[發明專利]一種法蘭螺栓連接結構松動測量裝置

在審

• 申請號: 202310655569.0
• 申請日: 2023-06-05
• 公開（公告）號: CN116625664A
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 但敏;金玉陽;林吾凱;楊程皓
• 申請（專利權）人: 中國民航大學
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01M7/02;G01D21/02
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 龐學欣

一種法蘭螺栓連接結構松動測量裝置。其包括螺栓、加速度傳感器、砝碼、兩個柱殼測試件、底部螺栓、信號發生裝置、激光傳感器、隔振實驗平臺和控制器；本發明提供的法蘭螺栓連接結構松動測量裝置具有如下有益效果：1.操作簡單、精度高和數據準確。2.主要測量的是法蘭連接界面接觸狀態變化而導致的動力學參數變化，給出了在法蘭連接結構下對松動的識別和定位。3.通過對比放置砝碼前后法蘭連接結構的動力學參數變化，可以對法蘭螺栓的松動進行合理的預測評估，為日后在線檢測提供了合理的科學依據和方法。

技術領域

本發明屬于實驗裝置技術領域，特別涉及一種法蘭螺栓連接結構松動測量裝置。

背景技術

螺栓在長期使用中，受往復周期載荷以及環境因素的影響容易發生松動。螺栓松動是法蘭螺栓連接失效的主要原因之一，在載荷的持續作用下，結構會逐漸出現異響、泄露等故障。螺栓的早期松動是微觀層面的接觸狀態發生改變，因此，需要從接觸狀態入手，通過檢測接觸狀態的變化來表示螺栓松動程度。目前基于檢測接觸狀態的方法主要有：振動響應法、超聲導波法、機電阻抗法。以上三種檢測方法已被廣泛運用于螺栓松動檢測，但都有不足之處。其中振動響應法在工程中被普遍應用，但是法蘭連接結構復雜，其響應信號相比于單螺栓更難被采集，需要依靠工作人員的經驗或者算法來進行數據處理，而且較難定位到法蘭螺栓的松動；超聲導波法檢測儀價格昂貴，對測試環境要求高，設備安裝位置要求高，在實際的工程使用中有諸多不便，因此很難大規模得到推廣使用；壓電阻抗法的壓電材料幅值易受環境影響，該方法抗干擾能力弱，穩定性有待提高，因此難于在工程中推廣使用。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種法蘭螺栓連接結構松動測量裝置。

為了達到上述目的，本發明提供的法蘭螺栓連接結構松動測量裝置包括螺栓、加速度傳感器、砝碼、兩個柱殼測試件、底部螺栓、信號發生裝置、激光傳感器、隔振實驗平臺和控制器；其中，隔振實驗平臺水平設置；兩個柱殼測試件上下疊置在一起，位于上部的柱殼測試件下端利用螺栓連接在位于下部的柱殼測試件上端，位于下部的柱殼測試件下端利用底部螺栓固定在隔振實驗平臺上，每個柱殼測試件的中部圓周面上間隔形成有多個激振孔洞和測試點，分別用于激光傳感器的測量數據點位和沖擊力錘的敲擊點位；加速度傳感器安裝在柱殼測試件上；砝碼以可拆卸方式放置在位于上部的柱殼測試件頂面的各分區預留孔內；激光傳感器設置在柱殼測試件的一側；信號發生裝置包括帶有力傳感器的沖擊力錘、動態信號測試系統、帶有力傳感器的激振器、功率放大器和信號發生器；在進行模態數據測試時，沖擊力錘由實驗人員手持并敲擊柱殼測試件；信號發生器通過功率放大器與激振器電連接，在進行振型數據測試時，激振器的輸出端固定在柱殼測試件上；信號發生器與控制器電連接，力傳感器、加速度傳感器和激光傳感器通過動態信號測試系統與控制器電連接。

所述控制器采用計算機。

所述位于上部的柱殼測試件和位于下部的柱殼測試件的高度分別為200mm和300mm。

本發明提供的法蘭螺栓連接結構松動測量裝置具有如下有益效果：

1.操作簡單、精度高和數據準確。

2.主要測量的是法蘭連接界面接觸狀態變化而導致的動力學參數變化，給出了在法蘭連接結構下對松動的識別和定位。

3.通過對比放置砝碼前后法蘭連接結構的動力學參數變化，可以對法蘭螺栓的松動進行合理的預測評估，為日后在線檢測提供了合理的科學依據和方法。

附圖說明

圖1為利用本發明提供的法蘭螺栓連接結構松動測量裝置進行模態數據測試時立體圖。

圖2為利用本發明提供的法蘭螺栓連接結構松動測量裝置進行振型數據測試時立體圖。

圖3為本發明提供的法蘭螺栓連接結構松動測量裝置測量方法流程圖。

具體實施方式