一种螺纹紧固件保证载荷测试装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型涉及到一种螺纹紧固件保证载荷测试装置。
【背景技术】
[0002] 螺纹紧固件的保证载荷是检测螺纹紧固件力学性能的重要指标，随着炼油、化工 及核电等领域装置大型化的发展，要求压力容器在高温高压下运行，这样，设备上所需的螺 栓、螺母直径也相应增大，为保证连接的可靠性和安全性，需要对螺栓、螺母均提出保证载 荷测试的要求。
[0003] 目前大部分检测机构的拉力试验机所能提供的拉伸载荷极限为2.94 X 106N (300t)，针对于保证载荷在2.94X 106N(300t)以上的大规格螺栓、螺母还没有完备的实验 条件，尤其是对于直径大于39mm以上的大规格螺栓、螺母，仍没有完备的实验条件，所以大 规格螺栓、螺母的保证载荷测试一直以来都是紧固件性能测试方面的技术难题。另外，传统 的螺纹紧固件保证载荷的测试装置都是仅能针对某种特定规格的螺栓、螺母进行保证载荷 测试，当待测螺栓、螺母的规格发生变化时，就需要重新选用螺纹紧固件保证载荷测试装 置，这给螺纹紧固件保证载荷测试带来极大的不便，设计一种能够适应多种规格螺栓、螺母 保证载荷测试装置成为亟待解决的问题。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种螺纹紧固件保证载荷测试装置，该 测试装置结构简单、加载能力强、操作简单可以实现重复使用，能适应多种大规格螺栓或螺 母保证载荷测试。
[0005] 为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种螺纹紧固件保证载荷测试 装置，包括顶推预紧装置、压力检测装置、螺柱、待测螺母、紧固装置，所述螺柱的下端安装 于紧固装置上，所述待测螺母螺纹安装于螺柱的螺纹段上，所述螺柱上位于待测螺母的上 方套装有套筒，所述套筒的下端与待测螺母顶触配合，所述顶推预紧装置包括顶推预紧螺 母机构和第一垫片，顶推预紧螺母机构安装于螺柱的螺纹段上，第一垫片套装在螺柱上且 位于预紧螺母机构和套筒之间，所述压力检测装置安装于螺柱或套筒上。
[0006] 作为一种优选的方案，所述顶推预紧螺母机构包括顶推螺母和顶推螺钉，顶推螺 母螺纹安装于螺柱的螺纹段上，所述顶推螺钉沿顶推螺母周向均布并安装在顶推螺母上， 顶推螺钉顶紧所述第一垫片。
[0007] 作为一种优选的方案，所述压力检测装置包括应变片、应变片导线，所述应变片粘 贴于螺柱上，所述套筒套设于应变片的外部，套筒上设有导线槽，应变片导线从导线槽引出 与应变仪连接。
[0008] 作为一种优选的方案，所述压力检测装置为压式负荷传感器，所述压式负荷传感 器安装于套筒和待测螺母之间并且与测力显示仪连接。
[0009] 作为一种优选的方案，所述套筒为压式负荷传感器，该压式负荷传感器作为所述 压力检测装置与测力显示仪连接。
[0010] 作为一种优选的方案，所述压式负荷传感器与待测螺母之间还安装有第二垫片， 所述第二垫片的结构与待测螺母相适应。
[0011] 作为一种优选的方案，所述螺柱为双头螺柱，所述应变片粘贴于螺柱的光杆段，所 述待测螺母螺纹安装于螺柱的下螺纹段，所述紧固装置包括紧固螺母机构、第三垫片、试验 台、第四垫片、普通螺母，所述螺柱的下螺纹段贯穿试验台且通过紧固螺母机构、第三垫片 和普通螺母紧固，第四垫片安装于试验台与普通螺母之间。
[0012] 作为一种优选的方案，所述螺柱为螺栓，所述螺栓的头部朝下，所述紧固装置包括 左夹具和右夹具，所述左夹具和右夹具上分别设置有用于夹持螺栓头部的夹持型腔，所述 左夹具和右夹具分别与夹持动力装置连接。
[0013] 采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是:测试时，顶推预紧螺母机构向 下产生顶推的压力，该压力经套筒传递至待测螺母，对螺柱产生拉伸，从而实现对待测螺母 保证载荷测试，在此过程中，压力检测装置对螺柱承受的压力进行检测，双头螺柱承受的拉 力即待测螺母承受的压力，该测试装置的顶推预紧螺母机构施加的顶推力可调，理论上可 以达到任意顶推力，有效解决了传统方法加载能力不足的难题，并且可以实现对多种大规 格待测螺母的保证载荷测试，该测试装置结构简单、加载能力强、安装方便、操作简单可以 实现重复使用。
[0014] 又由于所述螺柱为双头螺柱，所述应变片粘贴于螺柱的光杆段，所述待测螺母螺 纹安装于螺柱的下螺纹段，所述紧固装置包括紧固螺母机构、第三垫片、试验台、第四垫片、 普通螺母，所述螺柱的下螺纹段贯穿试验台且通过紧固螺母机构、第三垫片和普通螺母紧 固，第四垫片安装于试验台与普通螺母之间，该种结构有利于螺纹紧固件保证载荷测试装 置进行固定。
[0015] 又由于所述顶推预紧螺母机构包括顶推螺母和顶推螺钉，顶推螺母螺纹安装于螺 柱的螺纹段上，所述顶推螺钉沿顶推螺母周向均布并安装在顶推螺母上，顶推螺钉顶紧所 述第一垫片，对待测螺母施加的顶推压力由顶推螺钉均匀分担，从而保证了待测螺母受力 均匀，保障了保证载荷测试结果的准确性，并且每个顶推螺钉所收到的顶推力较小，测试稳 定。
[0016] 又由于所述压式负荷传感器与待测螺母之间还安装有第二垫片，所述第二垫片的 结构与待测螺母相适应，一方面该垫片可以使得待测螺母受力更为均匀，保证载荷测试结 果更为准确性，另一方面可以根据待测螺母的不同形状和结构使用与之相适应的垫片，从 而避免了待测螺母的形状结构发生变化时需要更换压式负荷传感器的问题。
[0017] 本实用新型还公开了一种螺纹紧固件保证载荷测试方法，包括以下步骤：
[0018] 1)根据国标中给出的相应强度等级下待测螺母的保证应力，选取顶推螺母和螺 柱，使顶推螺母和螺柱的强度等级大于待测螺母的强度等级；
[0019] 2)将螺柱的下端固定于试验台上，将压力检测装置安装于螺柱上，将待测螺母、套 筒、第一垫片、顶推螺母由下而上安装于螺柱上，将顶推螺钉安装于顶推螺母上且顶推第一 垫片；
[0020] 3)根据国标中给出的相应强度等级下待测螺母的保证应力，计算出待测螺母的理 论保证载荷，以此作为保证载荷测试的目标载荷，计算出每个顶推螺钉需要提供的理论顶 推力；
[0021] 4)调节顶推螺钉的顶推力，使其达到理论顶推力；
[0022] 5)利用压力检测装置得到试验时待测螺母的实际载荷，继续调节顶推螺钉，当待 测螺母的实际载荷达到目标载荷时，保持15s;
[0023] 6)卸去顶推螺钉，按国标规定的保证载荷试验检测方法检测螺纹副是否符合保证 载荷要求。
[0024] 作为一种优选的方案，所述压力检测装置为应变片或压式负荷传感器；
[0025] 当压力检测装置为应变片时，将应变片粘贴在螺柱上并与应变仪连接；
[0026] 当压力检测装置为压式负荷传感器时，将压式负荷传感器安装于套筒和待测螺母 之间或直接替换套筒使用。
[0027] 采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：由于该检测方法根据国标中 给出的相应强度等级下待测螺母的保证应力，计算出待测螺母的理论保证载荷，以此作为 保证载荷测试的目标载荷，计算出每个顶推螺钉需要提供的顶推力，利用扭矩扳手对顶推