[实用新型]螺栓紧固状态监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种监测装置，特别是关于一种用于监控紧固在机电设备上的螺栓(或螺母，以下统称螺栓)状态的监测装置。

背景技术

伴随着科学技术突飞猛进地发展，国内外的水电站装机容量有不断增加的趋势，且单机容量也不断增加。单机容量的增加，可大大降低工程造价，降低成本，但也可能因相对刚度的降低而造成稳定性降低，诱发事故，甚至可能因此而造成更严重的破坏。比如2009年8月17日，俄罗斯萨彦舒申斯克水电站发生严重事故，事后俄罗斯政府组织的事故调查认为：“由动态载荷引发的螺栓破坏导致水轮机顶盖和水力发电机组引水通道的密封被撕裂。”引发事故的2号水轮发电机组水轮机顶盖的49个紧固螺栓由于剧烈振动而断裂，进而造成顶盖撕裂。在高压水的作用下，水轮机的顶盖、十字形机架连同发电机的转子开始向上运动，并进而将密封撕裂，将顶盖、转子等抬出机坑，高压水迅速充满水轮机机坑和厂房。在此之前，三峡水电厂也曾有巡视职工无意中发现水轮机蜗壳进人门压紧螺栓松动并及时报警，从而避免了水淹厂房重大事故的发生。所有这些都证明，螺栓和螺母虽小，只要其安装位置重要，螺栓(或螺母)的松脱可能会产生非常严重而恶劣的影响，小部件也会闯大祸。因此，对安装在重要位置又有可能因为振动及其它原因而造成松脱的螺栓，非常有必要进行监测。

但是，由于过去对螺栓松脱危害性的认识不够深刻，一直缺乏有效的监测手段。目前有二种可能的监测方式：最容易想到的是定期或不定期的巡检，其缺点是成本高，对巡检人责任心、工作态度等依赖比较大，且难以避免突发性事件的发生；另外一种是在螺栓、螺栓安装位置设置监控镜头，将视频信号引入中控室进行监视，其缺点是螺栓松脱后中控室未必能看清，且对监视人员过于依赖。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种能够实现自动监控和预测报警的螺栓紧固状态监测装置。

实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种螺栓紧固状态监测装置，它包括一呈环柱体的弹性垫圈，弹性垫圈的下部径向开设一贯穿环柱体的通槽，使弹性垫圈下部形成两个弧形支腿；通槽的槽口顶部设置有压力应变片；与通槽平行，弹性垫圈的上部两侧具有两段弧形凹缺，使弹性垫圈上部形成两个与弧形支腿呈90°的弧形凸台；压力应变片通过导线连接一信号放大器，信号放大器通过数据线连接一数据采集装置，数据采集装置通过数据线连接原有的计算机监控设备。

所述弹性垫圈上部凸台的宽度小于下部通槽的槽口宽度。

所述通槽的两个槽口中仅有一个顶部中心设置有一压力应变片。

所述通槽的两个槽口顶部中心均设置有一压力应变片。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本实用新型由于采用弹性垫圈及贴在其悬空部分下表面的压力应变片和信号放大器等监测装置，实现自动监测螺栓紧固状态，提前进行预测报警，从而减少了监控判断时人为因素的影响及对人的素质等因素的依赖，并节省了人力成本。2、本实用新型由于采用弹性好的钢材加工垫圈和性能稳定、寿命长的压力应变片，使测量信号强而稳定，从而具有较高的稳定性和可靠性，用户可以放心的使用。3、本实用新型由于使用的弹性垫圈、压力应变片及辅助的仪器、设备均无特殊要求，且测试设备较少，因此制造成本较低，使用安装方便。4、本实用新型可以用于水电站、火电站和其它包含压力容器且需用螺栓紧固的生产和科研领域，具有广泛的应用前景。

附图说明

图1是本实用新型组成示意图

图2是本实用新型装有压力应变片的弹性垫圈的立面投影图

图3是图2的俯视图

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。

如图1、图2、图3所示，本实用新型包括一呈环柱体的弹性垫圈1，在弹性垫圈1的下部径向开设有一贯穿环柱体的通槽2，使弹性垫圈1下部形成两个弧形支腿3，在两个弧形支腿3之间的通槽2的两个槽口顶部中心各设置有一压力应变片4；压力应变片4也可以是两个槽口只贴一片或两个槽口各贴两片或更多。在弹性垫圈1的上部两侧与通槽2平行切除两段弧形柱体，使弹性垫圈1上部形成两个与弧形支腿呈90°的弧形凸台5。同时，凸台5的宽度小于两个弧形支腿3之间的宽度，使凸台5两侧、支腿3上方形成比凸台5低的悬空部分6，以使弹性垫圈1承受压力时其悬空部分6能够有较大的变形。压力应变片4通过导线连接一信号放大器7，信号放大器7通过数据线连接一数据采集装置8，数据采集装置8采集经信号放大器放大后的信号后，将信号传输给原有的计算机监控设备9。

上述实施例中，弹性垫圈1可以采用弹性好的钢材制成。