CN116952444A - 一种智能螺栓螺母垫片传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及垫片传感器技术领域，具体的说是一种智能螺栓螺母垫片传感器，包括螺母、垫片传感器本体、旋转结构、拆装结构、限位结构、对接结构和螺栓；通过垫片传感器本体结构的改进，从而增大了受力面积，使应变片的受力效果更好，监测的准确性，便于监测螺栓载荷扭力，根据载荷扭力判断螺栓是否松动，旋转结构的设置，减小了在螺母转动过程中对垫片传感器本体的轴向作用力，防止垫片传感器本体转动，使对接结构的角度更方便调节，使应变片受力更加均匀，使结构更加稳定，拆装结构通过限位结构与垫片传感器本体固定，使拆装结构的安装拆卸更加方便，便于对内部的应变片进行安装拆卸，使检修维护更加方便。
Description
技术领域
本发明涉及垫片传感器技术领域，具体的说是一种智能螺栓螺母垫片传感器。
背景技术
螺栓预紧力是在螺栓连接中，为了增强连接的可靠性与紧密性，通过拧紧力矩产生的螺栓与被联接件之间的轴向应力，在土木建筑及重要机械安装等领域中，通常使用高强度螺栓作为紧固件，由于其承受载荷巨大，因此需要高达十几吨的预紧力，为了防止螺栓松动而引发的安全事故，对螺栓预紧力的实时监控有重大意义，通常采用垫片传感器，用于监测螺栓之间的预应力，监测螺栓载荷扭力，根据载荷扭力判断螺栓是否松动。
然而，传统的垫片传感器虽然采用了多个应变片（例如公告号为CN112924073B的专利中采用了多个应变片），提高监测的准确性，但都是通过盖板直接受力，盖板某一部位产生形变才能使应变片产生受力，受力面积较小，从而影响监测准确性；同时直接通过盖板配合壳体安装应变片，稳定性较差，当螺母与盖板之间抵触，拧动螺母过程中，容易造成盖板与壳体之间转动，产生摩擦，长时间的往复拆卸后，容易造成盖板与壳体损坏，且盖板与壳体之间转动后，会对内部的应变片产生侧向力，影响监测稳定性，且盖板与壳体转动后，不便于调节线缆的朝向，也不利于线路的布置；盖板与壳体之间采用螺栓连接，安装拆卸效率较低。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供了一种智能螺栓螺母垫片传感器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种智能螺栓螺母垫片传感器，包括螺栓，所述螺栓上螺纹连接有螺母；垫片传感器本体，所述螺栓贯穿于垫片传感器本体，所述垫片传感器本体包括外壳，所述螺栓贯穿于外壳，所述外壳上滑动设有多个滑杆，所述滑杆的底端固定有安装框，所述安装框与外壳之间滑动连接，所述安装框的内部圆周阵列设有多个应变片；
旋转结构，所述外壳的顶端转动设有旋转结构，所述旋转结构带动滑杆上下移动；
拆装结构，所述外壳的底端安装有拆装结构，所述拆装结构与应变片之间抵触；限位结构，所述拆装结构通过限位结构与外壳固定；对接结构，所述外壳上固定有对接结构。
具体的，所述应变片安装于定位板，所述定位板固定于安装框。
具体的，所述对接结构包括母插，所述外壳上固定有母插，所述母插与应变片之间电性连接，所述母插与公插之间卡合，所述公插上固定有线缆，所述线缆与公插之间电性连接。
具体的，所述拆装结构包括底板，所述外壳的底端安装有环形结构的底板。
具体的，所述底板上固定有两个定位块，所述定位块与外壳之间卡合。
具体的，所述限位结构包括卡块，所述底板上滑动设有多个两两对应的卡块，所述卡块的端部呈梯形，所述卡块与外壳上的限位孔卡合。
具体的，所述卡块上设有凹槽，所述推块的端部延伸至凹槽中，所述推块上的斜面与卡块接触。
具体的，所述推块固定于驱动环，所述驱动环与底板之间滑动连接，所述驱动环底面高于底板的底面。
具体的，两个所述卡块之间抵触有“几”字形结构的弹片，所述弹片与推块卡合。
具体的，所述旋转结构包括转环，所述转环与外壳顶端的第一导向槽转动连接。
具体的，所述转环上设有环形结构的第二导向槽，所述滑杆上转动设有滚珠，所述滚珠在转环上的第二导向槽中滚动。
本发明的有益效果是：
（1）本发明所述的一种智能螺栓螺母垫片传感器，通过垫片传感器本体结构的改进，从而增大了受力面积，使应变片的受力效果更好，提高了监测的准确性，便于监测螺栓载荷扭力，根据载荷扭力判断螺栓是否松动。
（2）本发明所述的一种智能螺栓螺母垫片传感器，旋转结构的设置，减小了在螺母转动过程中对垫片传感器本体的轴向作用力，防止垫片传感器本体转动，使对接结构的角度更方便调节，使应变片受力更加均匀，使结构更加稳定。
（3）本发明所述的一种智能螺栓螺母垫片传感器，拆装结构通过限位结构与垫片传感器本体固定，使拆装结构的安装拆卸更加方便，便于对内部的应变片进行安装拆卸，使检修维护更加方便。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明提供的一种智能螺栓螺母垫片传感器的一种较佳实施例的整体结构示意图；
图2为本发明的外壳与旋转结构的连接结构示意图；
图3为图2中A部结构放大示意图；
图4为本发明的垫片传感器与限位结构的连接结构示意图；
图5为图4所示的B部结构放大示意图。
图中：1、螺母；2、垫片传感器本体；201、外壳；202、滑杆；203、安装框；204、定位板；205、应变片；206、限位孔；3、旋转结构；301、滚珠；302、转环；303、第一导向槽；304、第二导向槽；4、拆装结构；401、底板；402、定位块；5、限位结构；501、驱动环；502、卡块；503、弹片；504、凹槽；505、推块；506、斜面；6、对接结构；601、母插；602、公插；603、线缆；7、螺栓。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1-图5所示，本发明所述的一种智能螺栓螺母垫片传感器包括螺栓7，所述螺栓7上螺纹连接有螺母1；垫片传感器本体2，所述螺栓7贯穿于垫片传感器本体2，所述垫片传感器本体2包括外壳201，所述螺栓7贯穿于外壳201，所述外壳201上滑动设有多个滑杆202，所述滑杆202的底端固定有安装框203，所述安装框203与外壳201之间滑动连接，所述安装框203的内部圆周阵列设有多个应变片205，所述应变片205安装于定位板204，所述定位板204固定于安装框203；通过垫片传感器本体2结构的改进，从而增大了受力面积，使应变片205的受力效果更好，提高了监测的准确性，便于监测螺栓载荷扭力，根据载荷扭力判断螺栓是否松动；
旋转结构3，所述外壳201的顶端转动设有旋转结构3，所述旋转结构3带动滑杆202上下移动；拆装结构4，所述外壳201的底端安装有拆装结构4，所述拆装结构4与应变片205之间抵触；所述拆装结构4包括底板401，所述外壳201的底端安装有环形结构的底板401，所述底板401上固定有两个定位块402，所述定位块402与外壳201之间卡合；
将应变片205通过定位板204安装在安装框203中，逐个将滑杆202贯穿外壳201，使滑杆202与外壳201滑动，安装框203与外壳201之间滑动，然后推动底板401，使底板401逐渐与应变片205抵触，底板401上设有定位块402，定位块402对底板401定位，定位块402与外壳201之间滑动，防止底板401转动。
具体的，所述拆装结构4通过限位结构5与外壳201固定，所述限位结构5包括卡块502，所述底板401上滑动设有多个两两对应的卡块502，所述卡块502的端部呈梯形，所述卡块502与外壳201上的限位孔206卡合；所述卡块502上设有凹槽504，所述推块505的端部延伸至凹槽504中，所述推块505上的斜面506与卡块502接触，所述推块505固定于驱动环501，所述驱动环501与底板401之间滑动连接，所述驱动环501底面高于底板401的底面，两个所述卡块502之间抵触有“几”字形结构的弹片503，所述弹片503与推块505卡合；
由于卡块502的端部为梯形，当卡块502与外壳201抵触时，卡块502朝向弹片503方向移动，使弹片503压缩，当底板401完全与外壳201抵触时，卡块502与限位孔206卡合，防止底板401与外壳201之间滑动，当拆卸底板401时，使用螺丝刀按压驱动环501，驱动环501带动推块505，使推块505上的斜面506抵触卡块502，使卡块502挤压弹片503变形，使卡块502与限位孔206不卡合，然后拉出底板401即可拆卸底板401，便于对内部的应变片205进行检修维护；所述弹片503呈“几”字形结构，便于对卡块502进行支撑，同时与推块505之间卡合后，防止驱动环501轻易掉落，使结构更稳定。
具体的，对接结构6，所述外壳201上固定有对接结构6，所述对接结构6包括母插601，所述外壳201上固定有母插601，所述母插601与应变片205之间电性连接，所述母插601与公插602之间卡合，所述公插602上固定有线缆603，所述线缆603与公插602之间电性连接；将线缆603连接至外部控制器，将公插602与母插601卡合，从而完成布线。
具体的，所述旋转结构3包括转环302，所述转环302与外壳201顶端的第一导向槽303转动连接，所述转环302上设有环形结构的第二导向槽304，所述滑杆202上转动设有滚珠301，所述滚珠301在转环302上的第二导向槽304中滚动；
将螺栓7贯穿连接件的安装孔，然后使垫片传感器本体2和转环302套在螺栓7上，然后转动螺母1，使螺母1与螺栓7之间螺纹连接，使螺母1抵触转环302，在螺母1转动过程中带动转环302在第一导向槽303中转动，滚珠301在第二导向槽304中滚动，进而减小摩擦力，防止在转动螺母1过程中，垫片传感器本体2产生轴向作用力，防止垫片传感器本体2转动，使对接结构6的角度更方便调节，使应变片205受力更加均匀，使结构更加稳定，便于布线，且螺母1抵触转环302，转环302受力后抵触滚珠301，使滚珠301抵触滑杆202，滑杆202带动安装框203配合底板401抵触应变片205，增大了受力面积，提高了监测的准确性，便于监测螺栓7载荷扭力，根据载荷扭力判断螺栓7是否松动。
本发明在使用时，将应变片205通过定位板204安装在安装框203中，逐个将滑杆202贯穿外壳201，使滑杆202与外壳201滑动，安装框203与外壳201之间滑动，然后推动底板401，使底板401逐渐与应变片205抵触，底板401上设有定位块402，定位块402对底板401定位，定位块402与外壳201之间滑动，防止底板401转动；
由于卡块502的端部为梯形，当卡块502与外壳201抵触时，卡块502朝向弹片503方向移动，使弹片503压缩，当底板401完全与外壳201抵触时，卡块502与限位孔206卡合，防止底板401与外壳201之间滑动，当拆卸底板401时，使用螺丝刀按压驱动环501，驱动环501带动推块505，使推块505上的斜面506抵触卡块502，使卡块502挤压弹片503变形，使卡块502与限位孔206不卡合，然后拉出底板401即可拆卸底板401，便于对内部的应变片205进行检修维护；所述弹片503呈“几”字形结构，便于对卡块502进行支撑，同时与推块505之间卡合后，防止驱动环501轻易掉落，使结构更稳定；
将螺栓7贯穿连接件的安装孔，然后使垫片传感器本体2和转环302套在螺栓7上，然后转动螺母1，使螺母1与螺栓7之间螺纹连接，使螺母1抵触转环302，在螺母1转动过程中带动转环302在第一导向槽303中转动，滚珠301在第二导向槽304中滚动，进而减小摩擦力，防止在转动螺母1过程中，垫片传感器本体2产生轴向作用力，防止垫片传感器本体2转动，使对接结构6的角度更方便调节，使应变片205受力更加均匀，使结构更加稳定，便于布线，且螺母1抵触转环302，转环302受力后抵触滚珠301，使滚珠301抵触滑杆202，滑杆202带动安装框203配合底板401抵触应变片205，增大了受力面积，提高了监测的准确性，便于监测螺栓7载荷扭力，根据载荷扭力判断螺栓7是否松动；将线缆603连接至外部控制器，将公插602与母插601卡合，从而完成布线。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (5)
1.一种智能螺栓螺母垫片传感器，其特征在于，包括：
螺栓（7），所述螺栓（7）上螺纹连接有螺母（1）；
垫片传感器本体（2），所述螺栓（7）贯穿于垫片传感器本体（2），所述垫片传感器本体（2）包括外壳（201），所述螺栓（7）贯穿于外壳（201），所述外壳（201）上滑动设有多个滑杆（202），所述滑杆（202）的底端固定有安装框（203），所述安装框（203）与外壳（201）之间滑动连接，所述安装框（203）的内部圆周阵列设有多个应变片（205）；
旋转结构（3），所述外壳（201）的顶端转动设有旋转结构（3），所述旋转结构（3）带动滑杆（202）上下移动；所述旋转结构（3）包括转环（302），所述转环（302）与外壳（201）顶端的第一导向槽（303）转动连接，所述转环（302）上设有环形结构的第二导向槽（304），所述滑杆（202）上转动设有滚珠（301），所述滚珠（301）在转环（302）上的第二导向槽（304）中滚动；
拆装结构（4），所述外壳（201）的底端安装有拆装结构（4），所述拆装结构（4）与应变片（205）之间抵触；所述拆装结构（4）包括底板（401）；
限位结构（5），所述拆装结构（4）通过限位结构（5）与外壳（201）固定；所述限位结构（5）包括卡块（502），所述底板（401）上滑动设有多个两两对应的卡块（502），所述卡块（502）的端部呈梯形，所述卡块（502）与外壳（201）上的限位孔（206）卡合；
所述卡块（502）上设有凹槽（504），推块（505）的端部延伸至凹槽（504）中，所述推块（505）上的斜面（506）与卡块（502）接触；所述推块（505）固定于驱动环（501），所述驱动环（501）与底板（401）之间滑动连接，所述驱动环（501）底面高于底板（401）的底面；两个所述卡块（502）之间抵触有“几”字形结构的弹片（503），所述弹片（503）与推块（505）卡合；
对接结构（6），所述外壳（201）上固定有对接结构（6）。
2.根据权利要求1所述的一种智能螺栓螺母垫片传感器，其特征在于：所述应变片（205）安装于定位板（204），所述定位板（204）固定于安装框（203）。
3.根据权利要求1所述的一种智能螺栓螺母垫片传感器，其特征在于：所述对接结构（6）包括母插（601），所述外壳（201）上固定有母插（601），所述母插（601）与应变片（205）之间电性连接，所述母插（601）与公插（602）之间卡合，所述公插（602）上固定有线缆（603），所述线缆（603）与公插（602）之间电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种智能螺栓螺母垫片传感器，其特征在于：所述外壳（201）的底端安装有环形结构的底板（401）。
5.根据权利要求4所述的一种智能螺栓螺母垫片传感器，其特征在于：所述底板（401）上固定有两个定位块（402），所述定位块（402）与外壳（201）之间卡合。
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