本發(fā)明涉及螺柱的檢測領(lǐng)域，特別是一種風(fēng)電結(jié)構(gòu)螺柱的旋轉(zhuǎn)檢測裝置及檢測方法。

背景技術(shù)：

結(jié)構(gòu)螺柱通常是用于摩擦連接各類工程結(jié)構(gòu)上，結(jié)構(gòu)螺柱出了必須滿足全部機械性能和化學(xué)成分要求外，還必須實現(xiàn)對功能性的要求，即預(yù)載荷的控制，預(yù)載荷的合理穩(wěn)定并有效控制，直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)件的安裝效果和使用壽命。

上世紀(jì)在借鑒美國、日本等發(fā)達國家先進技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)后，我國制定了結(jié)構(gòu)螺柱的技術(shù)規(guī)范并開始生產(chǎn)結(jié)構(gòu)螺柱，這就是gb/t1228-1231《鋼結(jié)構(gòu)用高強度大六角頭螺栓連接副》和gb/t3632《鋼結(jié)構(gòu)用扭剪型高強度螺栓連接副》，規(guī)格從m12-m30，表面為本色，經(jīng)磷化、皂化工藝后達到潤滑要求，實現(xiàn)了預(yù)載荷的控制，同時為了防止螺柱預(yù)載荷的離散性，規(guī)定了扭矩數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差。

不同于上述結(jié)構(gòu)螺柱，用于風(fēng)電場裝備的結(jié)構(gòu)螺柱大多處于惡劣的服役條件下，因此對螺柱耐腐蝕性的要求非常高，可以有兩種選材方式，一種是耐風(fēng)化鋼，這種材料相對資源少、成本高，第二種是碳鋼或者合金鋼，這種材料必須輔助很好的防腐措施，才能適應(yīng)風(fēng)電廠的使用。目前大多采用的防腐處理是熱鍍鋅或達克羅，然而熱鍍鋅的鍍層非常厚，并且表面相對粗糙，螺柱的旋合性實際上會受到干擾。

通常在螺柱制造方交付使用前不會對鍍鋅的風(fēng)電結(jié)構(gòu)螺栓進行旋轉(zhuǎn)能力測試，這樣就會產(chǎn)生很大的安全隱患，對于不經(jīng)潤滑或潤滑不足的螺柱，在未達到規(guī)定轉(zhuǎn)角時，螺母和螺柱便咬住了或螺牙被咬壞。風(fēng)電裝備用的結(jié)構(gòu)螺柱，無論是葉電用螺柱或是塔筒用螺柱，一般規(guī)格較大，尤其是塔筒螺柱，受力大，承重要求高，必須保證其質(zhì)量、保證設(shè)備的安全運行，因此，有必要設(shè)計一套風(fēng)電結(jié)構(gòu)螺柱的旋轉(zhuǎn)檢測裝置和檢測方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種風(fēng)電結(jié)構(gòu)螺柱的旋轉(zhuǎn)檢測裝置，包括機架、夾持裝置、旋轉(zhuǎn)平臺、驅(qū)動裝置、控制系統(tǒng)、牽引繩、重力拉伸裝置、軸力傳感器，扭力傳感器，角位移傳感器和顯示器，其中，所述夾持裝置固定在所述機架上，用于夾持風(fēng)電螺柱的一端，所述旋轉(zhuǎn)平臺具有多個換向裝置，多個換向裝置與所述旋轉(zhuǎn)平臺的旋轉(zhuǎn)中心線等間距相隔離，所述牽引繩的一端連接所述風(fēng)電螺栓未被夾持的一端，所述牽引繩的另一端依次繞過多個換向裝置，所述重力拉伸裝置懸掛在所述牽引繩繞過最后一個換向裝置的一端，根據(jù)測試要求調(diào)整所述重力拉伸裝置的中心與所述旋轉(zhuǎn)平臺的旋轉(zhuǎn)中心的對中性，所述軸力傳感器，扭力傳感器以及角位移傳感器與所述風(fēng)電結(jié)構(gòu)螺栓連接，將測量的數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿鰷y試設(shè)備的控制系統(tǒng)進行控制信號出發(fā)，并繪制代表旋轉(zhuǎn)能力的旋轉(zhuǎn)-拉力曲線。

優(yōu)選的，所述檢測裝置測量的數(shù)據(jù)包括螺柱所受的軸向拉力、螺柱和螺母之間的相對旋轉(zhuǎn)角度、旋轉(zhuǎn)螺母的扭矩以及螺柱的延伸長度。

優(yōu)選的，所述檢測裝置的測力誤差≤±2％。

優(yōu)選的，所述檢測裝置的重復(fù)性誤差≤±1％。

優(yōu)選的，所述檢測裝置的旋轉(zhuǎn)角度測量誤差≤±1°。

優(yōu)選的，所述檢測裝置的扭矩實際誤差≤±1％。

優(yōu)選的，所述檢測裝置的螺柱的延伸長度測量誤差±1/100mm。

優(yōu)選的，所述檢測裝置的驅(qū)動裝置采用液壓驅(qū)動裝置。

優(yōu)選的，所述換向裝置為滑輪，所述滑輪具有滑輪座。

本發(fā)明的目的還通過一種風(fēng)電結(jié)構(gòu)螺柱的旋轉(zhuǎn)檢測方法實現(xiàn)，包括如下步驟：(1)安裝被測風(fēng)電結(jié)構(gòu)螺柱，軸力傳感器，扭力傳感器以及角位移傳感器；(2)根據(jù)功能型測試要求，通過檢測設(shè)備的控制系統(tǒng)繪制代表旋轉(zhuǎn)能力的旋轉(zhuǎn)-拉力曲線；(3)在旋轉(zhuǎn)拉力曲線中分別記錄螺柱所受拉力第一次達到規(guī)定的最大值，最大值的90％，最大值的70％時，螺母旋轉(zhuǎn)的角度；(4)記錄旋轉(zhuǎn)-拉力測試后，螺柱、螺母發(fā)生咬死以及螺紋破壞后的瞬態(tài)拉力，扭力以及軸力；(5)進行預(yù)載荷試驗，記錄拉力-扭矩曲線，從而測量獲得扭矩系數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)偏差和變異系數(shù)以及控制潤滑條件的穩(wěn)定性。

采用該風(fēng)電結(jié)構(gòu)螺柱的旋轉(zhuǎn)檢測裝置和檢測方法，填補了風(fēng)電結(jié)構(gòu)螺柱的旋轉(zhuǎn)性檢測的國內(nèi)空白，提高了制造方在交付使用前對旋轉(zhuǎn)能力的檢測能力，從而提高了風(fēng)電結(jié)構(gòu)螺柱的使用壽命和安全性。

根據(jù)下文結(jié)合附圖對本發(fā)明具體實施例的詳細(xì)描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會更加明了本發(fā)明的上述以及其他目的、優(yōu)點和特征。

附圖說明

后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細(xì)描述本發(fā)明的一些具體實施例。附圖中相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示了相同或類似的部件或部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，這些附圖未必是按比例繪制的。本發(fā)明的目標(biāo)及特征考慮到如下結(jié)合附圖的描述將更加明顯，附圖中：

圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例的非接觸式手持落錘彎沉儀的沉陷值檢測裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為根據(jù)本發(fā)明實施例的非接觸式手持落錘彎沉儀的沉陷值檢測方法流程圖。

具體實施方式

參見附圖1，一種風(fēng)電結(jié)構(gòu)螺柱的旋轉(zhuǎn)檢測裝置，包括機架1、夾持裝置2、旋轉(zhuǎn)平臺3、驅(qū)動裝置4、控制系統(tǒng)5、牽引繩6、重力拉伸裝置7、軸力傳感器8，扭力傳感器9，角位移傳感器10和顯示器11，其中，所述夾持裝置2固定在機架1上，用于夾持風(fēng)電螺柱的一端，旋轉(zhuǎn)平臺3具有多個換向裝置3-1，多個換向裝置3-1與旋轉(zhuǎn)平臺9的旋轉(zhuǎn)中心線等間距相隔離，牽引繩6的一端連接風(fēng)電螺栓未被夾持的一端，牽引繩6的另一端依次繞過多個換向裝置3-1，重力拉伸裝置7懸掛在牽引繩6繞過最后一個換向裝置3-1的一端，根據(jù)測試要求調(diào)整重力拉伸裝置7的中心與旋轉(zhuǎn)平臺3的旋轉(zhuǎn)中心的對中性，軸力傳感器8，扭力傳感器9以及角位移傳感器10與風(fēng)電結(jié)構(gòu)螺栓連接，將測量的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綔y試設(shè)備的控制系統(tǒng)5進行控制信號出發(fā)，并繪制代表旋轉(zhuǎn)能力的旋轉(zhuǎn)-拉力曲線。在生產(chǎn)實踐中發(fā)現(xiàn)，不經(jīng)潤滑或潤滑不足地螺柱是完全通不過此項實驗的，，實驗要求會針對風(fēng)電螺柱進行調(diào)整，但是原理是一致的，因此檢測裝置測量的數(shù)據(jù)均包括螺柱所受的軸向拉力、螺柱和螺母之間的相對旋轉(zhuǎn)角度、旋轉(zhuǎn)螺母的扭矩以及螺柱的延伸長度。這是根據(jù)技術(shù)手段的不斷提高以及對風(fēng)電結(jié)構(gòu)螺柱安裝要求的嚴(yán)格控制提出的實驗設(shè)備及技術(shù)參數(shù)的要求。根據(jù)實驗原理，要求檢測設(shè)備具有足夠的剛度，并且提出如下技術(shù)指標(biāo)：檢測裝置的測力誤差≤±2％，檢測裝置的重復(fù)性誤差≤±1％，檢測裝置的旋轉(zhuǎn)角度測量誤差≤±1^o，檢測裝置的扭矩實際誤差≤±1％，檢測裝置的螺柱的延伸長度測量誤差±1/100mm，檢測裝置的驅(qū)動裝置4采用液壓驅(qū)動裝置或者其他用于機械旋轉(zhuǎn)檢測的驅(qū)動裝置，只要能夠達到上述精度即可。換向裝置3-1為滑輪，滑輪具有滑輪座。

參見圖2，一種風(fēng)電結(jié)構(gòu)螺柱的旋轉(zhuǎn)檢測方法，包括如下步驟：(1)安裝被測風(fēng)電結(jié)構(gòu)螺柱，軸力傳感器，扭力傳感器以及角位移傳感器；(2)根據(jù)功能型測試要求，通過檢測設(shè)備的控制系統(tǒng)繪制代表旋轉(zhuǎn)能力的旋轉(zhuǎn)-拉力曲線；(3)在旋轉(zhuǎn)拉力曲線中分別記錄螺柱所受拉力第一次達到規(guī)定的最大值，最大值的90％，最大值的70％時，螺母旋轉(zhuǎn)的角度；(4)記錄旋轉(zhuǎn)-拉力測試后，螺柱、螺母發(fā)生咬死以及螺紋破壞后的瞬態(tài)拉力，扭力以及軸力；(5)進行預(yù)載荷試驗，記錄拉力-扭矩曲線，從而測量獲得扭矩系數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)偏差和變異系數(shù)以及控制潤滑條件的穩(wěn)定性。

將螺柱所受拉力第一次達到規(guī)定的最大值fmax，最大值的90％，最大值的70％時，螺母旋轉(zhuǎn)的角度分別記錄為θ2i，θ1i，θpi。那么試驗符合性規(guī)定為：當(dāng)螺母支承面和螺柱支承面總的夾持長度在直徑的2倍之下，則旋轉(zhuǎn)角度在90度和180度之間；當(dāng)螺母支承面和螺柱支承面總的夾持長度在直徑的2倍和6倍之間，則旋轉(zhuǎn)角度在120度和210度之間；當(dāng)螺母支承面和螺柱支承面總的夾持長度在直徑的6倍和10倍之間，則旋轉(zhuǎn)角度在150度和240度之間。

當(dāng)旋轉(zhuǎn)-拉力測試后，螺柱、螺母應(yīng)不咬死，螺紋不破壞，能通過此項實驗的螺柱證明其潤滑條件良好，其后需要進一步進行預(yù)載荷試驗，即拉力-扭矩試驗，從而測得扭矩系數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)偏差和變異系數(shù)、控制潤滑條件的穩(wěn)定性。通過電腦作圖把實驗過程的全部數(shù)據(jù)都精確采集，為風(fēng)電結(jié)構(gòu)螺柱生產(chǎn)、安裝提供數(shù)據(jù)支撐。除了規(guī)定預(yù)載荷求扭矩的方法之外，還可以通過規(guī)定扭矩求得預(yù)載荷，在施工現(xiàn)場，后一種方法更為直接有效，當(dāng)然，控制預(yù)載荷施工的方法還有很多，如預(yù)載荷墊圈，可以更方便簡單，但是墊圈的成本較高。

采用該風(fēng)電結(jié)構(gòu)螺柱的旋轉(zhuǎn)檢測裝置和檢測方法，填補了風(fēng)電結(jié)構(gòu)螺柱的旋轉(zhuǎn)性檢測的國內(nèi)空白，提高了制造方在交付使用前對旋轉(zhuǎn)能力的檢測能力，從而提高了風(fēng)電結(jié)構(gòu)螺柱的使用壽命和安全性。

雖然本發(fā)明已經(jīng)參考特定的說明性實施例進行了描述，但是不會受到這些實施例的限定而僅僅受到附加權(quán)利要求的限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解可以在不偏離本發(fā)明的保護范圍和精神的情況下對本發(fā)明的實施例能夠進行改動和修改。