CN104713674B - 一种六角头螺栓紧固轴力检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种六角头螺栓紧固轴力检测装置，包括套筒、承载垫块、筒式传感器和传感器显示器；所述套筒主体部分为圆筒，所述圆筒的一端同轴固定有法兰盘，另一端固定有封板，所述封板的中心开设有圆孔；所述圆筒外同轴套设有筒式传感器；所述筒式传感器靠近封板的一端可拆卸的设置有承载垫块，所述承载垫块中心位置设置有圆孔，所述承载垫块圆孔与封板圆孔相配合；所述筒式传感器一端与法兰盘接触，另一端与承载垫块接触，所述筒式传感器与承载垫块接触的一端高出圆筒上沿；所述传感器显示器与筒式传感器电连接。本发明一种六角头螺栓紧固轴力检测装置，该装置结构简单、合理，能适应不同长短六角头螺螺栓的紧固轴力测量。
Description
技术领域
本发明涉及检测装置技术，尤其涉及一种六角头螺栓紧固轴力检测装置。
背景技术
六角头螺栓是日常工程中最常用的一种紧固件。紧固轴力的大小是体现六角头螺栓紧固性能的重要指标。六角头螺栓的紧固轴力是依靠对螺栓施加扭矩来实现的。确立紧固轴力与扭矩的关系是非常重要的，扭矩与紧固轴力的关系称为扭矩系数，扭矩系数一般在实验室测定。要测定扭矩系数需要同时测定扭矩和紧固轴力。扭矩一般可以通过扭转试验机或扭矩扳手测定；紧固轴力一般通过串联在螺栓螺杆上的传感器来测定。用于检测紧固轴力的普通传感器由于其自身的特性，使其自身高度不能太小，进而导致普通传感器无法测定长度较短螺栓的紧固轴力。所以亟待一种能用于测定长度较短的六角头螺栓紧固轴力检测装置。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述现有紧固轴力的检测装置仅能测定较长螺栓的问题，提出一种六角头螺栓紧固轴力检测装置，该装置结构简单、合理，该装置能适应不同长短螺栓紧固轴力的测量，尤其是能用来测定长度较短的六角头螺栓的紧固轴力。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种六角头螺栓紧固轴力检测装置，包括套筒、承载垫块、筒式传感器和传感器显示器；
所述套筒主体部分为圆筒，所述圆筒的一端同轴固定有法兰盘，另一端开口固定有封板，所述封板的中心位置开设有圆孔，所述圆孔内径比待测六角头螺栓的螺杆外径大1mm～2mm，便于螺栓的螺杆自由穿入穿出；所述法兰盘内径与圆筒内径相同，所述法兰盘上设置有用于将套筒固定在基座上的固定孔；
所述圆筒外同轴套设有筒式传感器，所述圆筒外壁与筒式传感器内壁间隔有一定距离；
所述筒式传感器靠近封板的一端可拆卸的设置有承载垫块，所述承载垫块中心位置设置有圆孔，所述承载垫块圆孔与封板圆孔相配合；
所述筒式传感器外径小于法兰盘外径、且小于承载垫块外径；所述筒式传感器一端与法兰盘接触，另一端与承载垫块接触，所述筒式传感器与承载垫块接触的一端高出圆筒上沿；所述传感器显示器与筒式传感器电连接；
所述圆筒侧壁上还设置有防止待测螺栓旋转的防转装置。
进一步地，所述圆筒外壁与筒式传感器内壁间距为2mm-3mm。
进一步地，所述基座为扭转试验机或固定平台，所述扭转试验机或固定平台用以提供施加扭矩时的反力。
进一步地，所述防转装置为防转销钉，所述防转销钉为短螺柱，所述短螺柱螺纹配合的设置在圆筒侧壁的径向上，所述防转销钉在圆筒轴向的设置高度为：检测时短螺柱能与六角头螺栓头的侧面接触，所述短螺柱的长度为：当短螺柱一端顶住六角头螺栓头的侧面时，其另一端不超出套筒侧壁。
进一步地，所述防转销钉为2-4个，均布在圆筒侧壁上。
进一步地，所述防转销钉为两个，相对的设置在圆筒侧壁上。
进一步地，所述筒式传感器与承载垫块接触的一端高出圆筒上沿2mm-3mm。
进一步地，所述法兰盘边缘设置有用于将套筒固定在基座上的固定孔，所述固定孔的个数为2-4个。
本发明一种六角头螺栓紧固轴力检测装置，该装置结构简单、合理，与现有技术相比较具有以下优点：在使用六角头螺栓紧固轴力检测装置检测之前，可以根据待测六角头螺栓的长度和规格来确定并制作套筒高度、自由端板的厚度和承载垫块的厚度。对于长度较短的螺栓，可以调整套筒自由端板的厚度和/或承载垫块的厚度设计，来适应螺栓的长度，从而使得该装置能适应不同长短螺栓的紧固轴力的测量，尤其是可以用来测定长度较短六角头螺栓的紧固轴力。
附图说明
图1为本发明六角头螺栓紧固轴力检测装置的结构示意图；
图2为本发明六角头螺栓紧固轴力检测装置的截面图；
图3为套筒的结构示意图；
图4为承载垫块的结构示意图；
图5为防转销钉的结构示意图；
图6为筒式传感器及显示器的结构示意图。
附图标记对应的名称是：1、套筒，2、法兰盘，3、与外界连接的固定孔，4、封板，5、防转销钉，6、内螺纹孔，7、筒式传感器，8、传感器显示器，9、螺栓螺杆，10、垫片，11、螺母，12、承载垫块，13、螺栓六角头。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进一步说明：
实施例1
本实施例公开了一种能适应不同长短螺栓紧固轴力测量的紧固轴力检测装置，如图1和图2所示，包括套筒1、承载垫块12、筒式传感器7和传感器显示器8；
如图3所示，所述套筒1主体部分为两端开口的圆筒，所述圆筒的一端同轴固定有法兰盘2，另一端开口固定有封板4，所述封板4的中心位置开设有圆孔，所述圆孔内径比待测六角头螺栓的螺杆外径大1mm，便于螺栓的螺杆自由穿入穿出；所述法兰盘2为中空的圆环，所述法兰盘2内径与圆筒内径相同，所述法兰盘2外径大于筒式传感器7外径；所述套筒1用来固定待测六角头螺栓的螺栓六角头13，同时传递螺栓紧固轴力给筒式传感器7。所述圆筒上设置有封板4的一端称为套筒自由端，设置有法兰盘2的一端称为套筒固定端.
所述圆筒外同轴套设有筒式传感器7，所述圆筒外壁与筒式传感器7内壁间隔有2mm；
所述筒式传感器7靠近封板4的一端可拆卸的设置有承载垫块12，如图4所示，所述承载垫块12为具有设定厚度的圆形或类圆形垫片，所述承载垫块12中心位置设置有圆孔，所述承载垫块12圆孔与封板4圆孔相配合，即承载垫块12圆孔与封板4圆孔的大小相同，且同轴设置；
所述筒式传感器7外径小于法兰盘2外径、且小于承载垫块12外径；所述筒式传感器7一端与法兰盘2接触，另一端与承载垫块12接触，所述筒式传感器7与承载垫块12接触的一端高出圆筒上沿2mm；如图6所示，所述传感器显示器8与筒式传感器7电连接，具体地，筒式传感器7的外壁对称布置有电阻应变片，所述电阻应变片按照一定路桥连接方式与传感器显示器8相连，紧固轴力值最终显现在传感器显示器8上。
所述六角头螺栓紧固轴力检测装置还包括防止待测螺栓旋转的防转销钉5，如图5所示，所述防转销钉5为短螺柱，所述短螺柱螺纹配合的设置在圆筒侧壁的径向上，所述防转销钉5在圆筒轴向的设置高度为：检测时短螺柱能与六角头螺栓头的侧面接触(以使短螺柱能顶住六角头螺栓头的侧面)，所述短螺柱的长度为：当短螺柱顶住六角头螺栓头的侧面时，短螺柱的另一端不超出套筒侧壁；在施加扭矩时，防转销钉5能防止螺栓六角头及螺栓螺杆的转动；
所述法兰盘2边缘设置有用于将套筒1固定在基座上的固定孔，本实施例中采用的防转销钉5个数为两个，两个防转销钉5相对的设置在圆筒侧壁上。
本实施例中所述基座为扭转试验机，所述扭转试验机用以提供施加扭矩时的反力。
采用本实施例六角头螺栓紧固轴力检测装置检测六角头螺栓紧固轴力的具体步骤如下：
(1).在测定六角头螺栓紧固轴力之前，用标准测力计对筒式传感器7及其传感器显示器8进行标定，确定其显示结果与实际力值的关系。
(2).选取一套待测六角头螺栓，一套完整的六角头螺栓包括一体连接的螺栓六角头13和螺栓螺杆9、两个螺栓垫片10、螺母11。
(3).将带有一个螺栓垫片10的螺栓螺杆9自套筒1下端塞入套筒1，使得螺栓螺杆9自套筒由端的圆孔穿出，螺栓六角头13因尺寸大于圆孔，留置在套筒中，并与套筒1自由端内壁靠紧。
(4).用螺丝刀将两个防转销钉5向套筒里拧紧，使得两个防转销钉5均顶紧螺栓六角头13的侧平面；拧好后的防转销钉5端面不能超出其所在套筒1位置的外表面。
(5).依次套上筒式传感器7、承载垫块12、一个螺栓垫片10和螺母11，并拧紧螺母11。此时承载垫块12与筒式传感器7接触，承载垫块12与套筒1不接触。
(6).将套筒1通过与外界连接的固定孔3固定在扭转试验机或固定平台上，并固定牢靠。此时，筒式传感器7不与扭转试验机或固定平台接触。
(7).用扭转试验机或扭矩扳手对螺母11施加扭矩，则会产生紧固轴力。此时，承载垫块12和套筒1会挤压筒式传感器7，通过传感器显示器8即可读出紧固轴力的大小。
对于不同长度的六角头螺栓，可以调整套筒自由端板的厚度和/或承载垫块的厚度设计，来适应螺栓的长度，从而使得该装置能适应不同长短螺栓的紧固轴力的测量，尤其是可以用来测定长度较短六角头螺栓的紧固轴力。
实施例2
本实施例共公开了一种六角头螺栓紧固轴力检测装置，其结构与实施例1基本相同，不同的是所述圆孔内径比待测六角头螺栓的螺杆外径大2mm，便于螺栓的螺杆自由穿入穿出；所述圆筒外壁与筒式传感器内壁间隔有3mm；所述筒式传感器与承载垫块接触的一端高出圆筒上沿3mm。
采用本实施例装置检测六角头螺栓紧固轴力的步骤与实施例1相同。
本实施例所述六角头螺栓紧固轴力检测装置也适用于不同长短螺栓的紧固轴力的测量。
实施例3
本实施例共公开了一种六角头螺栓紧固轴力检测装置，其结构与实施例1基本相同，不同的是所述防转销钉个数为3个均布在圆筒侧壁上。
采用本实施例装置检测六角头螺栓紧固轴力的步骤与实施例1相同。
本实施例所述六角头螺栓紧固轴力检测装置也适用于不同长短螺栓的紧固轴力的测量。
本发明不局限于上述实施例所记载的一种六角头螺栓紧固轴力检测装置，其中防转装置结构的改变，基座的改变和各部件尺寸的改变均在本发明的保护范围之内。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (8)
1.一种六角头螺栓紧固轴力检测装置，其特征在于，包括套筒、承载垫块、筒式传感器和传感器显示器；
所述套筒主体部分为圆筒，所述圆筒的一端同轴固定有法兰盘，另一端固定有封板，所述封板的中心开设有圆孔，所述圆孔内径比待测六角头螺栓的螺杆外径大1mm～2mm；所述法兰盘内径与圆筒内径相同，所述法兰盘上设置有用于将套筒固定在基座上的固定孔；
所述圆筒外同轴套设有筒式传感器，所述圆筒外壁与筒式传感器内壁间隔有一定距离；
所述筒式传感器靠近封板的一端可拆卸的设置有承载垫块，所述承载垫块中心位置设置有圆孔，所述承载垫块圆孔与封板圆孔相配合；
所述筒式传感器外径小于法兰盘外径、且小于承载垫块外径；所述筒式传感器一端与法兰盘接触，另一端与承载垫块接触，所述筒式传感器与承载垫块接触的一端高出圆筒上沿；所述传感器显示器与筒式传感器电连接；
所述圆筒侧壁上还设置有防止待测螺栓旋转的防转装置。
2.根据权利要求1所述六角头螺栓紧固轴力检测装置，其特征在于，所述圆筒外壁与筒式传感器内壁间距为2mm-3mm。
3.根据权利要求1所述六角头螺栓紧固轴力检测装置，其特征在于，所述基座为扭转试验机或固定平台。
4.根据权利要求1所述六角头螺栓紧固轴力检测装置，其特征在于，所述防转装置为防转销钉，所述防转销钉为短螺柱，所述短螺柱螺纹配合的设置在圆筒侧壁的径向上，所述防转销钉在圆筒轴向的设置高度为：检测时短螺柱能与六角头螺栓头的侧面接触；所述短螺柱的长度为：当短螺柱一端顶住六角头螺栓头的侧面时，其另一端不超出套筒侧壁。
5.根据权利要求4所述六角头螺栓紧固轴力检测装置，其特征在于，所述防转销钉为2-4个，均布在圆筒侧壁上。
6.根据权利要求4所述六角头螺栓紧固轴力检测装置，其特征在于，所述防转销钉为两个，相对的设置在圆筒侧壁上。
7.根据权利要求1所述六角头螺栓紧固轴力检测装置，其特征在于，所述筒式传感器与承载垫块接触的一端高出圆筒上沿2mm-3mm。
8.根据权利要求1所述六角头螺栓紧固轴力检测装置，其特征在于，所述法兰盘边缘设置有用于将套筒固定在基座上的固定孔。
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