[发明专利]一种无偏载恒定拉力精确紧固方法

权利要求书

1.一种无偏载恒定拉力精确紧固方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、根据相关标准及规范和法兰密封垫片规格计算螺栓副所需的预紧力大小，并选取相应规格等级的恒定拉力螺栓副，所述恒定拉力螺栓副包括螺柱、咬合螺母、咬合垫圈以及螺母，所述咬合螺母和咬合垫圈的一端分别构造有咬合齿，螺母半径和咬合垫圈的半径长度相当；

步骤2、根据相关标准及规范对所选取的恒定拉力螺栓副进行质量验收；

步骤3、选取符合紧固作业环境要求的恒定拉力紧固工具；

步骤4、将所选取的恒定拉力螺栓副安装到试验系统，所构建的试验系统包括试验平台、法兰一、恒定拉力紧固工具、拉力采集器、数据处理器以及显示器，其中，所述试验平台包括基座和构造于基座的法兰二；所述恒定拉力紧固工具包括同轴的固定端和动力端，固定端的下侧开口形状与咬合垫圈的外轮廓相匹配，固定端用于锁紧咬合垫圈以产生恒定反作用力矩；动力端与固定端间隙配合，动力端的下侧开口形状与恒定拉力螺栓副中螺母的外轮廓相匹配，动力端用于在恒定拉力紧固工具的作用下驱动螺母旋转；所述固定端不随动力端旋转而旋转与被紧固件表面相对静止；所述恒定拉力紧固工具、拉力采集器、显示器分别与所述数据处理器相连，拉力采集器用于采集螺栓副紧固过程中螺柱所承受的拉力并由数据处理器记录拉力、扭矩和施工控制参数；所述恒定拉力螺栓副中的螺柱依次穿过所述咬合螺母、法兰一、拉力采集器、法兰二、咬合垫圈以及恒定拉力螺栓副中的螺母，所述咬合螺母上构造有咬合齿的一端接触所述法兰一，所述咬合垫圈上构造有咬合齿的一端接触所述法兰二，所述动力端和固定端分别套设于螺母和咬合垫圈，所述恒定拉力紧固工具驱动动力端转动螺母；螺母旋转过程中所述咬合螺母、咬合垫圈的咬合齿咬紧被紧固件表面，与固定端及被紧固件四者之间保持相对静止；

步骤5、用所选用的恒定拉力紧固工具对试验系统上的恒定拉力螺栓副进行紧固作业操作，并在紧固的过程中，通过试验系统采集螺柱所承受的拉力、恒定拉力紧固工具的扭矩及控制参数，并在所述拉力等于螺栓副所需的预紧力时，记录螺栓副此时所承受的扭矩并作为施工扭矩、及记录恒定拉力紧固工具此时的控制参数并作为施工控制参数编制施工方案；

步骤6、在施工现场，选取步骤1中的恒定拉力螺栓副、选取步骤3中的恒定拉力紧固工具、并利用步骤5中所编制的施工方案对被紧固件进行紧固作业操作。

2.根据权利要求1所述的无偏载恒定拉力精确紧固方法，其特征在于，所述步骤1中，根据设计要求、工艺参数、相关设计标准和/或设计规范计算所述螺栓副预紧力。

3.根据权利要求1所述的无偏载恒定拉力精确紧固方法，其特征在于，重复执行上述步骤4-步骤5三次或三次以上；如果三次或三次以上试验所获得的试验数值均符合技术要求，则根据所述试验数值编制施工方案；

如果三次或三次以上试验所获得的试验数值不符合技术要求，则在查明原因并修正后，重新执行上述步骤4-步骤5三次或三次以上，直到所获得的试验数值均符合技术要求时才根据所述试验数值编制施工方案；

所述试验数值包括所述施工扭矩和施工控制参数。

4.根据权利要求3所述的无偏载恒定拉力精确紧固方法，其特征在于，将三次或三次以上试验所获得的试验数值中扭矩的平均值作为施工扭矩。

5.根据权利要求1所述的无偏载恒定拉力精确紧固方法，其特征在于，所述数据处理器为PC机、单片机或万能试验机。

6.根据权利要求1所述的无偏载恒定拉力精确紧固方法，其特征在于，所述拉力采集器采用中空圆盘状结构，以便装配于法兰一与法兰二之间。