專利名稱：一種用于水壓試驗(yàn)中蒸發(fā)器密封蓋板的螺栓裝配工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械裝配工藝，尤其涉及一種用于水壓試驗(yàn)中蒸發(fā)器密封蓋板的螺栓裝配工藝。
背景技術(shù)：
眾所周知，一般的螺栓擰緊可以通過手工或力矩扳手直接擰緊等方法實(shí)現(xiàn)，而在蒸發(fā)器水壓試驗(yàn)時(shí)，蒸發(fā)器密封蓋板的螺栓預(yù)緊力比較大，因此不能通過手工直接擰緊螺栓，另外，螺栓擰緊的考核要求主要是螺栓擰緊時(shí)的預(yù)緊力，而預(yù)緊力不方便直接測(cè)量控制，由此可見，上述傳統(tǒng)螺栓裝配方法存在使螺栓受力不均勻、擰緊力不好控制等缺點(diǎn)，因此，目前迫切需要對(duì)蒸發(fā)器密封蓋板在水壓試驗(yàn)中，其裝配工藝進(jìn)行改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明旨在提供一種用于水壓試驗(yàn)中蒸發(fā)器密封蓋板的螺栓裝配工藝，以實(shí)現(xiàn)在水壓試驗(yàn)時(shí)，對(duì)蒸發(fā)器密封蓋板上螺栓的可靠安裝。本發(fā)明所述的一種用于水壓試驗(yàn)中蒸發(fā)器密封蓋板的螺栓裝配工藝，所述螺栓包括頭部和螺桿，該螺桿包括具有外螺紋的圓柱形外套和設(shè)置在該外套中且一端與所述頭部連接的芯棒，所述裝配工藝包括下列步驟，計(jì)算步驟，根據(jù)所述螺栓在水壓試驗(yàn)中的受力情況，設(shè)置其所需的螺栓預(yù)緊力F， 并按照公式F = k* ( Δ 1) +y，計(jì)算得到對(duì)應(yīng)不同螺栓預(yù)緊力F的剩余伸長(zhǎng)量Δ 1，式中，k為系數(shù)，y為修正值；裝配步驟，將所述螺栓旋入所述蒸發(fā)器密封蓋板的裝配孔中，根據(jù)所述剩余伸長(zhǎng)量Δ 1，設(shè)置一液壓拉伸器的最大拉伸力，并通過該液壓拉伸器逐步向所述螺桿施加拉伸力，直至達(dá)到所述的最大拉伸力，使所述螺桿拉長(zhǎng)后通過擰緊裝配螺母使所述螺栓與蒸發(fā)器密封蓋板固定連接，至此，完成一個(gè)螺栓的裝配，重復(fù)所述裝配步驟，直至完成所述蒸發(fā)器密封蓋板所需的所有螺栓的裝配。在上述的用于水壓試驗(yàn)中蒸發(fā)器密封蓋板的螺栓裝配工藝中，所述裝配工藝還包括在所述裝配步驟之前的初始測(cè)量步驟，測(cè)量當(dāng)所述螺栓在初始狀態(tài)下時(shí)，所述芯棒底面與所述外套底面之間的初始距離dx ；所述計(jì)算步驟還包括根據(jù)所述螺栓的彈性變形力，計(jì)算得到該螺栓的最大伸長(zhǎng)量 ALm;所述裝配步驟還包括測(cè)量當(dāng)所述螺栓在拉伸狀態(tài)下時(shí)，所述芯棒底面與所述外套底面之間的拉伸距離dL，按照公式AL = dL-dx,計(jì)算得到螺栓的實(shí)時(shí)伸長(zhǎng)量Δ L，并使該實(shí)時(shí)伸長(zhǎng)量Δ L不超過最大伸長(zhǎng)量ALm。在上述的用于水壓試驗(yàn)中蒸發(fā)器密封蓋板的螺栓裝配工藝中，所述裝配工藝還包括檢驗(yàn)步驟，逐步卸除對(duì)所述螺桿的拉伸力，直至移除所述液壓拉伸器后，測(cè)量當(dāng)所述螺栓在最終狀態(tài)下時(shí)，所述芯棒底面與所述外套底面之間的最終距離dh，并按照公式Ah =dh-dx，計(jì)算得到螺栓的最終伸長(zhǎng)量Ah，檢驗(yàn)該最終伸長(zhǎng)量Ah是否在所述剩余伸長(zhǎng)量Δ 1 的取值范圍中，若是，則裝配合格，否則，重新進(jìn)行所述裝配步驟。在上述的用于水壓試驗(yàn)中蒸發(fā)器密封蓋板的螺栓裝配工藝中，在所述裝配步驟中，按照給位于所述蒸發(fā)器密封蓋板上若干對(duì)稱位置的螺栓施加等值的拉伸力，并分多次擰緊所述裝配螺母的方式，完成所述蒸發(fā)器密封蓋板所需的所有螺栓的裝配。在上述的用于水壓試驗(yàn)中蒸發(fā)器密封蓋板的螺栓裝配工藝中，所述液壓拉伸器包括一螺栓拉伸工裝和一帶有液壓泵的頂起工裝，其中，所述螺栓拉伸工裝包括一基座塊和一位于該基座塊底面并與之一體成型的柱體，以使所述螺栓拉伸工裝的橫截面呈T字型， 所述柱體的底面設(shè)有一通孔，且該通孔內(nèi)壁設(shè)有一段與所述螺栓的外套外緣相匹配的螺紋，以使所述螺栓拉伸工裝與所述螺栓固定連接，所述頂起工裝套裝在所述柱體外緣，且其頂面與所述基座塊的底面接觸。在上述的用于水壓試驗(yàn)中蒸發(fā)器密封蓋板的螺栓裝配工藝中，所述芯棒底面與所述外套底面之間的初始距離dx、拉伸距離dL以及最終距離dh的測(cè)量通過一螺栓測(cè)量裝置實(shí)現(xiàn)，該螺栓測(cè)量裝置包括一帶有測(cè)桿和讀數(shù)機(jī)構(gòu)的測(cè)量表以及一套設(shè)在所述測(cè)桿外緣并與之固定連接的套筒，且該套筒的外徑小于所述螺栓拉伸工裝上通孔的內(nèi)徑。由于采用了上述的技術(shù)解決方案，本發(fā)明根據(jù)螺栓材料的材料特性將預(yù)緊力換算為螺栓的剩余伸長(zhǎng)量，并利用液壓拉伸器擰緊螺栓，通過直接考核擰緊時(shí)的螺栓的最終伸長(zhǎng)量是否在預(yù)設(shè)的剩余伸長(zhǎng)量的范圍內(nèi)，以確認(rèn)螺栓是否擰緊，從而實(shí)現(xiàn)密封蓋板上螺栓的可靠安裝。本發(fā)明能使螺栓受力比較均勻，另外，利用液壓拉伸器和螺栓測(cè)量裝置能便于螺栓在各狀態(tài)下伸長(zhǎng)量的測(cè)量，從而能確保螺栓擰緊的準(zhǔn)確性。


圖1是本發(fā)明一種用于水壓試驗(yàn)中蒸發(fā)器密封蓋板的螺栓裝配工藝中螺栓與蒸發(fā)器密封蓋板的裝配示意圖；圖2是本發(fā)明一種用于水壓試驗(yàn)中蒸發(fā)器密封蓋板的螺栓裝配工藝中螺栓在初始狀態(tài)時(shí)的局部結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明一種用于水壓試驗(yàn)中蒸發(fā)器密封蓋板的螺栓裝配工藝中螺栓在拉伸狀態(tài)時(shí)的局部結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明一種用于水壓試驗(yàn)中蒸發(fā)器密封蓋板的螺栓裝配工藝中螺栓在最終狀態(tài)時(shí)的局部結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明一種用于水壓試驗(yàn)中蒸發(fā)器密封蓋板的螺栓裝配工藝中液壓拉伸器的安裝示意圖；圖6是本發(fā)明一種用于水壓試驗(yàn)中蒸發(fā)器密封蓋板的螺栓裝配工藝中螺栓拉伸工裝的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本發(fā)明一種用于水壓試驗(yàn)中蒸發(fā)器密封蓋板的螺栓裝配工藝中螺栓測(cè)量裝置的初始狀態(tài)圖；圖8是本發(fā)明一種用于水壓試驗(yàn)中蒸發(fā)器密封蓋板的螺栓裝配工藝中螺栓測(cè)量裝置的工作狀態(tài)圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。請(qǐng)參閱圖1至圖8，本發(fā)明，即一種用于水壓試驗(yàn)中蒸發(fā)器密封蓋板的螺栓裝配工藝，螺栓1包括頭部(圖中未示)和螺桿，該螺桿包括具有外螺紋的圓柱形外套11和設(shè)置在該外套11中且一端與頭部連接的芯棒12。本發(fā)明的裝配工藝包括下列步驟，計(jì)算步驟，根據(jù)螺栓1在水壓試驗(yàn)中的受力情況，確定螺栓1所需的螺栓預(yù)緊力F， 并按照公式F = k*(Al)+y，計(jì)算得到對(duì)應(yīng)不同螺栓預(yù)緊力F的剩余伸長(zhǎng)量Δ1，式中，k為系數(shù)(根據(jù)螺栓1的材料和結(jié)構(gòu)來確定)，y為修正值；根據(jù)螺栓1的彈性變形力(該彈性變形力是根據(jù)螺栓1的材料和結(jié)構(gòu)所固有的)，計(jì)算得到螺栓1的最大伸長(zhǎng)量ALm ；初始測(cè)量步驟，測(cè)量當(dāng)螺栓1在初始狀態(tài)下時(shí)，芯棒12底面與外套11底面之間的初始距離dx，對(duì)于給定的螺栓1來說，初始距離dx是一個(gè)定值；裝配步驟，將螺栓1旋入蒸發(fā)器密封蓋板2的裝配孔(圖中未示)中，根據(jù)剩余伸長(zhǎng)量Δ1，計(jì)算并通過實(shí)際實(shí)驗(yàn)修正，設(shè)置一液壓拉伸器3的最大拉伸力，并通過該液壓拉伸器3逐步向螺栓1的螺桿施加拉伸力(可通過編制液壓拉伸器3加壓操作方案，分步加壓)，直至達(dá)到最大拉伸力，使螺桿拉長(zhǎng)后通過擰緊裝配螺母4，使螺栓1與蒸發(fā)器密封蓋板 2固定連接，至此，完成一個(gè)螺栓1的裝配；重復(fù)裝配步驟，并按照給位于蒸發(fā)器密封蓋板2 上若干對(duì)稱位置的螺栓1施加等值的拉伸力，并分多次擰緊裝配螺母4的方式(可確保各個(gè)螺栓1受力均勻，防止應(yīng)力集中等現(xiàn)象)，直至完成蒸發(fā)器密封蓋板2所需的所有螺栓1 的裝配。在上述的裝配步驟中，還包括測(cè)量當(dāng)螺栓1在拉伸狀態(tài)下時(shí)，芯棒12底面與外套 11底面之間的拉伸距離dL，按照公式AL = dL-dx，計(jì)算得到螺栓1的實(shí)時(shí)伸長(zhǎng)量AL，并使該實(shí)時(shí)伸長(zhǎng)量AL不超過最大伸長(zhǎng)量ALm,即在拉伸過程中控制螺栓1的拉伸量，保證其在彈性力學(xué)范圍內(nèi)；由于螺栓1在失去拉伸力后，外套11會(huì)恢復(fù)部分形變，因此，本發(fā)明的裝配工藝還包括檢驗(yàn)步驟，逐步卸除對(duì)螺桿的拉伸力，直至移除液壓拉伸器3后，測(cè)量當(dāng)螺栓1在最終狀態(tài)下時(shí)，芯棒12底面與外套11底面之間的最終距離dh，并按照公式Ah = dh-dx,計(jì)算得到螺栓1的最終伸長(zhǎng)量Ah，檢驗(yàn)該最終伸長(zhǎng)量Ah是否在剩余伸長(zhǎng)量Δ1的取值范圍中， 若是，則裝配合格，即確保了螺栓1的最終伸長(zhǎng)量Ah滿足要求，否則，重新進(jìn)行裝配步驟。上述裝配工藝中的液壓拉伸器3包括一螺栓拉伸工裝21和一帶有液壓泵(圖中未示)的頂起工裝22，其中，螺栓拉伸工裝21包括一基座塊211和一位于該基座塊211底面并與之一體成型的柱體212，以使螺栓拉伸工裝21的橫截面呈T字型，該柱體212的底面設(shè)有一通孔213，且該通孔213內(nèi)壁設(shè)有一段與螺栓1外套11的外緣相匹配的螺紋，以使螺栓拉伸工裝21與螺栓1固定連接，頂起工裝22套裝在柱體212外緣，且其頂面與基座塊 211的底面接觸。液壓拉伸器3在使用時(shí)，先將螺栓拉伸工裝21的柱體212與伸出蒸發(fā)器密封蓋板 2上裝配孔的螺栓1的螺桿固定連接，通過旋轉(zhuǎn)螺栓拉伸工裝21的基座塊211初步旋緊螺栓1，再在液壓泵的作用下通過頂起工裝22逐步頂起螺栓拉伸工裝21的基座塊211，從而起到拉伸螺桿的作用，直至達(dá)到設(shè)定的最大拉伸力后，通過擰緊裝配螺母4即可完成螺栓1 的裝配，并可確保其預(yù)緊力達(dá)到試驗(yàn)要求。
在上述裝配工藝中，芯棒12底面與外套11底面之間的初始距離dx、拉伸距離dL 以及最終距離dh的測(cè)量通過一螺栓測(cè)量裝置5實(shí)現(xiàn)，該螺栓測(cè)量裝置5包括一帶有測(cè)桿51 和讀數(shù)機(jī)構(gòu)52的測(cè)量表以及一套設(shè)在測(cè)桿51外緣并與之固定連接的套筒53，且該套筒53 的外徑小于螺栓拉伸工裝21上通孔213的內(nèi)徑。螺栓測(cè)量裝置5在初始狀態(tài)時(shí)，先放置在零件校準(zhǔn)試塊M表面，使套筒53底面和測(cè)桿51底端持平，再對(duì)讀數(shù)機(jī)構(gòu)52進(jìn)行調(diào)零；螺栓測(cè)量裝置5在工作狀態(tài)時(shí)，將套筒53壓置在螺栓1的螺桿外套11底面，使測(cè)桿51伸入外套11中，并頂在芯棒12底面，此時(shí)，讀數(shù)機(jī)構(gòu)52顯示的數(shù)值即為芯棒12底面與外套11底面之間的距離，另外，在螺栓1拉伸狀態(tài)下測(cè)量拉伸距離dL時(shí)，可將套筒53伸入螺栓拉伸工裝21的通孔213中對(duì)螺栓1進(jìn)行測(cè)量。以上結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員可根據(jù)上述說明對(duì)本發(fā)明做出種種變化例。因而，實(shí)施例中的某些細(xì)節(jié)不應(yīng)構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限定，本發(fā)明將以所附權(quán)利要求書界定的范圍作為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于水壓試驗(yàn)中蒸發(fā)器密封蓋板的螺栓裝配工藝，所述螺栓包括頭部和螺桿， 該螺桿包括具有外螺紋的圓柱形外套和設(shè)置在該外套中且一端與所述頭部連接的芯棒，其特征在于，所述裝配工藝包括下列步驟，計(jì)算步驟，根據(jù)所述螺栓在水壓試驗(yàn)中的受力情況，設(shè)置其所需的螺栓預(yù)緊力F，并按照公式F = k* ( Δ 1) +y，計(jì)算得到對(duì)應(yīng)不同螺栓預(yù)緊力F的剩余伸長(zhǎng)量Δ 1，式中，k為系數(shù)， y為修正值；裝配步驟，將所述螺栓旋入所述蒸發(fā)器密封蓋板的裝配孔中，根據(jù)所述剩余伸長(zhǎng)量 Δ 1，設(shè)置一液壓拉伸器的最大拉伸力，并通過該液壓拉伸器逐步向所述螺桿施加拉伸力， 直至達(dá)到所述的最大拉伸力，使所述螺桿拉長(zhǎng)后通過擰緊裝配螺母使所述螺栓與蒸發(fā)器密封蓋板固定連接，至此，完成一個(gè)螺栓的裝配，重復(fù)所述裝配步驟，直至完成所述蒸發(fā)器密封蓋板所需的所有螺栓的裝配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于水壓試驗(yàn)中蒸發(fā)器密封蓋板的螺栓裝配工藝，其特征在于，所述裝配工藝還包括在所述裝配步驟之前的初始測(cè)量步驟，測(cè)量當(dāng)所述螺栓在初始狀態(tài)下時(shí)，所述芯棒底面與所述外套底面之間的初始距離dx ；所述計(jì)算步驟還包括根據(jù)所述螺栓的彈性變形力，計(jì)算得到該螺栓的最大伸長(zhǎng)量 ALm;所述裝配步驟還包括測(cè)量當(dāng)所述螺栓在拉伸狀態(tài)下時(shí)，所述芯棒底面與所述外套底面之間的拉伸距離dL，按照公式AL = dL-dx,計(jì)算得到螺栓的實(shí)時(shí)伸長(zhǎng)量Δ L，并使該實(shí)時(shí)伸長(zhǎng)量Δ L不超過最大伸長(zhǎng)量ALm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于水壓試驗(yàn)中蒸發(fā)器密封蓋板的螺栓裝配工藝，其特征在于，所述裝配工藝還包括檢驗(yàn)步驟，逐步卸除對(duì)所述螺桿的拉伸力，直至移除所述液壓拉伸器后，測(cè)量當(dāng)所述螺栓在最終狀態(tài)下時(shí)，所述芯棒底面與所述外套底面之間的最終距離dh， 并按照公式Ah = dh-dx，計(jì)算得到螺栓的最終伸長(zhǎng)量Δ h，檢驗(yàn)該最終伸長(zhǎng)量Ah是否在所述剩余伸長(zhǎng)量Δ1的取值范圍中，若是，則裝配合格，否則，重新進(jìn)行所述裝配步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于水壓試驗(yàn)中蒸發(fā)器密封蓋板的螺栓裝配工藝，其特征在于，在所述裝配步驟中，按照給位于所述蒸發(fā)器密封蓋板上若干對(duì)稱位置的螺栓施加等值的拉伸力，并分多次擰緊所述裝配螺母的方式，完成所述蒸發(fā)器密封蓋板所需的所有螺栓的裝配。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的用于水壓試驗(yàn)中蒸發(fā)器密封蓋板的螺栓裝配工藝，其特征在于，所述液壓拉伸器包括一螺栓拉伸工裝和一帶有液壓泵的頂起工裝，其中，所述螺栓拉伸工裝包括一基座塊和一位于該基座塊底面并與之一體成型的柱體，以使所述螺栓拉伸工裝的橫截面呈T字型，所述柱體的底面設(shè)有一通孔，且該通孔內(nèi)壁設(shè)有一段與所述螺栓的外套外緣相匹配的螺紋，以使所述螺栓拉伸工裝與所述螺栓固定連接，所述頂起工裝套裝在所述柱體外緣，且其頂面與所述基座塊的底面接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于水壓試驗(yàn)中蒸發(fā)器密封蓋板的螺栓裝配工藝，其特征在于，所述芯棒底面與所述外套底面之間的初始距離dx、拉伸距離dL以及最終距離dh的測(cè)量通過一螺栓測(cè)量裝置實(shí)現(xiàn)，該螺栓測(cè)量裝置包括一帶有測(cè)桿和讀數(shù)機(jī)構(gòu)的測(cè)量表以及一套設(shè)在所述測(cè)桿外緣并與之固定連接的套筒，且該套筒的外徑小于所述螺栓拉伸工裝上通孔的內(nèi)徑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于水壓試驗(yàn)中蒸發(fā)器密封蓋板的螺栓裝配工藝，所述螺栓包括頭部和螺桿，該螺桿包括具有外螺紋的圓柱形外套和設(shè)置在該外套中且一端與所述頭部連接的芯棒，所述裝配工藝包括計(jì)算步驟和裝配步驟。本發(fā)明根據(jù)螺栓材料的材料特性將預(yù)緊力換算為螺栓的剩余伸長(zhǎng)量，并利用液壓拉伸器擰緊螺栓，通過直接考核擰緊時(shí)的螺栓的最終伸長(zhǎng)量是否在預(yù)設(shè)的剩余伸長(zhǎng)量的范圍內(nèi)，以確認(rèn)螺栓是否擰緊，從而實(shí)現(xiàn)密封蓋板上螺栓的可靠安裝。本發(fā)明能使螺栓受力比較均勻，另外，利用液壓拉伸器和螺栓測(cè)量裝置能便于螺栓在各狀態(tài)下伸長(zhǎng)量的測(cè)量，從而能確保螺栓擰緊的準(zhǔn)確性。
文檔編號(hào)B23P19/06GK102229042SQ20111008202
公開日2011年11月2日 申請(qǐng)日期2011年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月1日
發(fā)明者劉丹山, 吳新華, 周偉, 江才林 申請(qǐng)人:上海電氣核電設(shè)備有限公司