CN201716140U - 高锁螺母松脱试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高锁螺母松脱试验装置，包括挡板，该挡板上设置有阶梯通孔，该阶梯通孔内同轴转动装配有中心通孔为螺纹孔的驱动套，所述阶梯通孔内具有第一止推面，所述驱动套的外侧设置有与第一止推面相对的用于轴向止推的第二止推面，第一止推面与第二止推面之间设置有钢球副结构，所述阶梯通孔小径端的孔径大于螺纹孔的大径。本试验装置采用滚动副的周向运动及螺纹的螺旋运动的方式来卸载轴向力，较采用径向抽取挡块进而卸载轴向力的方式，具有在卸载轴向力的过程中不会出现螺母转动的优点，大大提高了螺母松脱力矩试验的可靠性和真实性。

Description

高锁螺母松脱试验装置

技术领域

本实用新型涉及一种高锁螺母松脱试验装置，特别是高锁螺母松脱力矩试验中轴向力卸载的试验装置。

背景技术

高锁螺母作为一种新型的国际先进的紧固件，目前，其配套的标准、技术条件、试验方法等相关资料均非常有限。高锁螺母松脱力矩测量是“在高锁螺母相对于芯棒无转动的情况下除去轴向载荷（去除载荷过程中不能破坏螺母或芯棒）”；目前的做法是在两试验挡块之间夹一衬垫，当高锁螺母施加轴向力夹紧后，撤掉中间的衬垫卸载轴向力。由于高锁螺母、试验挡块和试验螺栓之间没有间隙，衬垫通过轴向移动卸载轴向力不能实现，因此，只有通过径向抽取衬垫来卸载轴向力，由于夹紧力较大，两试验挡块与衬垫之间的摩擦力也较大，实施起来非常困难。经过多年对高锁螺母加工和试验的研究，采用带内螺纹的螺母垫片替代挡块进行松脱试验，通过旋转螺母垫片卸载轴向力，但是该工装在旋转过程中很容易带动高锁螺母转动，成功率较低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高锁螺母松脱试验装置，用以解决现有工装在卸载轴向力时容易带动高锁螺母转动，导致成功率低的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种高锁螺母松脱试验装置，包括挡板，该挡板上设置有阶梯通孔，该阶梯通孔内同轴转动装配有中心通孔为螺纹孔的驱动套，所述阶梯通孔内具有第一止推面，所述驱动套的外侧设置有与第一止推面相对的用于轴向止推的第二止推面，第一止推面与第二止推面之间设置有钢球副结构，所述阶梯通孔小径端的孔径大于螺纹孔的大径。

所述钢球副结构为推力轴承。

所述第一止推面与第二止推面均为半径形同的弧面，在两弧面之间对应设置有钢球，所述钢球与两弧面形成钢球副结构。

所述驱动套的一端外露于阶梯通孔的大径端，且该驱动套的外露端周面上设置有供扳手卡接的驱动面。

本实用新型的高锁螺母松脱试验装置在使用时，将试验螺栓旋入到驱动套内，并调节好旋入量，然后拧上高锁螺母，之后将该试验装置装夹在试验机上开始试验。高锁螺母以设定的速度υ拧入，当与挡板接触时，松脱试验装置开始产生轴向力F，该力使高锁螺母与挡板的接触面上产生摩擦力f，使挡板与钢球副的接触面上及驱动套与钢球副的接触面上产生摩擦力f1，使驱动套与试验螺栓的螺纹连接副上产生摩擦力f2；由于钢—钢的动摩擦因数μ1≈0.1，滚动副的摩擦因数μ2≈0.005，故在相同轴向力F的情况下，f>f1，f2>f1；故挡板以相同的速度υ随高锁螺母一起转动，驱动套保持静止不动。随着高锁螺母与挡板的螺旋转动，轴向力F按一定的比例增大，当高锁螺母的工艺六方拧断时，完成第1次拧入过程，此时的轴向力F达到最大值即高锁螺母的预紧力（见图2所示）。之后扳拧驱动套的驱动面（此处的驱动面为六方）使其转动，在相同轴向力F的情况下，f>f1，f2>f1，故仅驱动套发生转动，高锁螺母与挡板保持静止不动。随着驱动套的转动，松脱试验装置发生轴向移动，轴向力F按一定比例减小，当挡板与高锁螺母脱离时，轴向力F=0，完成轴向力的卸载过程（见图3所示）。本试验装置采用滚动副 的周向运动及螺纹的螺旋运动的方式来卸载轴向力，较采用径向抽取挡块进而卸载轴向力的方式，具有在卸载轴向力的过程中不会出现螺母转动的优点，大大提高了螺母松脱力矩试验的可靠性和真实性。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构示意图；

图2是预紧力加载到最大时的结构示意图；

图3是卸载轴向力后的结构示意图；

图4是图1的右视图；

图5是本实用新型实施例2的结构示意图。

具体实施方式

图1、2、3、4所示，本实用新型的高锁螺母松脱试验装置的实施例1，包括挡板3，该挡板3上设置有一个阶梯通孔，该阶梯通孔内同轴安装有一个中心孔为螺纹孔的驱动套5，在阶梯通孔内具有为弧形的第一止推面，在驱动套的外侧具有与第一止推面相对的同样是弧面的第二止推面，在第一止推面与第二止推面之间安装有钢球4来形成钢球副结构，该钢球副结构用来保证挡板3与驱动套5之间为滚动配合，同时还实现了挡板与驱动套之间的止推配合。在驱动套伸出模拟机体的一端设置有供扳手卡接的六方6。

使用时，将试验螺栓1旋入到驱动套5内，并调节好旋入量，然后拧上高锁螺母2，之后将该试验装置装夹在试验机上开始试验。高锁螺母2以设定的速度υ拧入，当与挡板3接触时，松脱试验装置开始产生轴向力F，该力使高锁螺母2与挡板3的接触面上产生摩擦力f，使挡板3与钢球副的接触面上及驱动套5与钢球副的接触面上产生摩擦力f1，使驱动套5与试验螺栓1的螺纹连接副上产生摩擦力f2；由于钢—钢的动摩擦因数μ1≈0.1，滚动副的摩擦因数μ2≈0.005，故在相同轴向力F的情况下，f>f1，f2>f1；故挡板以相同的速度υ随高锁螺母2一起转动，驱动套5保持静止不动。随着高锁螺母2与挡板3的螺旋转动，轴向力F按一定的比例增大，当高锁螺母2的工艺六方拧断时，完成第1次拧入过程，此时的轴向力F达到最大值即高锁螺母的预紧力（见图2所示）。之后扳拧驱动套5的驱动面（此处的驱动面为六方6）使其转动，在相同轴向力F的情况下，f>f1，f2>f1，故仅驱动套发生转动，高锁螺母2与挡板3保持静止不动。随着驱动套5的转动，松脱试验装置发生轴向移动，轴向力F按一定比例减小，当挡板3与高锁螺母2脱离时，轴向力F=0，完成轴向力的卸载过程（见图3所示）。

图5所示，本实用新型的高锁螺母松脱试验装置的实施例2，包括挡板8，该挡板8上设置有一个阶梯通孔，该阶梯通孔内同轴安装有一个中心孔为螺纹孔的驱动套11，在阶梯通孔的第一阶梯9也就是第一止推面处及驱动套上的第二止推面10之间设置有推力轴承7，该推力轴承7用来保证挡板8与驱动套11之间为滚动配合，同时还实现了挡板与驱动套之间的止推配合。在驱动套伸出模拟机体的一端设置有供扳手卡接的六方6。

Claims (4)

1.一种高锁螺母松脱试验装置，其特征在于：包括挡板，该挡板上设置有阶梯通孔，该阶梯通孔内同轴转动装配有中心通孔为螺纹孔的驱动套，所述阶梯通孔内具有第一止推面，所述驱动套的外侧设置有与第一止推面相对的用于轴向止推的第二止推面，第一止推面与第二止推面之间设置有钢球副结构，所述阶梯通孔小径端的孔径大于螺纹孔的大径。

2.根据权利要求1所述的高锁螺母松脱试验装置，其特征在于：所述钢球副结构为推力轴承。

3.根据权利要求1所述的高锁螺母松脱试验装置，其特征在于：所述第一止推面与第二止推面均为半径形同的弧面，在两弧面之间对应设置有钢球，所述钢球与两弧面形成钢球副结构。

4.根据权利要求1或2或3所述的高锁螺母松脱试验装置，其特征在于：所述驱动套的一端外露于阶梯通孔的大径端，且该驱动套的外露端周面上设置有供扳手卡接的驱动面。

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