CN203824683U - 螺栓预紧力测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种螺栓预紧力测试装置，其包括一测试螺栓，沿测试螺栓的中轴线开设有贯穿螺栓头和螺杆底端的通孔，通孔内穿装有传感销且该传感销的底端与螺杆的底端焊接为一体结构、顶端探出螺栓头，螺栓头上套装有套筒，套筒上连接有套筒扳手，套筒内安装有可压靠在传感销顶端的压力传感器，压力传感器的信号输出端与一数显装置连接。本实用新型能够直观反映螺栓预紧力以方便工人参考对螺栓进行拧紧操作，且整个装置结构简单，操作方便，测量数据稳定可靠。

Description

螺栓预紧力测试装置

技术领域

本实用新型涉及螺栓紧固测试领域，具体的说是一种螺栓预紧力测试装置。 

背景技术

螺栓设计时，首先必须根据使用工况和要求确定螺栓所需要的轴向预紧力，以达到连接使用要求。实际装配时，通常使用扭矩扳手对螺栓进行紧固，工人在操作中，扭矩扳手受摩擦系数影响很大，预紧力很难精确控制，因此，螺栓预紧力施加的随意性较大，螺栓需要在合适的预紧力范围内才能保证其连接的可靠性，预紧力过大或过小均会影响螺栓连接的可靠性。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种螺栓预紧力测试装置，该装置能够直观反映螺栓预紧力以方便工人参考对螺栓进行拧紧操作，且整个装置结构简单，操作方便，测量数据稳定可靠。 

为解决上述技术问题，本实用新型的螺栓预紧力测试装置包括一测试螺栓，其结构特点是沿所述测试螺栓的中轴线开设有贯穿螺栓头和螺杆底端的通孔，通孔内穿装有传感销且该传感销的底端与螺杆的底端焊接为一体结构、顶端探出螺栓头，螺栓头上套装有套筒，套筒上连接有套筒扳手，套筒内安装有可压靠在传感销顶端的压力传感器，压力传感器的信号输出端与一数显装置连接。 

采用上述结构，测试螺栓与需要拧紧的普通螺栓的规格相同，套筒套装在测试螺栓的螺栓头上，压力传感器的指针压靠在传感销的顶端部，当测试螺栓拧入螺纹孔时，传感销会随着测试螺栓所受预紧力的拉伸而向下产生微小位移，压力传感器即可感应该微小的位移量，数显装置则将该位移量直观反映出来，由于该位移量的大小与螺栓所受预紧力的大小呈正比关系，因此，工人在操作扳手进行拧紧测试螺栓时，通过观察数显装置即可得知该种规格型号螺栓最为合适的预紧力区间范围，从而在进行同规格普通螺栓拧紧操作时具有了参考，不会随意操作，避免了在螺栓装配中出现预紧力过大或预紧力不够的现象。 

所述套筒内部开设阶梯孔且阶梯孔大孔的形状与螺栓头的形状相匹配，所述压力传感器位于阶梯孔小孔内。套筒采用阶梯孔式的结构，大孔和小孔的连接部位为一环形台，在进行拧紧操作时，该环形台可压靠在螺栓的螺栓头上，避免了在测试中进行拧紧操作时套筒与螺栓头之间发生相对滑动，从而能够保证压力传感器测试数据的准确性。 

所述数显装置为压力表。 

所述数显装置包括与压力传感器电连接的控制器和连接在控制器输出端上的显示屏，上述控制器将压力传感器的压力值变化量转化为传感销的位移量并将该位移量作为测试螺栓的伸长量从而计算出螺栓的预紧力值，显示屏接收上述预紧力值信号并显示。 

上述两种数显装置的结构中，第一种为采用压力表，利用压力变化得知传感销的位移量，从而对螺栓预紧力进行大致的控制。第二种则是通过对预紧力值进行精确计算并显示数值的数显装置。压力传感器的压力值的变化直接反应了传感销的位移量，因此通过压力值变化量可以得知传感销的位移量，由于传感销是跟随测试螺栓的底端共同向下移动，因此，该位移量等同于测试螺栓的伸长量，根据螺栓伸长量与螺栓预紧轴力之间的关系公式： （式中：F—预紧轴力，E—螺栓弹性模量，As—螺栓公称应力等效面积），从而可精确得知螺栓的预紧力。 

所述数显装置上连接有环形箍且该环形箍套装在套筒扳手上。该种安装结构简单，使用方便，工人在操作时即可随时观察数显装置。 

所述套筒扳手自身带有数字显示屏，为自身带有数字显示屏的数显轴力扳手。数显轴力扳手可以在拧紧时显示预紧轴力，可以在测试时确定最佳的预紧轴力范围，在具体操作时，工人可依据该预紧轴力范围进行操作。 

综上所述，本实用新型能够直观反映螺栓预紧力以方便工人参考对螺栓进行拧紧操作，且整个装置结构简单，操作方便，测量数据稳定可靠。 

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明： 

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

参照附图，本实用新型的螺栓预紧力测试装置包括一测试螺栓2，沿测试螺栓2的中轴线开设有贯穿螺栓头21和螺杆22底端的通孔1，该通孔1不影响测试螺栓的性能，直径小于3mm。通孔1内穿装有传感销3且该传感销3的底端与螺杆22的底端焊接为一体结构、顶端探出螺栓头21，螺栓头21上套装有套筒4，套筒4上连接有套筒扳手8，套筒4内安装有可压靠在传感销3顶端的压力传感器5，压力传感器5的信号输出端与一数显装置6连接。其中，为了便于操作时观察，数显装置6可安装在套筒扳手8上，即：数显装置6上连接有环形箍7且该环形箍7套装在套筒扳手8上。另外，套筒扳手8自身带有数字显示屏，优选为自身带有数字显示屏9的数显轴力扳手。数显轴力扳手能够显示预紧轴力，可以在对测试螺栓进行测试时确定最佳的预紧轴力范围，在具体装配同规格的普通螺栓时，工人可依据该轴力范围进行精确操作。 

上述结构中，测试螺栓2与需要拧紧的普通螺栓的规格相同，套筒4套装在测试螺栓2的螺栓头21上，压力传感器5的指针压靠在传感销3的顶端部，当测试螺栓2拧入螺纹孔时，传感销3会随着测试螺栓2所受预紧力的拉伸而向下产生微小位移，压力传感器5即可感应该微小的位移量，数显装置则将该位移量直观反映出来，由于该位移量的大小与螺栓所受预紧力的大小呈正比关系，因此，工人在操作套筒扳手8进行拧紧测试螺栓2时，通过观察数显装置6即可大致得知该种规格螺栓最为合适的预紧力区间范围，从而在进行同规格普通螺栓拧紧操作时具有了参考，不会随意操作，避免在螺栓装配中出现预紧力过大或预紧力不够的现象。 

参照附图，套筒4内部开设阶梯孔且阶梯孔大孔的形状与螺栓头21的形状相匹配，压力传感器5位于阶梯孔小孔内。该种结构是为了避免测试中套筒4与螺栓头21之间发生相对滑动，采用阶梯孔式结构，大孔和小孔的连接部位为一环形台，在进行拧紧操作时，该环形台可压靠在测试螺栓2的螺栓头21上，从而有效避免套筒4与螺栓头21之间发生相对滑动，保证压力传感器5测试数据的准确性。 

数显装置用于直观反映螺栓的预紧力，但不一定是直接显示出预紧力的数值，为了结构更加简单，可以显示出一个和预紧力相关的数据即可，因此，数显装置6的第一种结构为直接采用压力表。利用压力变化得知传感销的位移量，从而对螺栓预紧力进行大致的控制。当然，数显装置6最好能够直接显示出螺栓的预紧力值，数显装置6的第二种结构包括与压力传感器5电连接的控制器和连接在控制器输出端上的显示屏，上述控制器将压力传感器5的压力值变化量转化为传感销3的位移量并将该位移量作为测试螺栓2的伸长量从而计算出测试螺栓2的预紧力值，显示屏接收上述预紧力值信号并显示。压力传感器5的压力值的变化直接反应了传感销3的位移量，因此通过压力值变化量可以得知传感销3的位移量，由于传感销3是跟随测试螺栓2的底端共同向下移动，因此，该位移量等同于测试螺栓2的伸长量，根据螺栓伸长量与螺栓预紧轴力之间的关系公式：（式中：F—预紧轴力，E—螺栓弹性模量，As—螺栓公称应力等效面积），从而可精确得知螺栓的预紧力。 

综上所述，本实用新型不限于上述具体实施方式。本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下，可做若干的更改和修饰。本实用新型的保护范围应以本实用新型的权利要求为准。 

Claims (7)

1.一种螺栓预紧力测试装置，包括一测试螺栓（2），其特征是沿所述测试螺栓（2）的中轴线开设有贯穿螺栓头（21）和螺杆（22）底端的通孔（1），通孔（1）内穿装有传感销（3）且该传感销（3）的底端与螺杆（22）的底端焊接为一体结构、顶端探出螺栓头（21），螺栓头（21）上套装有套筒（4），套筒（4）上连接有套筒扳手（8），套筒（4）内安装有可压靠在传感销（3）顶端的压力传感器（5），压力传感器（5）的信号输出端与一数显装置（6）连接。

2.如权利要求1所述的螺栓预紧力测试装置，其特征是所述套筒（4）内部开设阶梯孔且阶梯孔大孔的形状与螺栓头（21）的形状相匹配，所述压力传感器（5）位于阶梯孔小孔内。

3.如权利要求1所述的螺栓预紧力测试装置，其特征是所述数显装置（6）为压力表。

4.如权利要求1所述的螺栓预紧力测试装置，其特征是所述数显装置（6）包括与压力传感器（5）电连接的控制器和连接在控制器输出端上的显示屏。

5.如权利要求1至4中任一项所述的螺栓预紧力测试装置，其特征是所述数显装置（6）上连接有环形箍（7）且该环形箍（7）套装在套筒扳手（8）上。

6.如权利要求1至4中任一项所述的螺栓预紧力测试装置，其特征是所述套筒扳手（8）自身带有数字显示屏（9）。

7.如权利要求5所述的螺栓预紧力测试装置，其特征是所述套筒扳手（8）为自身带有数字显示屏（9）的数显轴力扳手。