大直径螺母保证载荷的测试装置

　　1　前言

　　随着炼油、化工装置大型化的发展,要求压力容器在高温高压下运行。这样,设备上所需的螺栓直径也相应增大,我厂已使用过M56×4、M64×4、M72×4、M80×4、M90×4等规格的螺栓螺母连接。为保证连接的可靠性和安全性,近年来设计院的图纸中,对一些重要的螺栓、螺母均提出保证载荷测试的要求。对于保证载荷在9·8×105N(100t)以下的螺母,我厂有能力在万能材料试验机上进行测试,而保证载荷在9·8×105N (100t)以上的螺母则超出了范围。为此,设计制造了一套适用于9·8×105N (100t)至29·4×105N (300t)之间的螺母保证载荷测试装置,解决了此问题。

　　2　设计与操作

　　2·1　设计

　　此测试装置要求的力由液压系统来提供,比较容易实现。考虑到液压缸直径太大,制造复杂,操作不方便,成本较高;而压力过高,密封问题难以解决。综合以上两个因素,选择液压缸直径250mm,最高使用压力64MPa,这样,就可提供29·4×105N (300t)的力。按以上数据,设计了图1所示的装置。

　　2·2　操作

　　把被测试的螺母旋合在适当的位置,放在活塞中间的凹台内,放上缸盖,旋转90°即可。缸体与缸盖上半部分两边铣扁,可实现缸体与缸盖的快开与快卸。螺栓材料比螺母材料高一个等级或用高强度钢车制,保证螺栓的使用寿命。

　　不同规格螺母的保证载荷不同,所需的压力也不同;所需压力(MPa)=保证载荷(N)/液压缸的面积=1·99×10-5×保证载荷(N)缸体与缸盖间移动,需克服密封件所造成的阻力,经多次实验确定,以上公式应修正为:所需压力(MPa) =2·1×10-5×保证载荷(N)用手动高压泵上压,压力表读数至所需压力处,停止,并保压30秒后取出螺栓螺母,螺母可

　　轻松旋出,经宏观检查,螺母不出现永久性变形、裂纹等现象,表明螺栓合格。

　　3　结语

　　此装置已在我厂多台产品中使用,操作简单,效益明显,不需另外购置相应的测试设备,就可解决问题。此装置也可用于其它行业中大直径螺母保证载荷的测试。

　　参考文献

　　1·徐灏.机械设计手册.机械工业出版社,1992

　　2·章宏甲、黄谊.机床传动设计.机械工业出版社,1987

　　作者简介:李建华,男,1968年生,工程师。通讯地址:兰州石油化工机器总厂炼化公司技术工艺科,邮编:730050。