CN112985678A

CN112985678A - 一种u型螺栓预紧力监测装置

Info

Publication number: CN112985678A
Application number: CN202110329597.4A
Authority: CN
Inventors: 尹中保; 周志斌; 栗广生; 周文; 谷润民; 梁培钊; 覃宗斌
Original assignee: Dongfeng Liuzhou Motor Co Ltd
Current assignee: Dongfeng Liuzhou Motor Co Ltd
Priority date: 2021-03-26
Filing date: 2021-03-26
Publication date: 2021-06-18

Abstract

本发明涉及汽车载荷监测技术领域，公开了一种U型螺栓预紧力监测装置，所述U型螺栓用于将钢板弹簧与车桥紧固在一起，其包括安装座、压力检测装置和信号处理装置，所述安装座固定于所述U型螺栓上，且所述安装座设有第一安装槽；所述压力检测装置设于所述第一安装槽内；所述信号处理装置与所述压力检测装置连接。本发明提供了一种U型螺栓预紧力监测装置，以达到预紧力测量结果准确、测量效率高和不影响钢板弹簧的结构的目的。

Description

一种U型螺栓预紧力监测装置

技术领域

本发明涉及汽车载荷监测技术领域，特别是涉及一种U型螺栓预紧力监测装置。

背景技术

目前，商用车悬架的钢板弹簧与车桥和平衡悬架支座之间一般通过U型螺栓进行固定，若U型螺栓发生松脱，则会导致板簧断裂的问题，从而影响车辆的可靠性和行车安全。

据了解，现有的U型螺栓的预紧力监测有人工监测和传感器监测两种方式。对于人工监测方式而言，维修人员通过经验判断U型螺栓的预紧力的大小，由于人工监测具有一定的误差，经过检修后的U型螺栓，其预紧力过大或者过小，都会影响U型螺栓的使用寿命。

对于传感器监测方式而言，一般是在被紧固件(如钢板弹簧)的表面安装压力传感器，通过监测被紧固件的压力变化，以推测U型螺栓的预紧力变化，相较于人工监测方式，传感器监测方式的监测效率更高、误差更小。但是，传感器监测方式存在如下问题：

(1)由于压力传感器安装于被紧固件的表面，压力传感器不是直接检测U型螺栓的压力变化，压力传感器的测量结果准确性不是很高；

(2)压力传感器设置于钢板弹簧的相邻的弹簧片之间，从而影响相邻的弹簧片之间的连接；

(3)有些压力传感器的安装，需要在被紧固件上设有避让孔或者避让槽，从而使得被紧固件的结构发生改变。

发明内容

本发明的目的是：本发明提供了一种U型螺栓预紧力监测装置，以达到预紧力测量结果准确、测量效率高和不影响钢板弹簧的结构的目的。

为了实现上述目的，本发明提供了一种U型螺栓预紧力监测装置，所述U型螺栓用于将钢板弹簧与车桥紧固在一起，其包括：

安装座，所述安装座固定于所述U型螺栓上，且所述安装座设有第一安装槽；

压力检测装置，所述压力检测装置设于所述第一安装槽内；

信号处理装置，所述信号处理装置与所述压力检测装置连接。

本申请的一些实施例中，该U型螺栓预紧力监测装置还包括紧固环箍，所述安装座设有第二安装槽，所述紧固环箍套在所述第二安装槽和所述U型螺栓上。

本申请的一些实施例中，所述第一安装槽的深度比所述第二安装槽的深度深。

本申请的一些实施例中，所述第二安装槽设为两个，两个所述第二安装槽分别位于所述第一安装槽相对的两侧，且所述第一安装槽和所述第二安装槽沿所述安装座均匀布置。

本申请的一些实施例中，所述压力检测装置通过密封胶设于所述第一安装槽内。

本申请的一些实施例中，所述安装座的材质为塑料、钢板和复合材料中的一种。

本申请的一些实施例中，所述压力检测装置为应变片。

本发明实施例提供了一种U型螺栓预紧力监测装置，其与现有技术相比，其有益效果在于：

(1)通过设置压力检测装置和信号处理装置，压力检测装置将检测到的信号传递至信号处理装置，由此，U型螺栓的预紧力的检测无需通过人工进行，大大提高了对U型螺栓的预紧力的检测效率；

(2)由于安装座固定于U型螺栓上，安装座设有用于固定压力检测装置的第一安装槽，由此，压力检测装置直接检测U型螺栓的预紧力的变化情况，从而使得对U型螺栓的预紧力的测量结果的准确率更高；

(3)安装座、压力检测装置和信号处理装置没有安装于钢板弹簧上，由此，钢板弹簧无需设置用于固定安装座、压力检测装置和信号处理装置的结构，从而不会影响钢板弹簧的结构；

(4)该U型螺栓预紧力监测装置具有易安装、可反复使用、生产成本低和便于批量生产的优点。

附图说明

图1是本发明实施例的U型螺栓预紧力监测装置、U型螺栓和钢板弹簧的连接结构示意图。

图2是本发明实施例的U型螺栓预紧力监测装置和U型螺栓的连接结构示意图。

图3是本发明实施例的U型螺栓预紧力监测装置的结构示意图。

图中，1、U型螺栓；2、钢板弹簧；3、车桥；4、安装座；41、第一安装槽；42、第二安装槽；5、压力检测装置；6、紧固环箍；7、密封胶。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1－3所示，本发明实施例提供了一种U型螺栓预紧力监测装置，U型螺栓1用于将钢板弹簧2与车桥3紧固在一起，其包括安装座4、压力检测装置5和信号处理装置，安装座4固定于U型螺栓1上，且安装座4设有第一安装槽41；压力检测装置5设于第一安装槽41内；信号处理装置与压力检测装置5连接。

基于上述设置，本发明实施例的U型螺栓预紧力监测装置，其具有如下优点：

(1)通过设置压力检测装置5和信号处理装置，压力检测装置5将检测到的信号传递至信号处理装置，由此，U型螺栓1的预紧力的检测无需通过人工进行，大大提高了对U型螺栓1的预紧力的检测效率；

(2)由于安装座4固定于U型螺栓1上，安装座4设有用于固定压力检测装置5的第一安装槽41，由此，压力检测装置5直接检测U型螺栓1的预紧力的变化情况，从而使得对U型螺栓1的预紧力的测量结果的准确率更高；

(3)安装座4、压力检测装置5和信号处理装置没有安装于钢板弹簧2上，由此，钢板弹簧2无需设置用于固定安装座4、压力检测装置5和信号处理装置的结构，从而不会影响钢板弹簧2的结构；

在一些实施例中，可选的，如图1－3所示，该U型螺栓预紧力监测装置还包括紧固环箍6，安装座4设有第二安装槽42，紧固环箍6套在第二安装槽42和U型螺栓1上，在U型螺栓1打紧之前，通过紧固环箍6将安装座4固定到U型螺栓1上，由此，相较于安装座4通过粘胶或者焊接固定于U型螺栓1而言，本实施例的紧固环箍6在保证安装座4和U型螺栓1之间具有稳定的固定效果、以及便于安装座4和U型螺栓1的连接之外，还不会对U型螺栓1的表面产生损坏、以及可以快速地将U型螺栓预紧力监测装置快速地从U型螺栓1中拆除，不影响悬架的维修；

优选地，紧固环箍6为螺杆传动式环箍。

在一些实施例中，可选的，如图3所示，第二安装槽42设为两个，两个第二安装槽42分别位于第一安装槽41相对的两侧，且第一安装槽41和第二安装槽42沿安装座4均匀布置。由此，相较于设置一个紧固环箍6，两个紧固环箍6对安装座4的固定效果更好，安装座4不容易相对于U型螺栓1发生偏移，进而保证压力检测装置5所检测到的数据的准确性。

在一些实施例中，可选的，如图3所示，第一安装槽41的深度比第二安装槽42的深度深。由此，第一安装槽41所对应的区域为安装座4的厚度较薄的区域，当压力检测装置5设于第一安装槽41时，压力检测装置5可以更加准确地检测到U型螺栓1的预紧力的变化情况，进一步提高对U型螺栓1得预紧力的测量结果的准确率；

此外，由于紧固环箍6套在第二安装槽42内，当紧固环箍6处于束紧状态时，紧固环箍6对安装槽具有较大的束紧力，因此，第二安装槽42所对应的区域为安装座4的厚度较厚的区域，从而使得紧固环箍6在长时间将安装座4束紧于U型螺栓1时，安装座4也不会发生裂纹的现象。

在一些实施例中，可选的，如图2和3所示，压力检测装置5通过密封胶7设于第一安装槽41内，优选地，压力检测装置5设于密封胶7和安装座4之间，由此，密封胶7不仅将压力检测装置5固定于第一安装槽41内，而且对压力传感装置进行保护，使得压力传感装置免受外界的干扰。

在一些实施例中，可选的，如图1－3所示，安装座4的材质为塑料、钢板和复合材料中的一种，优选地，安装座4的材质为合金，合金优选为51CrV4。

在一些实施例中，可选的，经过测试发现，当压力检测装置5为压力传感器时，压力传感器的检测方式复杂，并且其可重复性差，不利于悬架的修护，为了解决上述缺陷，如图3所示，本实施例的压力检测装置5为应变片，应变片的检测方式简单，并且其可重复性好，便于悬架的维修；

另外，检测人员可以直接在安装座4上蚀刻应变片的方式，以使得应变片的检测可靠性更高。

在一些实施例中，可选的，如图3所示，压力检测装置5和信号处理装置之间可以电连接或者无线连接。

当需要对U型螺栓1打紧时，该U型螺栓预紧力监测装置的使用方法为，U型螺栓1在打紧之前，需要对信号处理装置进行调零设置，然后打紧U型螺栓1，U型螺栓1变形伸长，安装座4的第一安装槽41也随U型螺栓1变形伸长，压力检测装置5可以准确地读取U型螺栓1的应变情况；压力检测装置5将检测到的数据发送至信号处理装置，信号处理装置根据U型螺栓1的应变和U型螺栓1的截面尺寸，得到该U型螺栓1的预紧力，从而得到U型螺栓1的扭矩。

此外，使用者可以在信号处理装置设置预紧力的上限值和下限值，以进行报警提醒，从而对U型螺栓1在打紧过程或者平时使用过程中的受力情况进行分析，进而对悬架的使用寿命进行评估。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种U型螺栓预紧力监测装置，所述U型螺栓用于将钢板弹簧与车桥紧固在一起，其特征在于，包括：

压力检测装置，所述压力检测装置设于所述第一安装槽内；

2.根据权利要求1所述的U型螺栓预紧力监测装置，其特征在于，还包括紧固环箍，所述安装座设有第二安装槽，所述紧固环箍套在所述第二安装槽和所述U型螺栓上。

3.根据权利要求2所述的U型螺栓预紧力监测装置，其特征在于，所述第一安装槽的深度比所述第二安装槽的深度深。

4.根据权利要求2所述的U型螺栓预紧力监测装置，其特征在于，所述第二安装槽设为两个，两个所述第二安装槽分别位于所述第一安装槽相对的两侧，且所述第一安装槽和所述第二安装槽沿所述安装座均匀布置。

5.根据权利要求1所述的U型螺栓预紧力监测装置，其特征在于，所述压力检测装置通过密封胶设于所述第一安装槽内。

6.根据权利要求1所述的U型螺栓预紧力监测装置，其特征在于，所述安装座的材质为塑料、钢板和复合材料中的一种。

7.根据权利要求1所述的U型螺栓预紧力监测装置，其特征在于，所述压力检测装置为应变片。