螺栓預(yù)緊力檢測方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機械狀態(tài)檢測及維護技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種螺栓預(yù)緊力檢測方法及
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]高強螺栓是大型鋼結(jié)構(gòu)工程(例如風(fēng)力發(fā)電機組、鐵塔等)的主要連接件，其安裝質(zhì)量對產(chǎn)品的質(zhì)量極為重要。高強螺栓出現(xiàn)松動或斷裂情況會使其緊固作用失效，而松動現(xiàn)象是高強螺栓的常見問題，因此，一定要及時檢測出高強螺栓出現(xiàn)松動，并加以緊固或更換。
[0003]目前，對螺栓是否出現(xiàn)松動的檢測方法主要有兩種:
[0004]第一種是在螺栓預(yù)緊后進行涂敷防松標(biāo)記，通過觀察防松標(biāo)記或是提取螺栓的照片，可以判斷螺栓是否出現(xiàn)松動，但是該方法檢測范圍和靈敏度都不佳，無法檢測出螺栓出現(xiàn)輕微松動、螺栓頭未發(fā)生轉(zhuǎn)動而預(yù)緊力改變的情況。
[0005]第二種是在螺栓或是螺栓周圍加裝測力傳感器或位置傳感器，測量螺栓的預(yù)緊力是否發(fā)生變化或螺栓與螺母的旋轉(zhuǎn)，來確定螺栓是否出現(xiàn)松動，這種方法測量精確，但是成本較高，不易普及。
[0006]為保證設(shè)備工作的安全性和可靠性，工作人員會對設(shè)備進行定期巡檢。在定期巡檢時，工作人員會采用觀察防松標(biāo)記和利用預(yù)緊扳手等設(shè)備重復(fù)擰緊螺栓的方法確認(rèn)螺栓的預(yù)緊是否符合規(guī)定。但是，觀察防松標(biāo)記存在主觀誤差，且不易發(fā)現(xiàn)螺栓的輕微松動，可靠性不高;重復(fù)擰緊是使用力矩扳手、液壓扳手或螺栓拉伸器對螺栓進行復(fù)擰，相當(dāng)于重復(fù)的螺栓預(yù)緊工作，需要人力投入較大，而且還可能會造成對螺栓的損壞。
[0007]總之，現(xiàn)有的螺栓松動檢測方法有施工成本高、檢測效率低的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的實施例提供一種螺栓預(yù)緊力檢測方法及裝置，以解決現(xiàn)有的螺栓防松方法檢測效果不好的問題。
[0009]為達到上述目的，本發(fā)明的實施例提供一種螺栓預(yù)緊力檢測方法，包括:獲取螺栓因被敲擊產(chǎn)生的振動信號;從信號樣本數(shù)據(jù)庫獲取與振動信號對應(yīng)的預(yù)緊力，其中，信號樣本數(shù)據(jù)庫包括螺栓受敲擊產(chǎn)生的樣本振動信號和對應(yīng)的樣本預(yù)緊力。
[0010]進一步地，從信號樣本數(shù)據(jù)庫獲取與振動信號對應(yīng)的預(yù)緊力的步驟包括如下步驟:從振動信號提取信號特征;將提取到的信號特征與信號樣本數(shù)據(jù)庫中的樣本振動信號的信號特征比對，并獲取信號特征與提取的信號特征相似或相等的樣本振動信號，進而獲取與其對應(yīng)的樣本預(yù)緊力。
[0011]進一步地，信號特征包括振動信號的頻譜的N個波峰的幅值和波峰對應(yīng)頻率。
[0012]進一步地，信號樣本數(shù)據(jù)庫還包括與樣本預(yù)緊力的數(shù)據(jù)相應(yīng)的螺栓參數(shù)數(shù)據(jù)，從信號樣本數(shù)據(jù)庫獲取與振動信號對應(yīng)的預(yù)緊力的數(shù)據(jù)的處理包括:從信號樣本數(shù)據(jù)庫獲取與螺栓的螺栓參數(shù)數(shù)據(jù)相同的數(shù)據(jù)記錄;從數(shù)據(jù)記錄中獲取與振動信號對應(yīng)的預(yù)緊力。
[0013]進一步地，螺栓參數(shù)數(shù)據(jù)包括螺栓型號數(shù)據(jù)和/或安裝位置數(shù)據(jù)。
[0014]進一步地，在獲取螺栓因被敲擊產(chǎn)生的振動信號的步驟之前還包括步驟:監(jiān)測螺栓并采集信號;獲取采集的信號的特征參數(shù)，根據(jù)特征參數(shù)從采集的信號中提取出振動信號;特征參數(shù)包括振動幅度。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明的實施例提供一種螺栓預(yù)緊力檢測裝置，包括:振動信號傳感器，用于采集螺栓的信號；信號處理模塊，與振動信號傳感器相連，用于接收并處理采集的信號，以獲得螺栓因被敲擊產(chǎn)生的振動信號，并從信號樣本數(shù)據(jù)庫獲取與振動信號對應(yīng)的預(yù)緊力;指示模塊，與信號處理模塊相連，用于指示檢測出的螺栓的預(yù)緊力。
[0016]進一步地，信號處理模塊包括:信號調(diào)理單元，與振動信號傳感器連接，接收并調(diào)理振動信號傳感器采集的信號，且輸出調(diào)理后的信號；信號分析單元，與信號調(diào)理單元連接，接收并分析調(diào)理后的信號，得到振動信號，根據(jù)振動信號得出螺栓的預(yù)緊力。
[0017]進一步地，信號調(diào)理單元對振動信號進行放大和濾波處理，并輸出調(diào)理后信號。
[0018]進一步地，指示模塊包括顯示屏，顯示屏與信號分析單元連接，并顯示信號分析單元得到的螺栓的預(yù)緊力。
[0019]本發(fā)明提供的螺栓預(yù)緊力檢測方法及裝置，通過獲取螺栓因被敲擊產(chǎn)生的振動信號，再從信號樣本數(shù)據(jù)庫中獲取與振動信號對應(yīng)的樣本預(yù)緊力，并將之作為螺栓的預(yù)緊力，能夠方便快捷地檢測出螺栓的預(yù)緊力。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明的第一實施例的螺栓預(yù)緊力檢測方法的流程圖；
[0021]圖2為本發(fā)明的第二實施例的螺栓預(yù)緊力檢測方法的流程圖；
[0022]圖3為本發(fā)明的第二實施例的螺栓預(yù)緊力檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]附圖標(biāo)記說明:
[0024]1、敲擊體;2、螺栓;3、振動信號傳感器;4、信號調(diào)理單元;5、信號分析單元;6、指示模塊;7、供電模塊。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例螺栓預(yù)緊力檢測方法及裝置進行詳細(xì)描述。
[0026]實施例一
[0027]圖1為本發(fā)明的第一實施例的螺栓預(yù)緊力檢測的的流程圖，其執(zhí)行主體可以為如圖3所示的螺栓預(yù)緊力檢測裝置，該方法適用于對各種鋼結(jié)構(gòu)工程中的螺栓進行預(yù)緊力檢測，能夠準(zhǔn)確高效地檢測出螺栓的預(yù)緊力。例如，對風(fēng)力發(fā)電機組中的高強螺栓進行預(yù)緊力檢測，可以根據(jù)檢測的預(yù)緊力所對應(yīng)的預(yù)緊狀態(tài)對高強螺栓進行緊固處理，能夠有效防止高強螺栓出現(xiàn)松動或者斷裂等狀態(tài)，進而保證風(fēng)力發(fā)電機組的安全運行。
[0028]如圖1所示，該螺栓預(yù)緊力檢測方法包括:
[0029 ] S110，獲取螺栓2因被敲擊產(chǎn)生的振動信號。
[0030]通常，被擰緊后的螺栓2的預(yù)緊力在螺栓施工完成時已經(jīng)確定，隨著螺栓2的使用，由于振動、溫度變化等原因，其預(yù)緊力可能會發(fā)生改變，造成螺栓2松動，不能可靠緊固。為保證連接可靠，需要定期檢查螺栓2的預(yù)緊力是否符合要求，但螺栓2預(yù)緊力的變化可能不會引起螺栓形貌的變化，或者只會引起其外貌形狀發(fā)生不易被發(fā)現(xiàn)的較小變化，通過直接觀察的手段很難察覺這種變化，也不能準(zhǔn)確地判斷螺栓2的預(yù)緊力是否發(fā)生變化。而螺栓2的預(yù)緊力變化導(dǎo)致螺栓2受到敲擊或撞擊時產(chǎn)生的振動信號發(fā)生變化，根據(jù)不同的振動信號即可準(zhǔn)確獲知螺栓2的預(yù)緊力。本發(fā)明基于這一特點，通過檢測螺栓2受敲擊或撞擊時的振動信號并對其加以分析，獲取其預(yù)緊力，既可以準(zhǔn)確地檢測螺栓2的預(yù)緊力，又無需復(fù)雜操作，檢測準(zhǔn)確且高效。
[0031]具體地，在獲取螺栓2的振動信號時，可以由工作人員手持錘子對螺栓2進行敲擊，也可以利用驅(qū)動件驅(qū)動錘子對螺栓2進行敲擊，具體敲擊位置可以是螺栓頭、螺母或者螺桿，只要保證可以給螺栓2—個有效激勵，使螺栓2產(chǎn)生有效的振動即可。螺栓2受到激勵開始振動，預(yù)先設(shè)置在待測螺栓2上的振動信號采集裝置就可以采集螺栓2的振動信號。
[0032]當(dāng)然，在其他實施例中，敲擊螺栓2的敲擊件可以是錘子以外的任何可以對螺栓2進行有效激勵的件，例如:鐵棒、鐵塊或木棍等。施加在螺栓2上的敲擊力的大小對檢測的準(zhǔn)確性的影響很小，可以忽略不計。
[0033]若采用驅(qū)動件驅(qū)動錘子，則驅(qū)動件可以是驅(qū)動電機，其輸出軸與錘子連接并驅(qū)動錘子擺動。驅(qū)動件也可以是液壓驅(qū)動缸，其活塞桿或缸筒與錘子連接并驅(qū)動錘子擺動。驅(qū)動件也可以是彈簧，壓縮彈