CN113916523A - 螺栓松动监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于螺栓松动实时监测技术领域，具体涉及一种螺栓监测装置。包括拉绳位移传感器，所述拉绳位移传感器包括窝卷弹簧，所述监测装置还包括拉绳、若干个栓头抱箍，所述栓头抱箍的一个端面设有两端开口的滑槽，滑槽的宽度与拉绳外径相适配，拉绳的一端设有卡头，另一端与拉绳位移传感器的卷线相连，使用时，每一栓头抱箍紧箍于对应的一个待监测的螺栓上，拉绳从所有栓头抱箍的滑槽中通过，拉绳的卡头被最末端的栓头抱箍的滑槽的端口卡接，拉绳被窝卷弹簧的回复力拉直，结构简单，监测效果好，优化的是，该螺栓松动监测装置还能够牵挂住脱落的螺栓防止更大的生产事故，提高了设备的安全性。

Description

螺栓松动监测装置

技术领域

本发明属于螺栓松动实时监测技术领域，具体涉及一种螺栓监测装置。

背景技术

利用螺栓连接紧固是机械领域常用的一种连接紧固手段，在一些大型机械上如旋转叶片、传动轴法兰上连接有很多螺栓件，如果螺栓松动甚至脱落会产生严重的生产事故，因此对螺栓松动的监测一直是本领域研究的课题，现有技术有采用基于光学、电学、声学的方法对螺栓旋转量进行监测，松动一旦超过阈值，系统对用户发出警示信号，提醒用户作出应对措施。现有的螺栓松动监测技术有的只能针对单个螺栓进行监测，每个螺栓均要部署监测设备，针对大量螺栓都需要监测的设备，例如直升机旋翼、风力塔架法兰处，该方式成本高，不利于大规模利用；有的可以同时监测多个螺栓，然而结构复杂，部署难度大，可靠性也存在问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、容易部署、可靠性强可以同时监测多个对象的螺栓监测装置。

实现上述目的技术方案包括如下内容。

一种螺栓松动监测装置，包括拉绳位移传感器，所述拉绳位移传感器包括机壳体和设置在机壳体内的线轮、与线轮的转轴相连的窝卷弹簧，线轮上缠绕有卷线，卷线端头保留在拉绳位移传感器外，所述监测装置还包括拉绳、若干个栓头抱箍，所述栓头抱箍的一个端面设有两端开口的滑槽，滑槽的宽度与拉绳外径相适配，拉绳的一端设有卡头，另一端与拉绳位移传感器的卷线相连，使用时，每一栓头抱箍紧箍于对应的一个待监测的螺栓上，拉绳从所有栓头抱箍的滑槽中通过，拉绳的卡头被最末端的栓头抱箍的滑槽的端口卡接，拉绳被窝卷弹簧的回复力拉直（保持一定的张紧力量，即预紧力）。

进一步，所述滑槽口还设有卡位螺栓，使用时，拉绳被卡位螺栓限制在滑槽内。

进一步，，所述卡位螺栓贯穿抱箍壁，使用时，卡位螺栓底端抵接待监测螺栓的外壁起到顶丝作用，有利于将栓头抱箍紧固在待测螺栓头上。

进一步，所述拉绳位移传感器还设有制转装置，所述制转装置包括止动栓和限位盘，限位盘安装在所述线轮的转轴上并与线轮同步转动，限位盘的周向边沿设有弧形缺口，所述止动栓与线轮的转轴平行并穿插于机壳体上，止动栓的顶端为手柄端设置于机壳体外侧，工作时，止动栓的底端穿插在弧形缺口中。

进一步，所述止动栓套接有柱簧，柱簧上端面抵接机壳体内壁，柱簧下端面与止动栓相连，在柱簧作用下，止动栓具有向其底端运动的趋势。

进一步，所述拉绳的直径为0.5-2.0mm。

进一步，所述拉绳为钢丝绳。

进一步，所述栓头抱箍采用金属或塑料材质。

上述螺栓松动监测装置使用时，首先固定拉绳位移传感器，每一个待监测的螺栓头上均套接一个栓头抱箍，钢丝绳的一端连接拉绳位移传感器的卷绳端头，使钢丝绳依次穿过每一个螺栓头上的栓头抱箍的滑槽，通过最后一个栓头抱箍的滑槽后，确保在窝卷弹簧的回复力下绷直钢丝绳，钢丝绳卡头卡住在最后一个栓头抱箍的滑槽口，保持栓头抱箍位置不变，所有的栓头抱箍紧定在对应的螺栓头上。设备运行后，如果螺栓有松动，栓头抱箍跟随运动，滑槽对钢丝绳产生扭矩力，钢丝绳拉动卷绳，卷绳驱动线轮转动，当线轮转动超过阈值（螺栓松动超过阈值），触发拉绳位移传感器发出信号，提醒用户作出应对措施。进一步优化的是，拉绳被卡位螺栓限位在滑槽内，如果待监测螺栓一旦脱落，利用拉绳将掉落的螺栓挂住，防止产生严重事故。进一步优化的是，拉绳位移传感器内设置制转装置，工作状态时，止动栓的底端穿插在弧形缺口中，可以保证待监测螺栓脱落时，拉绳拉扯线轮旋转一定角度后，限位盘的缺口一侧的边沿抵接到止动栓，限位盘无法继续转动，线轮停止转动，从而限制断裂脱落螺栓位移量，从而保护因螺栓断裂脱落造成更大的次生事故，并且有效避免线轮机构受到过大的拉力冲击，从而保护了拉绳位移传感器设备，在设备停运处于维护状态时，可以拔出止动栓，保证限位盘自由转动，以提供足够的钢丝绳余量便于部署钢丝绳或者更换栓头抱箍。

上述螺栓松动监测装置能够采用一个拉绳位移传感器同时监测多个螺栓，结构简单，监测效果好，优化的是，该螺栓松动监测装置还能够牵挂住脱落的螺栓防止更大的生产事故，提高了设备的安全性。

附图说明

图1为本发明实施例使用状态示意图；

图2为图1中A部放大图；

图3为本发明实施例的栓头抱箍结构示意图；

图4为本发明实施例的制转装置与拉绳位移传感器内部结构示意图。

图中，1.栓头抱箍；1-1.滑槽；1-2.卡位螺栓；2.钢丝绳；3.拉绳位移传感器；3-1.线轮；3-2.机壳体；4.制转装置；4-1.限位盘；4-2.止动栓；4-2-1.手柄端；4-3.柱簧；5.待监测螺栓。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明进行具体的说明。

参见图1至图4，一种螺栓松动监测装置，包括拉绳位移传感器3，拉绳位移传感器3包括机壳体3-2和设置在机壳体3-2内的线轮3-1、与线轮3-1的转轴相连的平面窝卷弹簧，线轮3-1上缠绕有卷线，卷线端头保留在机壳体3-2外，监测装置还包括钢丝绳2、若干个栓头抱箍1，栓头抱箍1采用塑料材质，栓头抱箍1的一个端面设有两端开口的滑槽1-1，滑槽1-1的宽度与钢丝绳2外径相适配，钢丝绳2的直径为0.8mm，滑槽1-1宽度为1.0mm，钢丝绳2与滑槽1-1宽度的尺寸既要有利于钢丝绳2在滑槽1-1内无阻碍滑动又要保证待监测螺栓5松动时对钢丝绳2的作用的敏感性，滑槽1-1口还设有卡位螺栓1-2，使用时，钢丝绳2被卡位螺栓1-2限制在滑槽1-1内，卡位螺栓1-2贯穿抱箍壁，卡位螺栓1-2底端抵接待监测螺栓5的外壁起到顶丝作用，有利于将栓头抱箍1紧固在待测螺栓头上，钢丝绳2的一端设有卡头，另一端与拉绳位移传感器3的卷线相连，使用时，每一栓头抱箍1紧箍于对应的一个待监测螺栓5上，钢丝绳2从所有栓头抱箍1的滑槽1-1中通过，钢丝绳2的卡头被最末端的栓头抱箍1的滑槽1-1的端口卡接，钢丝绳2被平面窝卷弹簧的回复力拉直；

本实施例中，拉绳位移传感器3还设有起到保险作用的制转装置4，制转装置4包括止动栓4-2和限位盘4-1，限位盘4-1安装在线轮3-1的转轴上并与线轮3-1同步转动，限位盘4-1的周向边沿设有弧形缺口，止动栓4-2与线轮3-1的转轴平行并穿插于机壳体3-2上，止动栓4-2的顶端为手柄端4-2-1，设置于机壳体3-2外侧，工作时，止动栓4-2的底端穿插在弧形缺口中，止动栓4-2套接有柱簧4-3，柱簧4-3上端面抵接机壳体3-2内壁，柱簧4-3下端面与止动栓4-2相连，在柱簧4-3作用下，止动栓4-2具有向其底端运动的趋势，柱簧4-3设置可以确保部件工作时，止动栓4-2不会从缺口中退出，可靠保证了制转装置4有效发挥作用；需要维护该监测装置时，可以拔出止动栓4-2，使得止动栓4-2下端从缺口中退出，保证限位盘4-1自由转动，以提供足够的钢丝绳2余量，便于部署钢丝绳2或者更换栓头抱箍1。

上述螺栓松动监测装置使用时，可首先固定拉绳位移传感器3，每一个待监测螺栓5头上均套接一个栓头抱箍1（先不箍紧），钢丝绳2的一端连接拉绳位移传感器3的卷绳端头，使钢丝绳2依次穿过每一个螺栓头上的栓头抱箍1的滑槽1-1，通过最后一个栓头抱箍1的滑槽1-1后，确保在平面窝卷弹簧的回复力下绷直钢丝绳2，栓头抱箍1在钢丝绳2绷直中自动适应调整角度，钢丝绳2卡头卡住在最后一个栓头抱箍1的滑槽1-1端口，保持栓头抱箍1位置不变，并拧紧各个滑槽1-1的卡位螺栓1-2，以防止钢丝绳2滑出，拧紧栓头抱箍1的紧定螺钉，使栓头抱箍1抱死在对应的螺栓头上，卡位螺栓1-2底端抵接待监测螺栓5的螺纹上，进一步固定栓头抱箍1，完成监测装置的部署，设备运行后，如果待监测螺栓5有松动，栓头抱箍1跟随运动，滑槽1-1对钢丝绳2产生扭矩力，钢丝绳2拉动卷绳，卷绳驱动线轮3-1转动，当线轮3-1转动超过阈值（螺栓松动超过阈值），触发拉绳位移传感器3发出信号，提醒用户作出应对措施，如果待监测螺栓5突然断裂脱落（同时触发拉绳位移传感器3），利用钢丝绳2将掉落的螺栓挂住，防止产生严重事故；拉绳位移传感器3内设置制转装置4保险作用原理为，工作状态时，止动栓4-2的底端穿插在弧形缺口中，当待监测螺栓5脱落时，钢丝绳2拉扯线轮3-1旋转一定角度后，限位盘4-1的缺口一侧的边沿抵接到止动栓4-2，限位盘4-1无法继续转动，线轮3-1停止转动，有效避免线轮3-1机构受到过大的拉力冲击，从而保护了拉绳位移传感器3设备，非工作状态时，可以拔出止动栓4-2，保证限位盘4-1自由转动，以提供足够的钢丝绳2余量便于部署钢丝绳2或者更换栓头抱箍1。

Claims (8)

1.一种螺栓松动监测装置，包括拉绳位移传感器，所述拉绳位移传感器包括机壳体和设置在机壳体内的线轮、与线轮的转轴相连的窝卷弹簧，线轮上缠绕有卷线，卷线端头保留在拉绳位移传感器外，其特征为，还包括拉绳、若干个栓头抱箍，所述栓头抱箍的一个端面设有两端开口的滑槽，滑槽的宽度与拉绳外径相适配，拉绳的一端设有卡头，另一端与拉绳位移传感器的卷线相连，使用时，每一栓头抱箍紧箍于对应的一个待监测的螺栓上，拉绳从所有栓头抱箍的滑槽中通过，拉绳的卡头被最末端的栓头抱箍的滑槽的端口卡接，拉绳被窝卷弹簧的回复力拉直。

2.根据权利要求1所述螺栓松动监测装置，其特征为，所述滑槽口还设有卡位螺栓，使用时，拉绳被卡位螺栓限制在滑槽内。

3.根据权利要求2所述的螺栓松动监测装置，其特征为，所述卡位螺栓贯穿抱箍壁，使用时，卡位螺栓底端抵接待监测螺栓的外壁。

4.根据权利要求2所述的螺栓松动监测装置，其特征为，所述拉绳位移传感器还设有制转装置，所述制转装置包括止动栓和限位盘，限位盘安装在所述线轮的转轴上并与线轮同步转动，限位盘的周向边沿设有弧形缺口，所述止动栓与线轮的转轴平行并穿插于机壳体上，止动栓的顶端为手柄端设置于机壳体外侧，工作时，止动栓的底端穿插在弧形缺口中。

5.根据权利要求4所述的螺栓松动监测装置，其特征为，所述止动栓套接有柱簧，柱簧上端面抵接机壳体内壁，柱簧下端面与止动栓相连，在柱簧作用下，止动栓具有向其底端运动的趋势。

6.根据权利要求1所述螺栓松动监测装置，其特征为，所述拉绳的直径为0.5-2.0mm。

7.根据权利要求1所述螺栓松动监测装置，其特征为，所述拉绳为硬质钢丝绳。

8.根据权利要求1所述螺栓松动监测装置，其特征为，所述栓头抱箍采用塑料或金属材质。

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