[发明专利]一种基于法兰径向相对位移的螺栓松动监测方法

说明书

本发明提供了一种基于法兰径向相对位移的螺栓松动监测方法，将分体式位移传感器的传感器本体与限位块共同形成框型结构并分别固定于两个连接法兰上，当法兰发生径向变形时，分体式位移传感器监测到法兰径向相对位移的变化，并将监测到的信号输出到上位机，从而实现法兰径向位移的监测。本发明提供的一种基于法兰径向相对位移的螺栓松动监测方法，充分利用大型法兰连接、且主要载荷为弯矩的大型设备或结构在受到弯矩载荷作用时，虽然在其法兰连接处很难出现间隙，但因法兰厚度较大，上法兰与下法兰在法兰径向方向比较容易出现相对位移的现象，针对法兰径向相对位移进行监控，从而实现法兰螺栓松动的精确判断。

技术领域

本发明涉及一种基于法兰径向相对位移的螺栓松动监测方法，属于法兰螺栓监测领域。

背景技术

法兰连接是指由法兰、垫片及螺栓三者相互连接作为一组组合密封结构的可拆连接，法兰连接结构在目前工业领域中极其常见，发挥着十分重要的作用。法兰连接结构中的螺栓在交变载荷作用下，承受拉、压循环作用。在拉、压交变载荷作用下，螺纹发生塑性变形而导致松弛，将导致螺栓预紧力减小。预紧力过小会造成连接的不可靠，工作时产生振动松弛、泄露、结构滑移等现象，从而影响机器正常工作；如果螺栓紧固的预紧力过大，导致螺栓在载荷作用下极易断裂，从而削弱了连接节点的承载力，严重时可能诱发结构失稳。因此为了防止螺栓预紧力的减少或消失，用力矩扳手检查螺栓的预紧力是定期维护的一项重要内容。运维地处偏远地带时，螺栓预紧力的定期检查运维策略一般为半年进行一次。这项工作既费时又费力，加之工作人员个人主观和客观方面的多因素影响，并不能保证每次及时发现和消除螺栓松动问题，所以有必要对螺栓松动进行在线监测。

因在法兰上安装传感器，通过监测法兰状态来监测螺栓松动的技术方案具有原理简单直观、现场安装方便、技术可靠性高等优点，目前市场上已有厂家开发通过监测法兰状态来监测螺栓松动的监测系统。

目前通过监测法兰状态来监测螺栓松动的主流技术方案是通过监测法兰间隙变化来监测螺栓松动情况，该技术方案存在如下缺点：

在通过监测法兰间隙来监测螺栓松动状态时，只有当法兰连接螺栓严重松动或断裂的情况下，两被连接法兰之间才可能出现间隙，此时位移传感器才能监测到明显位移；当螺栓已松动，但两被连接法兰之间无间隙时，位移传感器无法监测到明显位移，无法判断螺栓松动状态，监测精度低。因此对于在大型设备或结构中使用较大尺寸法兰的情况，通过监测法兰间隙来监测螺栓松动的精度、灵敏性是不理想的。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种基于法兰径向相对位移的螺栓松动监测方法，利用了大型法兰连接、且主要载荷为弯矩的大型设备或结构在受到弯矩载荷作用时，虽然在其法兰连接处很难出现间隙，但因法兰厚度较大，上法兰与下法兰在法兰径向方向比较容易出现相对位移的现象，针对法兰径向相对位移进行监控，从而实现法兰螺栓松动的精确判断。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种基于法兰径向相对位移的螺栓松动监测方法，包括以下步骤：

S1、在法兰连接处的圆周均匀地布置一组分体式位移传感器；分体式位移传感器由相互分离的限位块和传感器本体组成，限位块和传感器本体通过磁体连接，限位块呈L字型，限位块和传感器本体共同组成框型结构并分别固定于两个相互连接的法兰上，限位块与法兰上远离传感器本体的侧壁之间固定连接有竖垫块；