CN101498609A - 螺栓紧固力矩伸长量测定器 - Google Patents

Abstract

螺栓紧固力矩伸长量测定器在机械设备制造和维修过程中。在紧固螺栓时，通过其所产生的弹性变形量与紧固力矩成正比。就能直接、科学、快速、准确掌握紧固力矩大小。

Description

螺栓紧固力矩伸长量测定器

所属技术领域：

广泛适用于大中型内燃机修理作业中和大中型机械设备维修中。

背景技术：

传统的内燃机修理作业中。当紧固一些重要关键受力大的螺栓时，需要按照技术要求，测定其紧固螺栓的力矩。传统采用的方法是利用机械式扭力扳手。依靠扳手力矩杆克服紧固阻力产生机械弹性变形的大小来判断螺栓的紧固力矩。此方法不准确，不能采用电动扳手来完成。

不准确的原因是：

①扳手力矩杆克服紧固阻力产生机械弹性变形的大小与紧固的速度有关。即：紧固螺栓时，有快有慢无法统一。

②扳手力矩杆克服紧固阻力产生机械弹性变形的大小与螺栓、螺母的配合精度有关。即：螺栓、螺母有的丝扣顺、有的丝扣不顺。

③扳手力矩杆克服紧固阻力产生机械弹性变形的大小与螺栓、螺母的清洁度和润滑度有关。不能采用电动扳手来代替手工的原因是：无法准确得知所紧固力矩的大小。

发明创造的目的是：采用对刻线法、快速、准确、科学地掌握螺栓紧固力矩的大小。

技术方案：根据力的基本特性：“力是相互的”和“相互作用的两个力其大小相等、方向相反”的原理。

以二汽产EQ140发动机连杆螺栓为例加以说明。

首先：加工和发动机连杆螺栓的材料、尺寸、螺距及热处理完全相同的螺栓及于其配合的螺母。我们称之为工艺螺栓和工艺套。通过计算和实验得知，发动机在最大负荷下，连杆螺栓所承受的拉力。其次，把工艺螺栓放到金属拉伸试验机上做拉伸试验并测得在发动机最大负荷下，连杆螺栓所承受的拉力加上安全系数后，工艺螺栓所产生的弹性伸长量作为伸长量参数指标。然后把工艺螺栓旋入工艺套内，逐步增大旋紧力矩，通过技术手段，测得工艺螺栓达到了弹性伸长量参数指标后，停止旋紧力矩，在工艺螺栓和工艺套结合部位刻上标记线。

原车上的连杆螺栓，我们称之为产品螺栓。把工艺螺栓和产品螺栓分别交换配合对象。即：把工艺螺栓旋入所修发动机的连杆中，把产品螺栓旋入工艺套中，并逐步加大旋紧力矩，分别采用不同的测量手段，分别测得两螺栓的伸长量，当达到伸长量参数指标时，停止旋转力矩。分别把各自的配合对象上的标线反刻到对方上。即工艺螺栓上的刻线反刻到连杆轴承底座上，工艺套上的刻线反刻到产品螺栓上。

这样所修发动机的连杆螺栓和连杆轴承盖上，都有了该螺栓、螺母旋紧力矩的位置刻度线。在修理时，初步旋转螺栓后，只需要对准刻线标记即可。(大型螺栓和螺母，不会错—整圈。因为螺距大)。

有益效果：更加科学、准确、快速、把螺栓或螺母的旋紧力矩控制在产品厂家所规定的力矩上。

结合附图做进一步说明：

1.工艺螺栓的全剖视图：(附图1)。

2.工艺套的全剖视图：(附图2)。

3.工艺螺栓和工艺套旋紧后测量的两种方法：

①用带底座的百分表测量工艺螺栓内部轴向不锈钢针的下沉量，即为工艺螺栓的伸长量。如(附图3)。

②用带U形钳的百分表测量工艺螺栓轴向上、下端面的伸长量，如(附图4)

③两数值相等，其伸长量参数指标由该设备生产厂商来确定。

4.当达到厂家规定伸长量参数指标时，在工艺螺栓和工艺套，结合部位打上标记线。如(附图5)

5.使工艺螺栓和工艺套解体。

6.拿着带标记的工艺螺栓和工艺套分别和其配合的产品螺母和产品螺栓相配合旋紧。

1.用所对应测量伸长量的手段测量其伸长量参数指标，当达到厂家规定的参数指标后，停止旋紧力矩。

2.把带有标记的工艺螺栓和工艺套的标记反刻在产品螺栓和产品螺母上。

3.当产品螺栓和产品螺母需要紧固时，只旋紧后对准刻线标记即可。

具体实施方案：

以二汽产EQ140连杆螺栓为例加以说明：

1.首先，加工一个外圆直径和连杆螺栓一样的螺栓。沿其轴线打一个通孔再在孔内放一根不锈钢钢针，并在靠近螺纹一端用电焊和螺栓底部焊死。而钢针另一端，要保持和螺栓上平面平齐。需在磨床上打磨平。保持螺栓端面平整。我们称此螺栓为工艺螺栓，如(附图1)所示。

2.然后加工一个中空的圆套，并在内孔底部加工—内螺纹。并与工艺螺栓螺纹相配合，我们称之为工艺套。如(附图2)所示。

3.通过计算和试验得知：产品此处受力螺栓所承受的最大拉伸力。

4.把工艺螺栓放入金属拉伸试验机上，做拉伸试验当达到产品螺栓的最大拉伸力时，停上拉伸试验机加力，并保持该力的同时，用带底座百分表测量不锈钢针，活动端相对于工艺螺栓的上平面下沉量并作为标准伸长量参数纪录下来。

5.把工艺螺栓和工艺套相配合并逐步加力旋紧，边旋紧边用带底座的百分表测量不锈钢针的下沉量。当达到标准伸长量参数时，停止旋紧，并在工艺螺栓头部和工艺套结合面、打上竖线作为标记刻线。

6.用带U形钳的百分表校对伸长量参数，两读数大小相等。U形钳的两个测量端面分别测得工艺螺栓的上下两平面的伸长量。

7.把打上标记刻线的工艺螺栓的工艺螺栓和工艺套解体。

8.分别拿着带有标记刻线的工艺螺栓、工艺套和于其配合的产品螺母、螺栓相配合。并逐步旋紧。当两套螺栓螺母分别用带底座的百分表和带U形钳的百分表测量其伸长量达到标准伸长量参数时，把工艺螺栓、工艺套上的刻线标记，反刻到产品螺栓和产品螺母上。

9.产品螺栓和产品螺母配合时，在初步旋紧后，只需对准刻线即可。

附图的图面说明

1.图1是工艺螺栓的全剖视图。

2.图2是工艺套的全剖视图。

3.图3是用带底座的百分表测量工艺螺栓内部轴向不锈钢针的下沉量，即为工艺螺栓的伸长量。

图中标号3是带底座百分表

图中标号4是工艺螺栓

图中标号5是工艺套

图中标号6是百分表头

4.图4是用带U形钳的百分表测量工艺螺栓轴向上、下端面的伸长量。

图中标号1是U形钳百分表

图中标号2是产品螺栓

图中标号5是工艺套

图中标号6是百分表头

5.图5是当达到厂家规定伸长量参数指标时，在工艺螺栓和工艺套，结合部位打上标记线。

图中标号11是打刻线标记处

Claims (1)

1. 螺栓紧固力矩伸长量测定器，其特征是根据相互作用的两个力、其大小相反的力学特性，根据材料金属学特性，金属在受到拉力时，将产生弹性变形量的理论。同理当螺栓在受到紧固力矩的作用下，将产生被拉长的弹性变形量。采用本发明的技术手段，测量其伸长量的大小来确定紧固力矩的大小。

Images