CN102192854B - 一种大规格螺栓拉伸测试设备的夹具结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在大型螺栓拉伸性能试验机上可以通用测试各种规格大小螺栓的夹具结构。一种大规格螺栓拉伸测试设备的夹具结构，包括拉伸测试设备左、右两个拉伸杆(1)和被测试螺栓(4)，在左、右拉伸杆(1)上分别固定连接测试夹具(2)，被测试螺栓(4)穿入左、右测试夹具(2)的圆孔(2a4)中，螺栓头和螺母分别倒扣两侧测试夹具(2)的挡板(2a1)；或者，被测试螺栓(4)经过加长套(3)和过渡螺栓(5)，分别倒扣两侧测试夹具(2)的挡板(2a1)。本技术方案结构简单，操作方便，可以保证测试结果的正确性和准确度，测试螺栓的范围可在M30至M90之间，螺栓长度为300至500mm之间，为重点工程领域大规格螺栓的质量控制和保证作出贡献，有利经济建设的高速发展。

Description

一种大规格螺栓拉伸测试设备的夹具结构

技术领域

本发明涉及一种大规格螺栓性能试验的辅助用具，具体是涉及一种在大型螺栓拉伸性能试验机上可以通用测试各种规格大小螺栓的夹具结构。

背景技术

随着经济的高速发展，能源的需求也日益增大，同时，为了保护我们的生存环境和有限的能源资源，新能源和可再生能源的发展已经成为世界各国能源生产的发展方向。作为世界重要的能源生产和消费大国，中国近年来高度重视新能源和可再生能源的发展。风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。中国风能储量很大、分布面广，风力发电产业迅速发展，成为继欧洲、美国和印度之后的全球风力发电主要市场之一，风力发电已经成为我国新能源发展的一个重要方向。目前我国的风力发电装机容量，已经连续三年实现“翻倍增长”，总装机容量目前已居世界第四位。

风力发电的高速发展，对风力发电设备的质量也提出了较高的要求。安全可靠高效的风力发电设备，是风力发电发展的有利保证。风力发电设备的质量检测起着至关重要的作用。作为风力发电设备的关键零部件——风电螺栓的性能检测，更是风电设备质量得以保证的重要环节。

同时，随着改革开放的深入，经济建设的发展，大型基础建设、基本建设项目大规模兴起，在这些大工程中大量使用着大规格螺栓，如何检测、控制这种大规格螺栓，包括拉伸强度方面的性能和质量，将关系到这些工程的成败，将牵涉到极大的社会和经济效益。

目前，一般使用的螺栓拉伸测试台测试的螺栓规格为M30以下，测试用夹具是在拉伸的两头分别是呈燕尾槽的楔形槽，槽中嵌入楔垫，楔垫上开设圆孔，螺栓穿入圆孔中，两端的楔垫对螺母和螺头进行拉伸，测试螺栓的拉伸性能。

但是大直径风电螺栓的规格已经在M45以上，甚至达到M80，普通的螺栓拉伸试验机完全不能适应和使用了，也更无合适的大规格螺栓测试用的夹持夹具。

目前，国内外大直径螺栓的性能检测设备，虽然形式各异，但是均由动力对螺栓的两端进行反方向拉伸进行测试的。

大规格螺栓的范围一般在M30至M80之间，而螺栓的长度为300至500mm之间。大型的螺栓性能检测设备，功率大、结构复杂、体积大、耗资巨大，如何在一台大规格螺栓测试台上提供合适，方便，可靠、准确的测试夹具，如何在一台测试设备上可以测试尺寸范围变动较大的大规格螺栓是一项重大的技术难题，提供在一台测试设备上具有较大的通用性、适用性的夹具，降低测试费用，扩大和普及测试率，操作灵便，测试正确、确保工程质量的夹具结构的难题迫切需要科技人员来解决。

发明内容

本发明的目的是提供一种在大规格螺栓拉伸测试设备拉伸两端使用的辅助夹具结构，达到使用辅助夹具后扩大测试螺栓大小尺寸的范围，操作使用方便，测试精度高的目的。

本发明的目的由以下技术方案予以实现：

一种大规格螺栓拉伸测试设备的夹具结构，包括拉伸测试设备左、右两个拉伸杆和被测试螺栓，其特征在于：

在左、右拉伸杆上分别固定连接测试夹具，

被测试螺栓穿入左、右测试夹具的圆孔中，螺栓头和螺母分别倒扣两侧测试夹具的挡板；

或者，被测试螺栓经过加长套和过渡螺栓，分别倒扣两侧测试夹具的挡板。

进一步，所述测试夹具包括拉座、拉板和对中垫；

所述拉座呈上方开口的矩形体，外侧段含内螺纹孔，与拉伸杆的外螺纹相配合，内侧为一块挡板，挡板上开设圆孔，圆孔上方为开口槽，中间为缕空的空心腔；

所述拉板为嵌入拉座空心腔的板块，板块突起一条突槽嵌入开口槽内，与圆孔贯通开设通孔，在通孔后部是一个球面孔；

所述对中垫，一侧与球面孔相吻合的外突球面，一侧为平面。

再进一步，所述圆孔和通孔的直径为50-90毫米。

进一步，所述加长套呈杯形，杯底开设螺栓孔，开口侧为内螺纹。

再进一步，所述螺栓孔的直径为35-70毫米。

进一步，所述过渡螺栓为一端是与加长套内螺纹相吻合的螺纹头，一端为普通螺栓螺纹段。

再进一步，所述过渡螺栓的总长度为300-450毫米。

进一步，所述拉伸杆与测试夹具以螺纹方式连接。

采用本技术方案，在同一台大规格螺栓拉伸测试设备上可以拉伸测试较大长度和直径的大规格螺栓，其中可分成两大类。对于其中较大尺寸的被测螺栓，可以直接夹持在测试夹具上，而对于其中较小尺寸的被测螺栓，则可穿过加长套的螺栓孔中，经过过渡螺栓再夹持在测试夹具上进行测试。

本发明的优越性和有益效果，本技术方案结构简单，操作方便，在螺栓强度测试领域中，首次设计制作了规范的夹持夹具，可以保证测试结果的正确性和准确度。首次在一台大规格螺栓拉伸测试设备上可以实现较大尺寸变化的大规格螺栓测试。小尺寸螺栓规格众多，但是终究变化范围有限，比较容易大小兼顾，但是大尺寸螺栓，其长短、大小将变化很大，绝对值的变化，在一台测试设备上，如果没有本发明是难以实现，将不得不投入大资金设计制作多台测试机，本发明充分体现了其优点。首次实现了能对大规格螺栓，在M30至M90之间，螺栓长度为300至500mm之间螺栓的强度性能测试，为国家重点大型环保、节能等领域需要大规格螺栓作为紧固、连接件的场合作出了质量保证方面的贡献，有利工程的百年大计，有利经济建设的高速发展。

附图说明

图1是本发明大规格螺栓拉伸测试设备的辅助夹具一种实施方式，在拉伸大规格螺栓的主视局部剖视结构图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是本发明大规格螺栓拉伸测试设备的辅助夹具一种实施方式，在拉伸较小规格螺栓的俯视局部剖视结构图；

图4是拉座部件的右视图；

图5是拉座部件的主视剖视图；

图6是拉座部件的左视图；

图7是拉座部件的俯视剖视图；

图8是加长套部件的剖视图；

图9是过渡螺栓部件的剖视图；

图10是拉板部件的右视图；

图11是拉板部件的主视剖视图；

图12是拉板部件的左视图；

图13是拉板部件的俯视图；

图14是对中垫部件的剖视图。

图中：

1是拉伸杆，2是测试夹具，2a是拉座，2a1是挡板，2a2是内螺纹孔，2a3是开口槽，2a4是圆孔，2a5是空心腔，2b是拉板，2b1是突槽，2b2是通孔，2b3是球面孔，2c是对中垫，3是加长套，3a是杯底，3b是螺栓孔，3c是内螺纹，4是被测试螺栓，5是过渡螺栓，6是螺母，7是防弹挡杆。

具体实施方式

在下结合附图对本发明内容作进一步说明。

一种大规格螺栓拉伸测试设备的夹具结构，包括拉伸测试设备左、右两个拉伸杆1和被测试螺栓4，

在左、右拉伸杆1上分别固定连接测试夹具2，

被测试螺栓4穿入左、右测试夹具2的圆孔2a4中，螺栓头和螺母分别倒扣两侧测试夹具2的挡板2a1；

或者，被测试螺栓4经过加长套3和过渡螺栓5，分别倒扣两侧测试夹具2的挡板2a1。

所述测试夹具2包括拉座2a、拉板2b和对中垫2c；被测试螺栓4或过渡螺栓5穿入拉板2b和对中垫2c的孔中，再共同插入拉座2a的空心腔2a5中，被挡板2a1阻挡，当受到左右两侧的拉力时便可测试螺栓的拉伸强度了。拉板2b和对中垫2c两者之间是球面接触，因此，可以在受到横向拉力时会自动向着圆心处对中，由此保证拉力在螺栓的轴线上，提高测试精度和正确度。

所述拉座2a呈上方开口的矩形体，外侧段含内螺纹孔2a2，与拉伸杆1的外螺纹相配合，内侧为一块挡板2a1，挡板2a1上开设圆孔2a4，圆孔2a4上方为开口槽2a3，中间为缕空的空心腔2a5；由此结构，既可以实现螺栓拉伸测试设备的拉伸杆1以螺纹连接进行拉伸动作，又能由拉座2a上的挡板2a1提供阻挡螺栓被拉出的制约力，实现对螺栓的杆件轴向的拉伸强度试验。

所述拉板2b为嵌入拉座2a空心腔2a5的板块，板块突起一条突槽2b1嵌入开口槽2a3内，与圆孔2a4贯通开设通孔2b2，在通孔2b2后部是一个球面孔2b3；突槽2b1嵌入开口槽2a3内，可以保证测试过程中被测螺栓位置不易偏斜，测试正确，限止了螺栓只能在上下移动，外加前述的球面接触机构，确保测试位置更加准确、严格。

所述对中垫2c，一侧与球面孔2b3相吻合的外突球面，一侧为平面。如此结构，一面提供球面的自动对中作用，一面适应螺栓在测试中的固定作用，当需要测试其它规格螺栓时，仅更换不同尺寸的对中垫2c便可实现，灵活、方便、机动、低成本。

所述圆孔2a4和通孔2b2的直径为50-90毫米。此为目前一般用量较大的大规格螺栓尺寸。

所述加长套3呈杯形，杯底3a开设螺栓孔3b，开口侧为内螺纹3c。如此结构，配置过渡螺栓5，便可实现测试夹具的加长功能，适应更多尺寸范围的螺栓进行测试。

所述螺栓孔3b的直径为35-70毫米。此为目前一般用量较大的大规格螺栓尺寸。

所述过渡螺栓5为一端是与加长套3内螺纹3c相吻合的螺纹头，一端为普通螺栓螺纹段。

所述过渡螺栓5的总长度为300-450毫米，包括了两端两段螺纹，由为可以提供和满足各种大规格螺栓的测试需要。

所述拉伸杆1与测试夹具2以螺纹方式连接。以此结构可以实现既连接可靠，又加工制作方便，降低成本，满足测试要求。

Claims (7)

1.一种大规格螺栓拉伸测试设备的夹具结构，包括拉伸测试设备左、右两个拉伸杆(1)和被测试螺栓(4)，

在左、右拉伸杆(1)上分别固定连接测试夹具(2)，

被测试螺栓(4)穿入左、右测试夹具(2)的圆孔(2a4)中，螺栓头和螺母分别倒扣两侧测试夹具(2)的挡板(2a1)；

或者，被测试螺栓(4)经过加长套(3)和过渡螺栓(5)，分别倒扣两侧测试夹具(2)的挡板(2a1)；

其特征在于：所述测试夹具(2)包括拉座(2a)、拉板(2b)和对中垫(2c)；

所述拉座(2a)呈上方开口的矩形体，外侧段含内螺纹孔(2a2)，与拉伸杆(1)的外螺纹相配合，内侧为一块挡板(2a1),挡板(2a1)上开设圆孔(2a4)，圆孔(2a4)上方为开口槽(2a3),外侧段与内侧挡板(2a1)之间的中间为 镂空的空心腔(2a5)；

所述拉板(2b)为嵌入拉座(2a)空心腔(2a5)的板块，板块突起一条突槽(2b1)嵌入开口槽(2a3)内，与圆孔(2a4)贯通开设通孔(2b2)，在通孔(2b2)后部是一个球面孔(2b3)；

所述对中垫(2c)，一侧与球面孔(2b3)相吻合的外突球面，一侧为平面。

2.根据权利要求1所述大规格螺栓拉伸测试设备的夹具结构，其特征在于所述圆孔(2a4)和通孔(2b2)的直径为50-90毫米。

3.根据权利要求1所述大规格螺栓拉伸测试设备的夹具结构，其特征在于所述加长套(3)呈杯形，杯底(3a)开设螺栓孔(3b)，杯口开口侧为内螺纹(3c)。

4.根据权利要求3所述大规格螺栓拉伸测试设备的夹具结构，其特征在于所述螺栓孔(3b)的直径为35-70毫米。

5.根据权利要求1所述大规格螺栓拉伸测试设备的夹具结构，其特征在于所述过渡螺栓(5)为一端是与加长套(3)内螺纹(3c)相吻合的螺纹头，一端为普通螺栓螺纹段。

6.根据权利要求5所述大规格螺栓拉伸测试设备的夹具结构，其特征在于所述过渡螺栓(5)的总长度为300-450毫米。 

7.根据权利要求1所述大规格螺栓拉伸测试设备的夹具结构，其特征在于所述拉伸杆(1)与测试夹具(2)以螺纹方式连接。 

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