专利名称：一种用于水压试验中蒸发器密封盖板的螺栓装配工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及机械装配工艺，尤其涉及一种用于水压试验中蒸发器密封盖板的螺栓装配工艺。
背景技术：
众所周知，一般的螺栓拧紧可以通过手工或力矩扳手直接拧紧等方法实现，而在蒸发器水压试验时，蒸发器密封盖板的螺栓预紧力比较大，因此不能通过手工直接拧紧螺栓，另外，螺栓拧紧的考核要求主要是螺栓拧紧时的预紧力，而预紧力不方便直接测量控制，由此可见，上述传统螺栓装配方法存在使螺栓受力不均勻、拧紧力不好控制等缺点，因此，目前迫切需要对蒸发器密封盖板在水压试验中，其装配工艺进行改进。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明旨在提供一种用于水压试验中蒸发器密封盖板的螺栓装配工艺，以实现在水压试验时，对蒸发器密封盖板上螺栓的可靠安装。本发明所述的一种用于水压试验中蒸发器密封盖板的螺栓装配工艺，所述螺栓包括头部和螺杆，该螺杆包括具有外螺纹的圆柱形外套和设置在该外套中且一端与所述头部连接的芯棒，所述装配工艺包括下列步骤，计算步骤，根据所述螺栓在水压试验中的受力情况，设置其所需的螺栓预紧力F， 并按照公式F = k* ( Δ 1) +y，计算得到对应不同螺栓预紧力F的剩余伸长量Δ 1，式中，k为系数，y为修正值；装配步骤，将所述螺栓旋入所述蒸发器密封盖板的装配孔中，根据所述剩余伸长量Δ 1，设置一液压拉伸器的最大拉伸力，并通过该液压拉伸器逐步向所述螺杆施加拉伸力，直至达到所述的最大拉伸力，使所述螺杆拉长后通过拧紧装配螺母使所述螺栓与蒸发器密封盖板固定连接，至此，完成一个螺栓的装配，重复所述装配步骤，直至完成所述蒸发器密封盖板所需的所有螺栓的装配。在上述的用于水压试验中蒸发器密封盖板的螺栓装配工艺中，所述装配工艺还包括在所述装配步骤之前的初始测量步骤，测量当所述螺栓在初始状态下时，所述芯棒底面与所述外套底面之间的初始距离dx ；所述计算步骤还包括根据所述螺栓的弹性变形力，计算得到该螺栓的最大伸长量 ALm;所述装配步骤还包括测量当所述螺栓在拉伸状态下时，所述芯棒底面与所述外套底面之间的拉伸距离dL，按照公式AL = dL-dx,计算得到螺栓的实时伸长量Δ L，并使该实时伸长量Δ L不超过最大伸长量ALm。在上述的用于水压试验中蒸发器密封盖板的螺栓装配工艺中，所述装配工艺还包括检验步骤，逐步卸除对所述螺杆的拉伸力，直至移除所述液压拉伸器后，测量当所述螺栓在最终状态下时，所述芯棒底面与所述外套底面之间的最终距离dh，并按照公式Ah =dh-dx，计算得到螺栓的最终伸长量Ah，检验该最终伸长量Ah是否在所述剩余伸长量Δ 1 的取值范围中，若是，则装配合格，否则，重新进行所述装配步骤。在上述的用于水压试验中蒸发器密封盖板的螺栓装配工艺中，在所述装配步骤中，按照给位于所述蒸发器密封盖板上若干对称位置的螺栓施加等值的拉伸力，并分多次拧紧所述装配螺母的方式，完成所述蒸发器密封盖板所需的所有螺栓的装配。在上述的用于水压试验中蒸发器密封盖板的螺栓装配工艺中，所述液压拉伸器包括一螺栓拉伸工装和一带有液压泵的顶起工装，其中，所述螺栓拉伸工装包括一基座块和一位于该基座块底面并与之一体成型的柱体，以使所述螺栓拉伸工装的横截面呈T字型， 所述柱体的底面设有一通孔，且该通孔内壁设有一段与所述螺栓的外套外缘相匹配的螺纹，以使所述螺栓拉伸工装与所述螺栓固定连接，所述顶起工装套装在所述柱体外缘，且其顶面与所述基座块的底面接触。在上述的用于水压试验中蒸发器密封盖板的螺栓装配工艺中，所述芯棒底面与所述外套底面之间的初始距离dx、拉伸距离dL以及最终距离dh的测量通过一螺栓测量装置实现，该螺栓测量装置包括一带有测杆和读数机构的测量表以及一套设在所述测杆外缘并与之固定连接的套筒，且该套筒的外径小于所述螺栓拉伸工装上通孔的内径。由于采用了上述的技术解决方案，本发明根据螺栓材料的材料特性将预紧力换算为螺栓的剩余伸长量，并利用液压拉伸器拧紧螺栓，通过直接考核拧紧时的螺栓的最终伸长量是否在预设的剩余伸长量的范围内，以确认螺栓是否拧紧，从而实现密封盖板上螺栓的可靠安装。本发明能使螺栓受力比较均勻，另外，利用液压拉伸器和螺栓测量装置能便于螺栓在各状态下伸长量的测量，从而能确保螺栓拧紧的准确性。
图1是本发明一种用于水压试验中蒸发器密封盖板的螺栓装配工艺中螺栓与蒸发器密封盖板的装配示意图；图2是本发明一种用于水压试验中蒸发器密封盖板的螺栓装配工艺中螺栓在初始状态时的局部结构示意图；图3是本发明一种用于水压试验中蒸发器密封盖板的螺栓装配工艺中螺栓在拉伸状态时的局部结构示意图；图4是本发明一种用于水压试验中蒸发器密封盖板的螺栓装配工艺中螺栓在最终状态时的局部结构示意图；图5是本发明一种用于水压试验中蒸发器密封盖板的螺栓装配工艺中液压拉伸器的安装示意图；图6是本发明一种用于水压试验中蒸发器密封盖板的螺栓装配工艺中螺栓拉伸工装的结构示意图；图7是本发明一种用于水压试验中蒸发器密封盖板的螺栓装配工艺中螺栓测量装置的初始状态图；图8是本发明一种用于水压试验中蒸发器密封盖板的螺栓装配工艺中螺栓测量装置的工作状态图。
具体实施例方式下面结合附图，对本发明的具体实施例进行详细说明。请参阅图1至图8，本发明，即一种用于水压试验中蒸发器密封盖板的螺栓装配工艺，螺栓1包括头部(图中未示)和螺杆，该螺杆包括具有外螺纹的圆柱形外套11和设置在该外套11中且一端与头部连接的芯棒12。本发明的装配工艺包括下列步骤，计算步骤，根据螺栓1在水压试验中的受力情况，确定螺栓1所需的螺栓预紧力F， 并按照公式F = k*(Al)+y，计算得到对应不同螺栓预紧力F的剩余伸长量Δ1，式中，k为系数(根据螺栓1的材料和结构来确定)，y为修正值；根据螺栓1的弹性变形力(该弹性变形力是根据螺栓1的材料和结构所固有的)，计算得到螺栓1的最大伸长量ALm ；初始测量步骤，测量当螺栓1在初始状态下时，芯棒12底面与外套11底面之间的初始距离dx，对于给定的螺栓1来说，初始距离dx是一个定值；装配步骤，将螺栓1旋入蒸发器密封盖板2的装配孔(图中未示)中，根据剩余伸长量Δ1，计算并通过实际实验修正，设置一液压拉伸器3的最大拉伸力，并通过该液压拉伸器3逐步向螺栓1的螺杆施加拉伸力(可通过编制液压拉伸器3加压操作方案，分步加压)，直至达到最大拉伸力，使螺杆拉长后通过拧紧装配螺母4，使螺栓1与蒸发器密封盖板 2固定连接，至此，完成一个螺栓1的装配；重复装配步骤，并按照给位于蒸发器密封盖板2 上若干对称位置的螺栓1施加等值的拉伸力，并分多次拧紧装配螺母4的方式(可确保各个螺栓1受力均勻，防止应力集中等现象)，直至完成蒸发器密封盖板2所需的所有螺栓1 的装配。在上述的装配步骤中，还包括测量当螺栓1在拉伸状态下时，芯棒12底面与外套 11底面之间的拉伸距离dL，按照公式AL = dL-dx，计算得到螺栓1的实时伸长量AL，并使该实时伸长量AL不超过最大伸长量ALm,即在拉伸过程中控制螺栓1的拉伸量，保证其在弹性力学范围内；由于螺栓1在失去拉伸力后，外套11会恢复部分形变，因此，本发明的装配工艺还包括检验步骤，逐步卸除对螺杆的拉伸力，直至移除液压拉伸器3后，测量当螺栓1在最终状态下时，芯棒12底面与外套11底面之间的最终距离dh，并按照公式Ah = dh-dx,计算得到螺栓1的最终伸长量Ah，检验该最终伸长量Ah是否在剩余伸长量Δ1的取值范围中， 若是，则装配合格，即确保了螺栓1的最终伸长量Ah满足要求，否则，重新进行装配步骤。上述装配工艺中的液压拉伸器3包括一螺栓拉伸工装21和一带有液压泵(图中未示)的顶起工装22，其中，螺栓拉伸工装21包括一基座块211和一位于该基座块211底面并与之一体成型的柱体212，以使螺栓拉伸工装21的横截面呈T字型，该柱体212的底面设有一通孔213，且该通孔213内壁设有一段与螺栓1外套11的外缘相匹配的螺纹，以使螺栓拉伸工装21与螺栓1固定连接，顶起工装22套装在柱体212外缘，且其顶面与基座块 211的底面接触。液压拉伸器3在使用时，先将螺栓拉伸工装21的柱体212与伸出蒸发器密封盖板 2上装配孔的螺栓1的螺杆固定连接，通过旋转螺栓拉伸工装21的基座块211初步旋紧螺栓1，再在液压泵的作用下通过顶起工装22逐步顶起螺栓拉伸工装21的基座块211，从而起到拉伸螺杆的作用，直至达到设定的最大拉伸力后，通过拧紧装配螺母4即可完成螺栓1 的装配，并可确保其预紧力达到试验要求。
在上述装配工艺中，芯棒12底面与外套11底面之间的初始距离dx、拉伸距离dL 以及最终距离dh的测量通过一螺栓测量装置5实现，该螺栓测量装置5包括一带有测杆51 和读数机构52的测量表以及一套设在测杆51外缘并与之固定连接的套筒53，且该套筒53 的外径小于螺栓拉伸工装21上通孔213的内径。螺栓测量装置5在初始状态时，先放置在零件校准试块M表面，使套筒53底面和测杆51底端持平，再对读数机构52进行调零；螺栓测量装置5在工作状态时，将套筒53压置在螺栓1的螺杆外套11底面，使测杆51伸入外套11中，并顶在芯棒12底面，此时，读数机构52显示的数值即为芯棒12底面与外套11底面之间的距离，另外，在螺栓1拉伸状态下测量拉伸距离dL时，可将套筒53伸入螺栓拉伸工装21的通孔213中对螺栓1进行测量。以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种用于水压试验中蒸发器密封盖板的螺栓装配工艺，所述螺栓包括头部和螺杆， 该螺杆包括具有外螺纹的圆柱形外套和设置在该外套中且一端与所述头部连接的芯棒，其特征在于，所述装配工艺包括下列步骤，计算步骤，根据所述螺栓在水压试验中的受力情况，设置其所需的螺栓预紧力F，并按照公式F = k* ( Δ 1) +y，计算得到对应不同螺栓预紧力F的剩余伸长量Δ 1，式中，k为系数， y为修正值；装配步骤，将所述螺栓旋入所述蒸发器密封盖板的装配孔中，根据所述剩余伸长量 Δ 1，设置一液压拉伸器的最大拉伸力，并通过该液压拉伸器逐步向所述螺杆施加拉伸力， 直至达到所述的最大拉伸力，使所述螺杆拉长后通过拧紧装配螺母使所述螺栓与蒸发器密封盖板固定连接，至此，完成一个螺栓的装配，重复所述装配步骤，直至完成所述蒸发器密封盖板所需的所有螺栓的装配。
2.根据权利要求1所述的用于水压试验中蒸发器密封盖板的螺栓装配工艺，其特征在于，所述装配工艺还包括在所述装配步骤之前的初始测量步骤，测量当所述螺栓在初始状态下时，所述芯棒底面与所述外套底面之间的初始距离dx ；所述计算步骤还包括根据所述螺栓的弹性变形力，计算得到该螺栓的最大伸长量 ALm;所述装配步骤还包括测量当所述螺栓在拉伸状态下时，所述芯棒底面与所述外套底面之间的拉伸距离dL，按照公式AL = dL-dx,计算得到螺栓的实时伸长量Δ L，并使该实时伸长量Δ L不超过最大伸长量ALm。
3.根据权利要求2所述的用于水压试验中蒸发器密封盖板的螺栓装配工艺，其特征在于，所述装配工艺还包括检验步骤，逐步卸除对所述螺杆的拉伸力，直至移除所述液压拉伸器后，测量当所述螺栓在最终状态下时，所述芯棒底面与所述外套底面之间的最终距离dh， 并按照公式Ah = dh-dx，计算得到螺栓的最终伸长量Δ h，检验该最终伸长量Ah是否在所述剩余伸长量Δ1的取值范围中，若是，则装配合格，否则，重新进行所述装配步骤。
4.根据权利要求1所述的用于水压试验中蒸发器密封盖板的螺栓装配工艺，其特征在于，在所述装配步骤中，按照给位于所述蒸发器密封盖板上若干对称位置的螺栓施加等值的拉伸力，并分多次拧紧所述装配螺母的方式，完成所述蒸发器密封盖板所需的所有螺栓的装配。
5.根据权利要求1或3所述的用于水压试验中蒸发器密封盖板的螺栓装配工艺，其特征在于，所述液压拉伸器包括一螺栓拉伸工装和一带有液压泵的顶起工装，其中，所述螺栓拉伸工装包括一基座块和一位于该基座块底面并与之一体成型的柱体，以使所述螺栓拉伸工装的横截面呈T字型，所述柱体的底面设有一通孔，且该通孔内壁设有一段与所述螺栓的外套外缘相匹配的螺纹，以使所述螺栓拉伸工装与所述螺栓固定连接，所述顶起工装套装在所述柱体外缘，且其顶面与所述基座块的底面接触。
6.根据权利要求5所述的用于水压试验中蒸发器密封盖板的螺栓装配工艺，其特征在于，所述芯棒底面与所述外套底面之间的初始距离dx、拉伸距离dL以及最终距离dh的测量通过一螺栓测量装置实现，该螺栓测量装置包括一带有测杆和读数机构的测量表以及一套设在所述测杆外缘并与之固定连接的套筒，且该套筒的外径小于所述螺栓拉伸工装上通孔的内径。
全文摘要
本发明涉及一种用于水压试验中蒸发器密封盖板的螺栓装配工艺，所述螺栓包括头部和螺杆，该螺杆包括具有外螺纹的圆柱形外套和设置在该外套中且一端与所述头部连接的芯棒，所述装配工艺包括计算步骤和装配步骤。本发明根据螺栓材料的材料特性将预紧力换算为螺栓的剩余伸长量，并利用液压拉伸器拧紧螺栓，通过直接考核拧紧时的螺栓的最终伸长量是否在预设的剩余伸长量的范围内，以确认螺栓是否拧紧，从而实现密封盖板上螺栓的可靠安装。本发明能使螺栓受力比较均匀，另外，利用液压拉伸器和螺栓测量装置能便于螺栓在各状态下伸长量的测量，从而能确保螺栓拧紧的准确性。
文档编号B23P19/06GK102229042SQ20111008202
公开日2011年11月2日 申请日期2011年4月1日 优先权日2011年4月1日
发明者刘丹山, 吴新华, 周伟, 江才林 申请人:上海电气核电设备有限公司