[发明专利]螺栓应力检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种应力检测装置，特别涉及一种螺栓应力检测装置。

背景技术

在石油、石化等领域中，法兰螺栓连接是一种管道、设备常用的连接方式，如油气开采、集输和炼化工业中各设备连接大都采用法兰螺栓连接，以达到连接并密封的作用。在使用法兰连接时，相互匹配的两个法兰盘的端面上设置有密封凹槽，在所述密封凹槽内设置有金属密封圈，两个法兰盘的圆周方向上均匀设置有多个螺栓。法兰盘连接主要是依靠所述螺栓的预紧力压紧金属密封圈，以达到密封效果。例如针对石油领域中的深气井和超深气井中的设备连接大都采用法兰螺栓连接。由于所述井深较深，其对应的设备压力高达百兆帕，若法兰螺栓连接发生松脱、断裂等失效事件，则极有可能发生严重事故。因此为了保证法兰螺栓连接的可靠性，都需要对其进行应力检测。

2012年02年01日公布的中国专利说明书CN102338683A公开的一种基于磁记忆的法兰密封性检测方法、检测装置及检测系统。所述检测装置依据金属磁记忆检测技术，将利用拾取金属表面地磁场作用下的金属构件漏磁场信息，根据磁场分布情况确定金属零件的应力分布情况的原理应用到法兰螺栓应力的检测汇中。其本质上即利用了法兰连接螺栓磁记忆信号与螺栓轴向应力之间具有较好的线性关系。

上述法兰密封性检测装置为夹具样式，使用时，只能同时夹持住螺母的某两个侧面。但由于法兰盘在螺栓预紧力的作用下，会发生微小的变形，因而螺母的六个侧面与法兰之间并不是均匀接触的，一般在螺母的六个侧面上会产生大小不等的应力。若仅根据某两个侧面上获取的螺栓的应力而推定最终螺栓应力的大小，则往往与螺栓真实应力之间存在较大的误差。

发明内容

本发明的目的是提供一种螺栓应力检测装置，以提高螺栓应力检测精度。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

一种螺栓应力检测装置，包括：中心件，其具有一中心轴线；环绕所述中心件的中心轴线排布的多个固定件，每个固定件上设置有用于与待检测螺母的侧壁相接触的传感器；与所述固定件一一对应的多个传动件，每个传动件的一端与所述中心件相转动连接，每个传动件的另一端与其对应的固定件相连接；与所述固定件一一对应的多个具有向内收缩弹性势能的弹性件，每个弹性件的一端与所述中心件相连接，每个弹性件的另一端与其对应的传动件相连接。

在优选的实施方式中，所述固定件的横向宽度不大于待检测螺母侧面的横向宽度，所述传感器的底面与所述固定件的底面相齐平以用于和螺母的根部相接触。

在优选的实施方式中，所述中心件包括用于和所述传动件相连接的第三本体和自所述第三本体下表面向下延伸的中心杆；所述第三本体为中空的六棱柱，所述中心杆位于所述中心件的中心轴线上。

在优选的实施方式中，所述还包括螺栓应力检测装置第一连接件，所述第一连接件位于所述固定件和传动件之间，其一端和所述固定件可滑动连接；另一端和所述传动件相连接。

在优选的实施方式中，所述第一连接件与所述固定件配合的侧壁上设置有至少一对纵向延伸的凸起和滑槽。

在优选的实施方式中，所述传动件包括至少一个连杆，当所述连杆为两个时，所述两个连杆长度相等，上下平行分布，所述连杆的两端分别与所述中心件、固定件连接后，组成与所述中心件的中心轴线共面的平行四边形传动件。

在优选的实施方式中，所述传动件与所述固定件相转动连接。

在优选的实施方式中，所述弹性件为弹簧，其与所述传动件连接的一端靠近所述固定件。

在优选的实施方式中，所述传动件还包括用于将所述传动件的下端与所述固定件进行可拆卸或半可拆卸连接的下固定帽、以及用于将所述传动件的上端与所述中心件进行可拆卸或半可拆卸连接的上固定帽。

在优选的实施方式中，所述螺栓应力检测装置通过数据线还连接有数据采集系统，所述数据采集系统包括将获取的传感器传输的电压信号转换为数字信号采集卡、将数字信号进行存取和分析的处理装置，所述处理装置包括用于数字信号的存取单元和用于分析数字信号的分析单元。