[发明专利]一种无扭转预紧力加载装置及方法

权利要求书

1.一种无扭转预紧力加载装置，其特征在于：所述无扭转预紧力加载装置包括：锁紧杆以及与其同轴线设置，且从下至上依次安装在其上的螺纹套筒加载组件、推力轴承、传感器和螺母；

所述螺纹套筒加载组件包括内支撑架、外支撑架，所述内支撑架能够相对所述外支撑架进行旋转上升或下降；

所述推力轴承的动圈与所述内支撑架连接，所述推力轴承的静圈与所述传感器连接；

所述螺母将所述传感器锁紧在所述推力轴承的上方。

2.根据权利要求1所述的无扭转预紧力加载装置，其特征在于：在所述传感器与螺母之间还设置有半球形关节支座和半球形关节；

所述半球形关节支座的下端面与所述传感器的上端面接触，所述半球形关节的半球形面安装在所述半球形关节支座内，所述螺母的下端面与所述半球形关节的上端面接触。

3.根据权利要求1所述的无扭转预紧力加载装置，其特征在于：在所述推力轴承与传感器之间安装有大垫片；

所述大垫片的下端面与推力轴承的定圈的上端面接触，所述传感器的下端面与大垫片的上端面接触。

4.根据权利要求1所述的无扭转预紧力加载装置，其特征在于：所述内支撑架、外支撑架均为圆筒状结构；

所述内支撑架的上端为封闭端，下端为开口端，在封闭端与开口端之间的外壁上设置有外螺纹，且封闭端与开口端之间的部分的外径小于所述封闭端的外径；所述封闭端的外径大于所述外支撑架的内径；

在所述内支撑架的封闭端开有与其同轴线的中心通孔，该中心通孔的直径小于所述内支撑架的内径；

在所述外支撑架的内壁设置有内螺纹；所述内支撑架上的外螺纹与外支撑架上的内螺纹连接；

所述内支撑架在轴向上的长度小于所述外支撑架在轴向上的长度；

所述内支撑架的封闭端位于所述外支撑架的上端面的上方，所述内支撑架的开口端位于所述外支撑架的中心通孔内，且高于所述外支撑架的下端面；

在所述内支撑架的封闭端的上端面上设置有与其同轴线的环形凹槽；所述推力轴承的动圈安装在所述环形凹槽内；

所述锁紧杆的上端位于所述螺母的上方，下端位于所述外支撑架的中心通孔内；

在所述锁紧杆的上部设置有外螺纹，能够与所述螺母配合；

在所述锁紧杆的下端开有与其同轴线的连接孔，在所述连接孔的内壁上设置有内螺纹。

5.根据权利要求4所述的无扭转预紧力加载装置，其特征在于：在所述内支撑架的封闭端的两侧分别开有与其中心轴线垂直的孔，且两个孔在圆周上相距180度；

在每个孔内均安装有一个加载臂杆；

所述内支撑架上的外螺纹、外支撑架上的内螺纹均采用细牙螺纹；

所述传感器采用环状压力传感器；

所述推力轴承采用推力球轴承。

6.一种无扭转预紧力加载方法，其特征在于：所述方法包括：

步骤一：获得被压紧装置的顶杆上的拉力F_A与顶杆的应变值ε_A之间的关系；

步骤二：获得如权利要求1-5任一项所述的无扭转预紧力加载装置上的传感器的示数F_c与顶杆的应变值ε_c之间的关系；

步骤三：根据步骤一得到的顶杆的拉力F_A与顶杆的应变值ε_A之间的关系和步骤二得到的传感器的示数F_c与顶杆的应变值ε_c之间的关系，获得传感器的示数F_c与顶杆上的拉力F_A之间的关系；

步骤四：根据设计预紧力，利用步骤三得到的传感器的示数F_c与顶杆上的拉力F_A之间的关系确定传感器的示数，然后利用如权利要求1-5任一项所述的无扭转预紧力加载装置实现被压紧装置的压紧。