[发明专利]一种燃气轮机拉杆转子的预紧力-螺母拧紧力矩标定系统

权利要求书

1.一种适用于燃气轮机拉杆转子的预紧力-螺母拧紧力矩标定系统，实际燃气轮机拉杆转子包括拉杆转子轮盘和多个周向分布的拉杆，所述标定系统至少包括刚性支座、拉杆、螺母、螺母垫圈、燃气轮机拉杆转子的等效被连接件、千分表，其特征在于，

所述燃气轮机拉杆转子的等效被连接件为圆柱体，其材料与实际燃气轮机的拉杆转子轮盘相同，实际燃气轮机的拉杆转子轮盘的转动惯量I为所述燃气轮机拉杆转子的等效被连接件转动惯量的n倍，n大于1；

所述燃气轮机拉杆转子的等效被连接件通过拉杆、螺母、螺母垫圈固定设置在所述刚性支座上，其中，所述拉杆的后端穿过所述燃气轮机拉杆转子的等效被连接件与所述刚性支座固定连接，所述螺母、螺母垫圈预紧设置在所述拉杆的前端，使得所述燃气轮机拉杆转子的等效被连接件仅能沿所述拉杆的长度方向在轴向上进行移动；

所述千分表固定设置在位于所述拉杆前端的底座上，所述千分表的测量头搭在所述螺母垫圈的位置，使得所述千分表仅能测量所述螺母垫圈位置处的变形量；

通过力矩扳手将所述螺母的拧紧力矩施加到目标数值，通过所述千分表测量所述螺母垫圈处的变形量，之后利用公式F＝E·A·ΔL/L计算实际燃气轮机拉杆转子的预紧力，其中，F为实际燃气轮机拉杆转子的预紧力，E为所述燃气轮机拉杆转子的等效被连接件的材料弹性模量，A为所述燃气轮机拉杆转子的等效被连接件的截面矩，L为所述燃气轮机拉杆转子的等效被连接件的长度，ΔL为实际燃气轮机拉杆转子的变形量，实际燃气轮机拉杆转子的变形量ΔL为所述螺母垫圈位置处变形量的n倍。

2.根据权利要求1所述的适用于燃气轮机拉杆转子的预紧力-螺母拧紧力矩标定系统，其特征在于，所述底座优选为磁性底座等。

3.根据上述权利要求所述的适用于燃气轮机拉杆转子的预紧力-螺母拧紧力矩标定系统，其特征在于，通过力矩扳手将所述螺母的拧紧力矩施加的目标数值优选为25N·m～40N·m。

4.根据上述权利要求所述的适用于燃气轮机拉杆转子的预紧力-螺母拧紧力矩标定系统，其特征在于，所述等效被连接件的长度至少为其直径的5倍。

5.一种上述权利要求1～4所述的适用于燃气轮机拉杆转子的预紧力-螺母拧紧力矩标定系统的实施方法，其特征在于，所述的实施方法至少包括如下步骤：

SS1.制备燃气轮机拉杆转子的等效被连接件，首先计算实际燃气轮机拉杆转子轮盘的转动惯量I，之后根据模化原理，将实际燃气轮机拉杆转子轮盘的转动惯量I缩小n倍，然后基于缩小之后的转动惯量并选择与实际燃气轮机拉杆转子轮盘相同的材料，制备一长度L与实际燃气轮机拉杆转子相同、转动惯量为实际燃气轮机拉杆转子1/n的圆柱体，即为等效被连接件；

SS2.通过所述拉杆、螺母、螺母垫圈将等效被连接件固定在所述刚性支座上，所述拉杆的后端穿过所述燃气轮机拉杆转子的等效被连接件与所述刚性支座固定连接，所述螺母、螺母垫圈预紧设置在所述拉杆的前端，使所述等效被连接件5仅能沿所述拉杆的长度方向在轴向进行运动；

SS3.将所述千分表固定设置在位于所述拉杆前端的底座上，所述千分表的测量头搭在所述螺母垫圈的位置，使得所述千分表仅能测量所述螺母垫圈位置处的变形量；

SS4.通过力矩扳手将所述螺母的预紧力矩施加到目标数值；

SS5.通过所述千分表测量出所述螺母垫圈处的变形量，即可通过材料力学原理，利用公式F＝E·A·ΔL/L计算实际燃气轮机拉杆转子的预紧力，其中，E为所述燃气轮机拉杆转子的等效被连接件的材料弹性模量，A为所述燃气轮机拉杆转子的等效被连接件截面矩，L为所述燃气轮机拉杆转子的等效被连接件的长度，ΔL为实际燃气轮机拉杆转子轮盘的变形量，实际燃气轮机拉杆转子轮盘的变形量ΔL为所述螺母垫圈位置处变形量的n倍。