成果名称: 便携式液压拉伸器校准装置的研究
完成单位: 广东省中山市质量计量监督检测所
主要人员: 王光培,蔡承奇,卢菊香,李秀水,包庚喆,吴进伟,黄明华,甘潼,汪嘉玮
介绍:

    一、任务来源与立项背景: 液压螺栓拉伸器简称液压拉伸器,它具有螺栓紧固和拆卸的功能。可广泛适用于风力发电、核能电力等行业。借助超高压泵提供的液压动力,利用材料允许的弹性幅度,在其弹性变形区内将螺栓拉伸,达到紧固或拆卸螺栓的目的。 液压拉伸器的量值溯源,目前没有权威技术法规进行指导。国家没有针对液压拉伸器的校准规范或检定规程, JJF(新) 15-2018 《液压拉伸器》为地方校准规范,检定方法与计量技术要求与JJG 621-2012 《液压千斤顶》类似。由于液压拉伸器结构复杂,部分型号顶部受力将会影响其使用寿命,因此测量方法不能完全参照上述两个技术规范。 研制一种能实现液压拉伸器高效、高准确度的校准装置是极其必要的。对计量检定机构而言,不仅可以提高工作效率和工作质量,也能实现到偏远地区帮企业把好质量关,测量数据对以后相应法律法规起草也可以提供技术支持。企业也可以使用此装置对液压拉伸器的工作状况进行实时监控。总之,此校准装置将促进计量工作的转型升级,更好服务实体经济。 在此背景下,本所在2017年末向广东省市场监督管理局申请了“便携式液压拉伸器校准装置的研究”科技项目,并获得了批准,项目编号“2018ZJ05”。

    二、技术原理及性能指标: 本校准装置的研发主要是解决液压拉伸器力值准确度、内泄漏合理评价等计量指标问题,应企业要求,本校准装置应便于携带,能够到现场进行计量检测。针对这些问题,本校准装置的技术原理主要有: 本校准装置采用环形(筒柱形)测力传感器作为测力单元,减少装置连接件;采用高强螺栓作为连接机构,减小受力形变,能正确评价液压拉伸器的内泄漏指标;并优化液压拉伸器与测力传感器的接触面,保证受力面施力面在同一轴线上,提高测量准确度;在这基础上,采用实时监控软件,力值、压力实时监控,能测量液压拉伸器整个系统的计量指标,准确且高效。 经试验,该装置力值测量扩展不确定度优于Urel=0.4%,k=2(50 kN~1500 kN),液压拉伸器测量扩展不确定度优于Urel=1.3 %,k=2(普通液压加压油泵加压),并能正确评价液压拉伸器内泄露计量指标,满足JJF(新)15-2018《液压拉伸器校准规范》与JJG 621-2012《千斤顶检定规程》中规定的计量器具控制要求。

    三、技术创造性与先进性: 采用环形测力传感器,结构紧凑;受力面采用球面设计,使受力更均匀;减少连接件,减小受力形变,测量准确度较高;采用模块化设计,便于安装、拆卸与运输;力值、压力实时监控,能测量液压拉伸器整个系统的计量指标,准确且高效。

    四、技术的成熟程度、适用范围与安全性: 本液压拉伸器所使用的技术成熟可靠。环形测力传感器为经典式应变式测力传感器,广泛应用于目前工业场景中;连接螺栓强度等级为12.9级,技术成熟,国内生产厂家众多;其余结构单元也使用目前比较成熟技术。目前本液压拉伸器校准装置已经投入使用快两年时间,在这过程中,已经出色地完成了近三百台液压拉伸器校准工作,并收集了大量试验数据。 本液压拉伸器设计了金属防护罩与安全带双重防护,理论上安全可靠,目前还未触发。

    五、应用情况及存在问题: 目前本液压拉伸器校准装置已经投入使用快两年时间,在这过程中,已经出色地完成了近三百台液压拉伸器校准工作,并收集了大量试验数据。为进行下一步工作打下了基础: 本液压拉伸器校准装置,可以通过改变配件的方式来实现不同型号液压拉伸的校准,虽然通过性强,但还远远不够(更换模块影响工作效率)。 制定国家标准,优化液压拉伸器结构,通过优化设计液压拉伸器来实现计量标准的通用性。 制定国家/地方检定规程,更好的规范液压拉伸器计量工作。    

    六、历年获奖情况: 无。

批准登记号:
登记日期: 2022-09-28
研究起止时间: 2017-09-01至2021-10-27
所属行业: 科学研究和技术服务业
所属高新技术类别: 先进制造
评价单位名称: 广东省市场监督管理局
评价日期: 2021-10-28