CN117923325A - 一种管道吊挂装置的运行载荷传感器装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种管道吊挂装置的运行载荷传感器装置，包括顶端封盖、传感器底座、应力传感器及承载螺栓；顶端封盖位于传感器底座的上方，应力传感器位于顶端封盖与传感器底座之间，传感器底座与顶端封盖之间相连接，顶端封盖及传感器底座设有圆孔，承载螺栓的下端依次穿过应力传感器及传感器底座后与管道吊挂装置相连接，该装置能够不影响吊挂装置正常工作的情况下，持续监控运行载荷。
Description
技术领域
本发明涉及一种运行载荷测量传感器装置，具体涉及一种管道吊挂装置的运行载荷传感器装置。
背景技术
管道是连接两个、多个设备之间运送介质的运输系统，广泛应用于火力发电厂、核电厂、石油化工等能源行业领域。在服役过程中，为克服机械载荷、位移载荷、热载荷的作用，需要在管道上适当位置布置刚性吊挂装置、恒力弹簧吊挂装置、变力弹簧吊挂装置等吊挂装置，以确保管道安全运行，支吊系统和管道本身都是管道系统中至关重要的组成部分。
在管道系统运行中，当管道支吊系统发生承载异常时，其载荷将大幅偏离设计值，在极端情形下，会造成结构件损坏、吊架失载现象的发生；此外，当吊点处载荷波动较大或吊点处载荷过大时，吊点处管道应力可能会超出其管材许用应力，造成管道开裂、变形等现象发生。在吊挂装置中放置传感器以监控其负载情况是十分必要的，而单纯的在原本的吊挂装置中加装传感器，会破坏其受力结构，有可能令吊挂装置产生剪力，导致吊挂装置断裂及传感器损坏。
因此，有必要设计一种更合理有效的运行载荷传感器装置，使其在不影响吊挂装置正常工作的情况下，持续监控运行载荷。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种管道吊挂装置的运行载荷传感器装置，该装置能够不影响吊挂装置正常工作的情况下，持续监控运行载荷。
为达到上述目的，本发明公开了一种管道吊挂装置的运行载荷传感器装置，包括顶端封盖、传感器底座、应力传感器及承载螺栓；
顶端封盖位于传感器底座的上方，应力传感器位于顶端封盖与传感器底座之间，传感器底座与顶端封盖之间相连接，顶端封盖及传感器底座设有圆孔，承载螺栓的下端依次穿过应力传感器及传感器底座后与管道吊挂装置相连接。
所述传感器底座上设置有凹槽中，应力传感器位于所述凹槽内。
传感器底座与顶端封盖之间通过若干连接螺栓相连接。
连接螺栓沿周向均匀分布。
传感器底座与顶端封盖之间设置有若干连接管，一个连接螺栓对应一个连接管，连接螺栓穿过传感器底座、对应连接管及顶端封盖后套接有连接螺母。
连接螺栓的数目为六根。
单根连接螺栓的屈服强度极限δs＝640MPa，单根连接螺栓的许用载荷FN≤δs×A/S，其中，A为连接螺栓的横截面积，S为设计的安全系数。
承载螺栓的下端依次穿过垫圈、应力传感器及传感器底座后与管道吊挂装置相连接。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的管道吊挂装置的运行载荷传感器装置在具体操作时，承载螺栓的下端依次穿过应力传感器及传感器底座后与管道吊挂装置相连接，通过承载螺栓与吊挂装置相连，不影响原本吊挂装置的工作状态和受力结构，仍正常发挥承载功能；同时传感器底座上的承载螺栓穿过应力传感器，应力传感器仅受承载螺栓带来的压力，可以准确的监测到吊挂装置的实时负载情况，从而不影响吊挂装置正常工作的情况下，持续监控管道吊挂装置的运行载荷。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的分解图。
其中，1为连接螺母、2为顶端封盖、3为连接管、4为承载螺栓、5为垫圈、6为应力传感器、7为传感器底座、8为连接螺栓。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
参考图1及图2，本发明所述的管道吊挂装置的运行载荷传感器装置包括顶端封盖2、连接管3、连接螺栓8、应力传感器6、传感器底座7及承载螺栓4；
应力传感器6放置在传感器底座7上的凹槽中，传感器底座7与顶端封盖2之间设置有连接管3，连接螺栓8穿过传感器底座7、连接管3及顶端封盖2后套接有连接螺母1，其中，各连接管3沿周向均匀分布，一个连接螺栓8对应一个连接管3。
顶端封盖2及传感器底座7设有圆孔，承载螺栓4的下端依次穿过垫圈5、应力传感器6及传感器底座7后与管道吊挂装置相连接。
本发明的原理为：
传感器底座7与顶端封盖2之间通过6根8.8级M16×230的连接螺栓8连接，单根连接螺栓8的屈服强度极限δs＝640MPa，其许用载荷FN≤δs×A/S，其中，A为连接螺栓8的横截面积，S为设计的安全系数，本发明中取安全系数S＝2.5，因此，连接螺栓8的许用载荷约为FN≤150KN，6根连接螺栓8的总许用载荷约为FN≤900KN。
通过8.8级M48×150的承载螺栓4的下端连接吊挂装置，其屈服强度极限为δs＝640MPa，许用载荷FN≤δs×A/S，同样取安全系数S＝2.5，因此，承载螺栓4的许用载荷约为FN≤1400KN。
综上所述，本发明的设计极限载荷为FMAX＝900KN，在符合实际工况下，在实际工作中，当实际工作载荷Fgz≤FMAX＝900KN时，传感器装置可以正常稳定的工作，并实时输出载荷数据，以记录和判断吊挂装置和管道系统运行情况，监控其负载变化。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (8)
1.一种管道吊挂装置的运行载荷传感器装置，其特征在于，包括顶端封盖(2)、传感器底座(7)、应力传感器(6)及承载螺栓(4)；
顶端封盖(2)位于传感器底座(7)的上方，应力传感器(6)位于顶端封盖(2)与传感器底座(7)之间，传感器底座(7)与顶端封盖(2)之间相连接，顶端封盖(2)及传感器底座(7)设有圆孔，承载螺栓(4)的下端依次穿过应力传感器(6)及传感器底座(7)后与管道吊挂装置相连接。
2.根据权利要求1所述的管道吊挂装置的运行载荷传感器装置，其特征在于，所述传感器底座(7)上设置有凹槽中，应力传感器(6)位于所述凹槽内。
3.根据权利要求1所述的管道吊挂装置的运行载荷传感器装置，其特征在于，传感器底座(7)与顶端封盖(2)之间通过若干连接螺栓(8)相连接。
4.根据权利要求3所述的管道吊挂装置的运行载荷传感器装置，其特征在于，连接螺栓(8)沿周向均匀分布。
5.根据权利要求3所述的管道吊挂装置的运行载荷传感器装置，其特征在于，传感器底座(7)与顶端封盖(2)之间设置有若干连接管(3)，一个连接螺栓(8)对应一个连接管(3)，连接螺栓(8)穿过传感器底座(7)、对应连接管(3)及顶端封盖(2)后套接有连接螺母(1)。
6.根据权利要求3所述的管道吊挂装置的运行载荷传感器装置，其特征在于，连接螺栓(8)的数目为六根。
7.根据权利要求3所述的管道吊挂装置的运行载荷传感器装置，其特征在于，单根连接螺栓(8)的屈服强度极限δs＝640MPa，单根连接螺栓(8)的许用载荷FN≤δs×A/S，其中，A为连接螺栓(8)的横截面积，S为设计的安全系数。
8.根据权利要求1所述的管道吊挂装置的运行载荷传感器装置，其特征在于，承载螺栓(4)的下端依次穿过垫圈(5)、应力传感器(6)及传感器底座(7)后与管道吊挂装置相连接。
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