm时，A、B的内径等于自身外径减15mm。A、B两环轴向两平面间的厚度均为需要被施加压力的环状结构内缘厚度的1/2。表面经过镜面电火花加工及精磨加工。
A、B在六点钟位置设有连接件，连接件通过螺栓与螺母相连接，使A、B两部分结构彼此贴合不发生相对位移。A与B缺失部分的圆心夹角为20°至25°，缺失位置的两侧各有一与A、B一体的连接结构，左右两连接结构均与12点钟位置半径平行，上端与A、B平齐，下端距上端距离约为1/9至1/10外径长度，宽约为1/10缺失部分长度。A、B相叠后，A与B左右两侧的连接结构应能够正好贴合，从12点钟位置的切线方向看，A、B两连接结构组成为一个宽约为4倍A厚度，长约1/9至1/10外径长度的矩形轮廓，在矩形轮廓下端居中的位置有一直径约为7.5mm贯穿的孔，孔的圆心在A与B连接结构相叠缝隙的延长线上，距连接结构下端约7.5mm的位置。使用时将A、B相叠，在左右连接结构孔的位置各放置一个M6的螺母，将长度大于缺失位置宽度的M6螺杆穿过左右连接结构，通过旋转中间的两个螺母，左侧螺母向左侧移动，右侧螺母向右侧移动，使A与B共同向圆的外侧膨胀。
A’与B’的九点钟位置设置径向压力监测模块。径向压力监测模块由应变片及应变片传感器模块(以下简称传感器模块)组成。应变片粘贴于A’、B’上，应变片连接传感器模块，传感器模块的输出端为黄、绿、红三色变换指示灯。应变片输出电阻值小时，指示灯显示为黄色，应变片输出电阻满足需要时，指示灯显示为绿色，超出所需时显示红色。
A’轴向端面上根据需要，在规定位置焊接轴向压力监测模块。轴向压力监测模块由上壳体、下壳体及弹性件(材质为18Cr2Ni4WA)组成，焊接于A’面的部分为中空的腔体，该腔体用于放置集成电路。传感器模块外接指示灯，指示灯工作模式与径向压力监测模块指示灯的工作方式一致。在监测模块的下壳体腔内，弹性件粘贴应变片区域的正下方有一剖面呈等腰梯形，与弹性件接触部分宽度为1mm的凸起，当壳体受到外力挤压时，该凸起使弹性体发生弹性形变。弹性件四周夹于上壳体与下壳体支撑部分之间，下表面与下壳体凸起部位相接，上表面粘贴应变片，应变片栅丝位置应正对下壳体凸起部分。上壳体与弹性件除支撑部分外无接触区域。
在B’上与A’焊接轴向压力监测模块位置镜像对称的位置焊接轴向力加压装置。A、B组合后，轴向加压装置与轴向压力监测模块应能在轴向方向上重合。B’上焊接的加压装置底座，底座部分焊接于B’上，部分悬空，悬空部分宽度略大于轴向压力监测模块，悬空部分长度大于需施加压力的环状结构的宽度。底座通过“C”型结构向上连接加压部分，加压部分在未施加压力时悬于轴向压力监测模块之上，与监测模块接触面为圆形结构，直径等于压力检测模块的宽度，圆形结构上接螺杆，通过旋转螺杆使圆形结构产生向下的压力。
使用时A、B相叠，通过12点钟位置的螺杆上的螺母使A、B向外膨胀产生对受力环体内缘的压力；通过旋转轴向压力加压装置上的螺杆对受力环体表面指定位置施加压力；通过压力监测模块指示灯的颜色判断所施加的力是否达到要求。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种测力环保护层固化加压装置，其特征在于：包括A环和B环，A环与B环彼此贴合且不发生相对位移；所述的A环和B环尺寸相同，且含有相同的缺失部分，在缺失部分左右两侧各设有一个连接结构；所述的连接结构上端固定在A/B环缺口处，在连接结构下部开设有通孔，缺失部分左右两侧的连接结构通过螺杆连接，在连接结构下部通孔处设有螺母；所述的A环上安装有径向压力监测模块和轴向压力监测模块，在B环上安装有轴向力加压装置，轴向力加压装置与轴向压力监测模块位置对应；所述的轴向压力监测模块包括上壳体、下壳体和弹性件；所述的下壳体一端安装在A环上端面，在该端底面上安装有传感器模块；所述的下壳体另一端悬空，在该端底面上设有凸起结构；所述的弹性件四周夹于上壳体与下壳体支撑部分之间，下表面与下壳体的凸起结构相接，上表面粘贴有应变片，应变片栅丝位置正对下壳体的凸起结构；所述的传感器模块的测量端与应变片连接。
2.根据权利要求1所述的一种测力环保护层固化加压装置，其特征在于：所述的轴向力加压装置包括底座、C型连接结构和加压接触端；所述的底座安装在B环的下端面，且底座部分悬空；所述的C型连接结构的下部与底座连接；所述的加压接触端通过螺杆安装在C型连接结构的上部，在未加压时，加压接触端悬于轴向压力监测模块上方。
3.根据权利要求2所述的一种测力环保护层固化加压装置，其特征在于：所述的轴向力加压装置的底座悬空部分的宽度大于轴向压力监测模块，长度大于需施加压力的环状结构的宽度；所述的加压接触端为圆形结构，直径等于轴向压力监测模块的宽度。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种测力环保护层固化加压装置，其特征在于：所述的缺失部分的圆心夹角为20°至25°；所述的连接结构上端与A/B环平齐，下端距上端距离为1/9至1/10A/B环外径长度。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种测力环保护层固化加压装置，其特征在于：所述的A环和B环尺寸相同，外径等于需要被施加压力的环状结构的内径，厚度均等于需要被施加压力的环状结构内缘厚度的1/2。
6.根据权利要求4所述的一种测力环保护层固化加压装置，其特征在于：所述的A环和B环尺寸相同，外径等于需要被施加压力的环状结构的内径，厚度均等于需要被施加压力的环状结构内缘厚度的1/2。
7.根据权利要求1或2或3所述的一种测力环保护层固化加压装置，其特征在于：所述的轴向压力监测模块悬空端底面上的凸起结构的剖面呈等腰梯形；所述的径向压力监测模块和轴向压力监测模块带有指示灯，通过指示灯的颜色判断所施加的力是否达到要求。
8.根据权利要求4所述的一种测力环保护层固化加压装置，其特征在于：所述的轴向压力监测模块悬空端底面上的凸起结构的剖面呈等腰梯形；所述的径向压力监测模块和轴向压力监测模块带有指示灯，通过指示灯的颜色判断所施加的力是否达到要求。
9.根据权利要求5所述的一种测力环保护层固化加压装置，其特征在于：所述的轴向压力监测模块悬空端底面上的凸起结构的剖面呈等腰梯形；所述的径向压力监测模块和轴向压力监测模块带有指示灯，通过指示灯的颜色判断所施加的力是否达到要求。
10.根据权利要求6所述的一种测力环保护层固化加压装置，其特征在于：所述的轴向压力监测模块悬空端底面上的凸起结构的剖面呈等腰梯形；所述的径向压力监测模块和轴向压力监测模块带有指示灯，通过指示灯的颜色判断所施加的力是否达到要求。
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