[发明专利]核电汽轮机汽缸螺栓应力与应变测试系统

说明书

本发明公开了一种核电汽轮机汽缸螺栓应力与应变测试系统，包括测试记录组件，用于在开缸期间对所有待测螺栓逐一进行紧固测试、记录测试结果并编号；加工计算组件，用于在扣缸紧固期间根据每一待测螺栓的测试结果分别计算出热紧弧长值或冷紧力矩值，使得每一待测螺栓根据热紧弧长值或冷紧力矩值在热紧或冷紧操作后达到各自的伸长量目标值。本发明的核电汽轮机汽缸螺栓应力与应变测试系统中，通过对待测螺栓逐一进行测试，再根据测试结果计算得出可使得待测螺栓达到伸长量目标值的热紧弧长值或冷紧力矩值，实现了对汽轮机上的每个螺栓个性化定制热紧弧长值或冷紧力矩值，使得螺栓一次紧固后伸长量能够达到要求，或减小多次热紧或冷紧的次数及数量。

技术领域

本发明涉及核电领域，尤其涉及一种核电汽轮机汽缸螺栓应力与应变测试系统。

背景技术

百万千瓦核电半速机的高中压缸中分面螺栓，目前采用加热方式紧固，热紧后待冷却至室温测量螺栓伸长量，整个过程需要4-6天时间。百万千瓦核电全速机汽轮机高压缸，原设计采用加热方式紧固，后改为机械冷紧拉伸，紧固过程缩短至24h。

百万千瓦核电机组高压缸或高中压缸汽缸中分面螺栓规格从M52-M140，螺栓尺寸大，应力大，对汽轮机运行安全至关重要。随着螺栓使用年限延长，螺栓长期运行受高温蠕变、材料松弛等影响，材料本身特性“弹性模量”会发生一定变化，历史检修经验表明，相同规格相邻螺栓即使完全相同的热紧弧长热紧后或冷紧紧固力矩，螺栓伸长量会不同，甚至超出标准，这造成即使热紧弧长划线精准，或冷紧力矩对应的油压精准也无法保证紧固后螺栓伸长量能够满足要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种改进的核电汽轮机汽缸螺栓应力与应变测试系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种核电汽轮机汽缸螺栓应力与应变测试系统，包括：

测试记录组件，用于在开缸期间对所有待测螺栓逐一进行紧固测试、记录测试结果并编号；

加工计算组件，用于在扣缸紧固期间根据每一所述待测螺栓的所述测试结果分别计算出热紧弧长值或冷紧力矩值，使得每一所述待测螺栓根据所述热紧弧长值或所述冷紧力矩值在热紧或冷紧操作后达到各自的伸长量目标值。

优选地，所述测试记录组件包括：

个性化测试套筒，用于套设在所述待测螺栓外围并固定所述待测螺栓；

测试台架，用于支撑所述个性化测试套筒；

紧固螺母，连接在所述待测螺栓顶部；

紧固机具，与所述紧固螺母咬合装配，所述紧固机具通过一高压油管接入一液压泵站输出的高压油，使得所述紧固机具驱动所述紧固螺母；

液压中空千斤顶，套设在所述个性化测试套筒外围；

压力传感器，与所述液压中空千斤顶相连接、实时测量所述液压中空千斤顶油缸内部压力的变化，并输出压力信号，所述测试结果包括所述压力信号；

位移传感器，安装在所述待测螺栓底部，用于实时测量所述待测螺栓的位移变化，并输出位移信号，所述测试结果包括所述位移信号；以及

存储及编号单元，接收所述压力信号和所述位移信号，并根据所述待测螺栓进行编号保存；

所述加工计算组件包括：

第一绘制单元，与所述存储及编号单元相连接，用于根据所述压力信号和所述位移信号绘制每一所述待测螺栓的受力与伸长量变化曲线；

第一计算单元，与所述第一绘制单元相连接，用于根据所述受力与伸长量变化曲线、所述伸长量目标值计算出所述热紧弧长值或所述冷紧力矩值。

优选地，所述加工计算组件还包括