[發(fā)明專利]抽水蓄能機(jī)組頂蓋螺栓殘余伸長量的測量方法及裝置

有效

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• 申請日: 2020-02-21
• 公開（公告）號: CN111351457B
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐擁軍;江獻(xiàn)玉;趙強(qiáng);葛禹霖;郭旭東;李永紅
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)有限公司;國網(wǎng)新源控股有限公司;國網(wǎng)新源控股有限公司技術(shù)中心;河北張河灣蓄能發(fā)電有限責(zé)任公司
• 主分類號: G01B21/02
• 分類號: G01B21/02;G01B7/02
• 代理公司: 北京風(fēng)雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 徐雅琴

本說明書提供一種抽水蓄能機(jī)組頂蓋螺栓殘余伸長量的測量方法及裝置，包括：兩個渦流位移傳感器，分別用于在液壓拉伸器的操作過程中，測量每個中空頂蓋螺栓的第一、第二拉伸距離；壓力傳感器，用于在操作過程中，測量液壓拉伸器的液壓值；數(shù)據(jù)采集及處理單元，用于根據(jù)各第一、第二拉伸距離，計算各中空頂蓋螺栓的第一、第二殘余伸長量，當(dāng)?shù)谝粴堄嗌扉L量達(dá)到近似額定伸長值時，確定對應(yīng)的目標(biāo)液壓值；根據(jù)目標(biāo)液壓值，確定用于操作實(shí)心頂蓋螺栓的初始液壓值，根據(jù)兩個殘余伸長量及目標(biāo)液壓值，確定用于修正實(shí)心頂蓋螺栓的殘余伸長量測量值的修正系數(shù)。本實(shí)施例能夠準(zhǔn)確測量頂蓋螺栓的殘余伸長量，從而達(dá)到準(zhǔn)確控制頂蓋螺栓預(yù)緊力的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本說明書一個或多個實(shí)施例涉及水電工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種抽水蓄能機(jī)組頂蓋螺栓殘余伸長量的測量方法及裝置。

背景技術(shù)

頂蓋螺栓是抽水蓄能機(jī)組中的關(guān)鍵部件，其用于將頂蓋與座環(huán)把合在一起。抽水蓄能機(jī)組運(yùn)行時，頂蓋承受較大的水壓力動載荷，尤其是過渡過程，頂蓋受到水錘壓力波的沖擊，若頂蓋螺栓連接不緊固、存在疲勞破壞現(xiàn)象或螺栓強(qiáng)度不夠，長時間運(yùn)行后可能會出現(xiàn)螺栓斷裂，頂蓋被掀起，從而出現(xiàn)機(jī)組被破壞，甚至水淹廠房的嚴(yán)重事故，造成巨大的生命財產(chǎn)損失。因此，必須使用合格的頂蓋螺栓，而且，頂蓋螺栓的預(yù)緊力需要滿足設(shè)計要求。

在頂蓋螺栓的實(shí)際安裝過程中，準(zhǔn)確控制頂蓋螺栓的預(yù)緊力使其達(dá)到額定力值具有一定的技術(shù)難度。考慮到頂蓋螺栓的預(yù)緊力F與緊固后的殘余伸長量ΔL有關(guān)(F＝E·ΔL/L)，可通過調(diào)整頂蓋螺栓的殘余伸長量使其達(dá)到規(guī)定的額定伸長值，以使頂蓋螺栓的預(yù)緊力滿足設(shè)計要求。

如圖1A、1B所示，基于超聲波測距原理能夠測量頂蓋螺栓的殘余伸長量。但是，為實(shí)現(xiàn)超聲波測量殘余伸長量，一方面，被測螺栓的兩端必須設(shè)置反射面，而實(shí)際的頂蓋螺栓不便于于螺栓尾端加工反射面；第二，需要預(yù)先制作出螺栓樣本，并在實(shí)驗(yàn)室標(biāo)定出超聲波脈沖時間和螺栓樣本拉伸長度的關(guān)系曲線，費(fèi)時費(fèi)力，過程繁瑣；第三，由于超聲波波速受溫度的影響，當(dāng)實(shí)驗(yàn)室的溫度與安裝現(xiàn)場的溫度相差較大時，會影響測量準(zhǔn)確性。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本說明書一個或多個實(shí)施例的目的在于提出一種抽水蓄能機(jī)組頂蓋螺栓殘余伸長量的測量方法及裝置，能夠準(zhǔn)確測量頂蓋螺栓的殘余伸長量，從而達(dá)到準(zhǔn)確控制頂蓋螺栓預(yù)緊力的目的。

基于上述目的，本說明書一個或多個實(shí)施例提供了一種抽水蓄能機(jī)組頂蓋螺栓殘余伸長量的測量裝置，包括：

液壓拉伸器，用于分別對至少兩個中空頂蓋螺栓進(jìn)行預(yù)緊操作，直至操作之后每個中空頂蓋螺栓的第一殘余伸長量達(dá)到近似額定伸長值；

第一渦流位移傳感器，用于在所述液壓拉伸器的操作過程中，測量每個中空頂蓋螺栓的第一拉伸距離；

第二渦流位移傳感器，用于在所述液壓拉伸器的操作過程中，測量每個中空頂蓋螺栓的第二拉伸距離；

壓力傳感器，用于在所述液壓拉伸器的操作過程中，測量所述液壓拉伸器的液壓值；

數(shù)據(jù)采集及處理單元，用于分別根據(jù)每個中空頂蓋螺栓的第一拉伸距離、第二拉伸距離，計算得到每個中空頂蓋螺栓的第一殘余伸長量、第二殘余伸長量，當(dāng)所述第一殘余伸長量達(dá)到所述近似額定伸長值時，確定所述近似額定伸長值所對應(yīng)的目標(biāo)液壓值；根據(jù)至少兩個中空頂蓋螺栓所分別對應(yīng)的目標(biāo)液壓值，確定用于操作實(shí)心頂蓋螺栓的初始液壓值，根據(jù)至少兩個中空頂蓋螺栓所分別對應(yīng)的第一殘余伸長量及所述目標(biāo)液壓值、第二殘余伸長量及所述目標(biāo)液壓值，確定用于修正所述實(shí)心頂蓋螺栓的殘余伸長量測量值的修正系數(shù)。

可選的，所述測量裝置還包括：

所述液壓拉伸器，用于對所述實(shí)心頂蓋螺栓進(jìn)行預(yù)緊操作，初始施加的液壓壓力等于所述初始液壓值；

所述第二渦流位移傳感器，用于在所述液壓拉伸器的操作過程中，測量所述實(shí)心頂蓋螺栓的第三拉伸距離；