CN205981526U - 一种用于转向架安装板螺栓预紧力测试装置 - Google Patents

Abstract

一种用于转向架安装板螺栓预紧力测试装置，包括上平垫片、上摩擦垫片、套管传感器、下摩擦垫片、下平垫片、安装板、应变数据采集软件和动态应变仪；装置操作简单，成本低廉，可对任意螺栓组中个螺栓预紧力进行检测，适用性强，方便用于装配现场中监测螺栓组拧紧过程中以及拧紧之后的预紧力。

Description

一种用于转向架安装板螺栓预紧力测试装置

技术领域

本实用新型涉及材料力学检测领域，具体涉及一种用于转向架安装板螺栓预紧力测试装置。

背景技术

由于螺栓联接具有结构简单、成本低廉、对装配工具要求不高、安装拆卸方便、便于维护更换等优点，因此在机械各行业都得到了非常广泛地应用。随着人们对产品装配要求的不断提高，对于关键部位的螺栓组装配预紧力也提出了严格的要求和测试需求。

目前市面上常见的用于螺栓预紧力的传感器主要分为两类，一类是直接测量螺栓产生的预紧力；一类是间接测量螺栓预紧力，主要为环形垫圈测力传感器。直接测量螺栓产生的预紧力成本昂贵，而环形垫圈测力传感器体积大，且安装不方便。

实用新型内容

本实用新型的目的，在于针对目前螺栓连接中的预紧力测试没有较好的直接测量方法的现状，本实用新型提出了一种用于转向架安装板螺栓预紧力测试装置，操作简单，装置成本低廉，可对任意螺栓组中个螺栓预紧力进行检测，适用性强，方便用于装配现场环境中监测螺栓组拧紧过程中以及拧紧之后的预紧力。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：一种用于转向架安装板螺栓预紧力测试装置，包括上平垫片、上摩擦垫片、套管传感器、下摩擦垫片、下平垫片、安装板、应变数据采集软件和动态应变仪；上平垫片套在螺栓杆上紧贴螺栓头部，上摩擦垫片套在螺栓杆上紧贴上平垫片，套管传感器为管状结构，套在螺栓杆上紧贴上摩擦垫片，套管传感器管壁上布置了8组呈中心相对称的应变片，可以将套管传感器所受的弯、扭及在圆周位置上的不平度等影响消除掉，应变片上设有由多个应变花组成的平衡电桥，下摩擦垫片套在螺栓杆上紧贴套管传感器，下平垫片套在螺栓杆上紧贴下摩擦垫片，安装板位于装置的底部，与螺栓杆的底部进行螺纹连接，动态应变仪与套管传感器连接，采集套管传感器上的应变信号传输到应变数据采集软件中，进行数据分析。

测试时，首先要进行套管传感器的标定试验，将套管传感器加压至螺栓的保证载荷，记录套管传感器所受的压力与应变的关系，完成标定；然后将上平垫片、上摩擦垫片、套管传感器、下摩擦垫片和下平垫片按顺序依次套在待测试的螺栓上，然后将螺栓安装到安装板上，然后用扭矩扳手按照生产要求扭紧至规定扭矩，拧紧过程中用动态应变仪和应变数据采集软件全程记录预紧力曲线，达到规定扭矩后，放置10分钟，放置完成后，再次记录预紧力大小，检查是否满足设计要求。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：

1.操作简便，成本低；

2.可对任意螺栓组中多个螺栓预紧力进行监测；

3.方便在装配现场监测螺栓组拧紧过程中以及拧紧之后的预紧力；

4、套管传感器管壁上布置了8组呈中心相对称的应变片，可以将套管传感器所受的弯、扭及在圆周位置上的不平度等影响消除掉。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中套管传感器上应变片的结构示意图；

其中，上平垫片1、上摩擦垫片2、套管传感器3、下摩擦垫片4、下平垫片5、安装板6、应变片7、应变花8、螺栓9。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明发明。

如图1、2所示，一种用于转向架安装板螺栓预紧力测试装置，包括上平垫1片、上摩擦垫片2、套管传感器3、下摩擦垫片4、下平垫片5、安装板6、应变数据采集软件和动态应变仪；上平垫片1套在螺栓杆上紧贴螺栓9头部，上摩擦垫片2套在螺栓杆上紧贴上平垫片，套管传感器3为管状结构，套在螺栓杆上紧贴上摩擦垫片2，套管传感器3管壁上布置了8组呈中心相对称的应变片7，可以将套管传感器3所受的弯、扭及在圆周位置上的不平度等影响消除掉，应变片7上设有由多个应变花8组成的平衡电桥，下摩擦垫片4套在螺栓杆上紧贴套管传感器3，下平垫片5套在螺栓杆上紧贴下摩擦垫片4，安装板6位于装置的底部，与螺栓杆的底部进行螺纹连接，动态应变仪与套管传感器3连接，采集套管传感器3上的应变信号传输到应变数据采集软件中，进行数据分析。

实施例1

测试安装板6与车体连接用M16等级8.8高强螺栓的预紧力

首先，进行套管传感器的标定，将应变片7按照如图2所示正确粘贴应变花8形成平衡电桥；将M16螺栓9的传感器加压至螺栓的保证载荷91kN；记录套管传感器3所受压力与应变的关系，如表1所示，完成标定。

表1套管传感器的标定结果

编号	适用螺栓公称直径	系数[kN/V]
			01	M16	21
02	M16	20.15
			03	M16	20.6
04	M16	21.77

其次，通过套管传感器3对螺栓9预紧力进行测量

如图1所示，将上平垫片1、上摩擦垫片2、套管传感器3、下摩擦垫片4和下平垫片5按顺序依次套在待测试的M16螺栓9上，然后将螺栓9安装到安装板6上，安装板6上其余的螺栓全部采用图纸要求的螺栓进行紧固；用扭矩扳手按照生产要求的顺序将螺栓拧紧至图纸规定扭矩；拧紧过程中用动态应变仪和应变数据采集软件全程记录螺栓9的预紧力曲线；当螺栓9达到规定扭矩后，放置10分钟；放置完成后，再次记录螺栓9的预紧力大小，具体数据如表2所示：

表2螺栓测试记录表

编号	计算要求的最小预紧力[kN]	实测装配预紧力[kN]	放置10分钟后的预紧力[kN]
				1	46.6	64.68	64.26
2	46.6	55.41	55.01
				3	46.6	59.95	59.95
4	46.6	64.22	64.00
				5	46.6	61.95	91.95
6	46.6	56.82	56.82
				7	46.6	60.15	59.33
8	46.6	48.55	47.68
				9	46.6	55.44	54.60
10	46.6	56.82	56.82
				11	46.6	62.21	60.98
12	46.6	64.66	62.92
				13	46.6	59.85	59.85
14	46.6	56.22	55.21
				15	46.6	61.18	60.77
16	46.6	63.57	62.92

根据数据显示，试验测试的安装板与车体连接用M16等级8.8高强螺栓9的实测最小安装预紧力为48.55kN,大于设计要求的最小安装预紧力46.6kN，测试件满足设计要求。

Claims (2)

1.一种用于转向架安装板螺栓预紧力测试装置，其特征在于：包括上平垫片、上摩擦垫片、套管传感器、下摩擦垫片、下平垫片、安装板、应变数据采集软件和动态应变仪；

所述上平垫片套在螺栓杆上紧贴螺栓头部，上摩擦垫片套在螺栓杆上紧贴上平垫片，套管传感器为管状结构，套在螺栓杆上紧贴上摩擦垫片，下摩擦垫片套在螺栓杆上紧贴套管传感器，下平垫片套在螺栓杆上紧贴下摩擦垫片，安装板位于装置的底部，与螺栓杆的底部进行螺纹连接，动态应变仪与套管传感器连接，采集套管传感器上的应变信号传输到应变数据采集软件中，进行数据分析。

2.根据权利要求1所述的一种用于转向架安装板螺栓预紧力测试装置，其特征在于：所述套管传感器设有8组呈中心相对称的应变片，应变片上设有由多个应变花组成的平衡电桥。