一种法兰连接螺栓松动在线监测方法技术

本发明专利技术提供了一种法兰连接螺栓松动在线监测方法，在法兰连接处布置一组位移传感器，在试验或CAE有限元分析场景和法兰实际工作条件下，分别测量不同主要载荷情况下各个传感器的横纵向位移，对比判断法兰螺栓是否严重松动或断裂。本发明专利技术提供的一种法兰连接螺栓松动在线监测方法，同时考虑了两测量点间沿法兰轴向的相对位移和沿法兰边缘切向的相对位移，这两个位移均与螺栓松动或断裂有关，可更加准确地监测螺栓严重松动或断裂问题，具有对螺栓松动反应敏感、监测结果精度高、应用范围广、成本低的优点。的优点。的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种法兰连接螺栓松动在线监测方法


[0001]本专利技术涉及一种法兰连接螺栓松动在线监测方法，属于法兰螺栓监测领域。

技术介绍

[0002]法兰连接是指由法兰、垫片及螺栓三者相互连接作为一组组合密封结构的可拆连接，法兰连接结构在目前工业领域中极其常见，发挥着十分重要的作用。法兰连接结构中的螺栓在交变载荷作用下，承受拉、压循环作用。在拉、压交变载荷作用下，螺纹发生塑性变形而导致松弛，将导致螺栓预紧力减小。预紧力过小会造成连接的不可靠，工作时产生振动松弛、泄露、结构滑移等现象，从而影响机器正常工作；如果螺栓紧固的预紧力过大，导致螺栓在载荷作用下极易断裂，从而削弱了连接节点的承载力，严重时可能诱发结构失稳。因此为了防止螺栓预紧力的减少或消失，用力矩扳手检查螺栓的预紧力是定期维护的一项重要内容。运维地处偏远地带时，螺栓预紧力的定期检查运维策略一般为半年进行一次。这项工作既费时又费力，加之工作人员个人主观和客观方面的多因素影响，并不能保证每次及时发现和消除螺栓松动问题，所以有必要对螺栓松动进行在线监测。
[0003]因在法兰上安装传感器，通过监测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种法兰连接螺栓松动在线监测方法，其特征在于包括以下步骤：S1、在法兰连接处的内圆周或外圆周均匀地布置一组位移传感器；所述位移传感器包括壳体、限位块以及位于壳体内的传感模块，传感模块的一端由壳体内伸出并固定于限位块上，所述传感模块包括纵向传感单元、隔离支撑板和横向传感单元，其中纵向传感单元包括纵向PCB组件、纵向滑动基体、纵向高精密磁铁和纵向滑杆，横向传感单元包括横向PCB组件、横向滑动基体、横向高精密磁铁和横向滑杆，所述隔离支撑板固定于壳体上，纵向PCB组件和横向PCB组件分别位于隔离支撑板的上下面并与隔离支撑板固定连接，所述纵向PCB组件、横向PCB组件与隔离支撑板间均固定有隔离垫片；所述纵向滑动基体和横向滑动基体分别位于纵向PCB组件和横向PCB组件上远离隔离支撑板的一面，纵向滑动基体上沿传感器的长度方向设置有纵向滑道孔，纵向滑杆安装于纵向滑道孔内并固定于壳体上，纵向滑动基体沿纵向滑杆滑动，纵向高精密磁铁固定于纵向滑动基体上靠近纵向PCB组件的一面并随纵向滑动基体同步移动，纵向滑动基体的前端连接固定有连接头，连接头的前端固定于限位块上；所述横向滑动基体上沿传感器的宽度方向设置有横向滑道孔，横向滑杆安装于横向滑道孔内并固定于壳体上，横向滑动基体沿横向滑杆滑动，横向高精密磁铁固定于横向滑动基体上靠近横向PCB组件的一面并随横向滑动基体同步移动，横向滑动基体的前端固定连接有连接杆，连接杆与限位块紧密接触且在限位块的带动下沿垂直于传感器安装的方向来回移动，所述限位块与连接头和连接杆的接触面为光滑表面；所述纵向滑杆和横向滑杆的两端均套设有限位弹簧，限位弹簧限制纵向滑动基体或横向滑动基体在自由状态下处于纵向滑杆或横向滑杆上的中间位置；位移传感器的壳体通过安装垫块安装于下法兰的下边缘，位移传感器的限位块通过安装垫块安装于上法兰的上边缘；通过调整位移传感器限位块的安装垫块和壳体的安装垫块，使得传感器纵向相对位移监测方向与法兰轴向方向相同，横向相对位移监测方向与法兰边缘切向方向相同，即位移传感器监测到的纵向相对位移即为两监测点间的轴向相对位移，位移传感器监测到的横向相对位移即为两监测点沿法兰边缘切向的相对位移；S2、设位移传感器限位块安装垫块下边缘中点记为A点，位移传感器壳体安装垫块上边缘中点记为B点，每个位移传感器分别采集A点和B点间的轴向相对位移以及两点沿法兰边缘的切向相对位移；S3、通过试验或CAE有限元分析的方式确定当螺栓拧紧力矩由100％设计值减小至80％设计值后，在不同种类的主要载荷下，各位移传感器A点和B点间的轴向相对位移值和沿法兰边缘切向相对位移值；S4、在法兰实际工作条件下，实时监测法兰在承受各类主要载荷条件下，各位移传感器A点和B点间的轴向相对位移值和沿法兰边缘切向相对位移值；S5、对比试验或CAE有限元分析场景下以及法兰实际工作条件下，各位移传感器A点和B点间的轴向相对位移值和沿法兰边缘切向相对位移值，判断法兰螺栓是否严重松动或断裂。2.根据权利要求1所述的法兰连接螺栓松动在线监测方法，其特征在于：步骤S3具体包括以下过程：S3.1、通过试验或CAE有限元分析的方式，先对所有螺栓施加100％拧紧力矩设计值，再将各位移传感器A点和B点间的相对位移置零；
S3.2、将拧紧力矩由100％设计值减小至80％设计值，然后在法兰上依次施加n种法兰在工作过程中受到的主要载荷，n种主要载荷记为工作载荷组{W1，W2，
……
，W
n
}，记录在任意第i种主要载荷W
i
下任意第m个位移传感器A点和B点间的相对位移
△
L...

【专利技术属性】
技术研发人员：田琦，程庆阳，王东利，
申请(专利权)人：陕西中科启航科技有限公司，
类型：发明
国别省市：