一种水轮机顶盖螺栓紧固件松动监测装置的制作方法

1.本实用新型属于螺栓防松技术领域，尤其涉及一种水轮机顶盖螺栓紧固件松动监测装置。


背景技术：

2.螺栓紧固件的紧固程度关系到生产设备的结构安全和稳定运行。目前，螺栓紧固件的松动监测往往通过冲边、画线等方法监测，设备巡视强度大，难以分辨微小的变化；也有厂家提出通过在螺杆和螺母上分别按照角度传感器测量二者的相对转角，这种方法也存在本身螺帽松动、固定罩装配间隙大、测量角度精度差等问题；另有厂家提出在螺杆根部钻孔监测预紧力变化的方法，这需要对螺杆本身的预紧力进行精准测试，安装调试过程繁琐，同时隐蔽部件无法安装。


技术实现要素：

3.本实用新型的主要目的在于提供一种结构简单，测量方便的水轮机顶盖螺栓紧固件松动监测装置。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
5.一种螺栓紧固件松动监测装置，该螺栓紧固件紧固安装在水轮机顶盖上，所述螺栓紧固件的紧固螺栓从水轮机顶盖的上表面穿出与紧固螺母连接，该监测装置包括支架、非接触式位移传感器和数据采集模块，所述支架的底端与所述水轮机顶盖固定连接，顶端固定有所述非接触式位移传感器，所述非接触式位移传感器的探头朝下设置并对准所述紧固螺栓的上表面，所述非接触式位移传感器通过导线与所述数据采集模块电性连接。
6.具体的，所述支架包括上支撑杆和下支撑杆，所述下支撑杆的底端固定在所述水轮机顶盖上，所述下支撑杆的顶端设有插孔，所述上支撑杆的底端插在所述插孔中，并通过所述下支撑杆侧部的固定螺栓锁紧，所述非接触式位移传感器设置在所述上支撑杆顶端的横臂上。
7.具体的，所述非接触式位移传感器为电涡流位移传感器或电容位移传感器。
8.具体的，所述支架直接固定在所述水轮机顶盖上。
9.具体的，所述支架与所述水轮机顶盖焊接固定。
10.具体的，所述螺栓紧固件的螺母与水轮机顶盖之间设有防松垫片，所述支架直接固定在所述防松垫片上。
11.具体的，所述支架与所述防松垫片焊接固定。
12.与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果在于：本技术能够监测螺栓紧固件螺母与螺杆松动产生的位移，进而获得松动程度、松动角度，与现有技术相比，具有结构简单、安装方便及监测精度高的优点，能够实现大型螺栓紧固件松动的在线监测。
附图说明
13.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
14.图1是本实用新型实施例1提供的监测装置结构示意图；
15.图2是本实用新型实施例2提供的监测装置结构示意图；
16.其中：1、水轮机顶盖；2、紧固螺栓；3、紧固螺母；4、支架；401、上支撑杆；402、下支撑杆；403、横臂；5、非接触式位移传感器；6、数据采集模块；7、固定螺栓；8、防松垫片。
具体实施方式
17.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
18.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
19.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
20.实施例1
21.参见图1，一种水轮机顶盖螺栓紧固件松动监测装置，该螺栓紧固件紧固安装在水轮机顶盖1上，螺栓紧固件的紧固螺栓2从水轮机顶盖1的上表面穿出与紧固螺母3连接。该监测装置包括支架4、非接触式位移传感器5和数据采集模块6，支架4的底端直接焊接固定在水轮机顶盖1上，顶端固定有非接触式位移传感器5，非接触式位移传感器5的探头朝下设置并对准紧固螺栓2的上表面，非接触式位移传感器5通过导线与数据采集模块6电性连接。至于数据采集模块6和非接触式位移传感器5的具体结构，均为现有技术，在此不再赘述。
22.本实施例中，通过非接触式位移传感器5测量螺栓紧固件螺母与螺杆松动产生的位移变化量数据并传递给数据采集模块6，数据采集模块6通过无线或有线方式将采集的数据传输至远程终端监控系统，远程终端监控系统对传感器所获取的螺栓紧固件松动产生的位移进行处理，其中处理方式包括但不限于对该位移进行直接显示或计算得出松动程度、松动角度。
23.其中，松动程度k＝δx*100/y，k的单位为％，y为全松动位移，y的单位为μm，可通过理论计算得出，δx为螺栓紧固件所发生的位移，δx的单位为μm。也可将螺栓紧固件所发
生的位移δx转为松动角度θ，θ＝δx*360/d，d为螺栓紧固件的牙距，d的单位为μm。
24.本实施例中，螺栓紧固件螺母与螺栓松动产生的位移是利用非接触式位移传感器5测量获得的，因此具有微米级监测精度，同时整个监测装置具有结构简单，安装操作方便的优点，实现大型螺栓紧固件松动的在线监测。
25.在一些可能实施的方案中，支架4包括上支撑杆401和下支撑杆402，下支撑杆402的底端固定在水轮机顶盖1上，下支撑杆402的顶端设有插孔，上支撑杆401的底端匹配插在插孔中，在下支撑杆402的侧部设有螺纹连接孔，固定螺栓7旋在该螺纹连接孔中，并延伸至插孔中将上支撑杆401锁紧，非接触式位移传感器5则固定在上支撑杆401顶端的横臂403上。
26.本实施例中，通过调节上支撑杆401插入插孔的深度，即可实现非接触式位移传感器5与螺杆之间的距离调整，可以将传感器探头调整至最优的探测距离范围内。具体的，非接触式位移传感器5可以采用电涡流位移传感器或电容位移传感器。
27.实施例2
28.参见图2，与实施例1不同的是，螺栓紧固件的紧固螺母3与水轮机顶盖1之间设有防松垫片8，防松垫片8夹紧固定在紧固螺母3与水轮机顶盖1之间，而支架4则直接焊接固定在防松垫片8上。
29.上述本实用新型所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本实用新型才公开部分数值以举例说明本实用新型的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本实用新型创造保护范围的限制。
30.同时，上述本实用新型如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。
31.另外，上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本实用新型提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。
32.上述实施例仅仅是清楚地说明本实用新型所作的举例，而非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里也无需也无法对所有的实施例予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。