CN206038209U - 卡钳紧固螺栓扭转力矩测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种卡钳紧固螺栓扭转力矩测量装置，包括电机、探针、压电晶片和固定工装，电机连接有四方柱，四方柱上套设有套筒，固定工装上设置有凸块，固定工装沿轴向设置有凹槽，凸块沿轴向设置有螺纹孔，螺纹孔与凹槽相连通，紧固螺栓旋入所述螺纹孔，紧固螺栓的头部贴附有压电晶片，套筒与紧固螺栓的头部套接，探针部分位于所述四方柱内，探针的一端伸出四方柱且与压电晶片抵接，另一端连接有示波器。本实用新型将紧固螺栓的实际形变状态与扭转力矩数值联系在了一起，从而使得扭转力矩的测量更加直观，在测量最大扭转力矩的基础上，为形变条件下的失效分析提供数据支持。

Description

卡钳紧固螺栓扭转力矩测量装置

技术领域

本实用新型涉及一种测量装置，尤其涉及一种卡钳紧固螺栓发生形变时的扭转力矩测量装置。

背景技术

汽车制动是利用摩擦将动能转化为热能，从而使汽车失去动能而停止的过程。卡钳（即制动器）就是产生阻碍车辆运动或运动趋势的部件。考虑到卡钳是行车制动的安全部件，汽车行业对其制定了多项功能测试以保证行车安全。卡钳紧固螺栓扭转力矩测试是卡钳的基本功能测试之一，该项测试旨在保证卡钳上的各个紧固件有足以抵抗车辆行驶过程中各种振动和冲击破坏的能力。因此在保证紧固件固定卡钳的前提下，还需要其具备一定的强度。

目前行业中针对卡钳紧固螺栓扭转力矩测试的方法是扭断测试，即对紧固螺栓施加不断增大的扭转力矩直至其在紧固系统（螺套、螺帽等其他零件）中断裂，记录扭转过程中产生的最大扭矩并以此判定其强度。由于紧固螺栓的断裂现象与最大扭矩值往往并不出现在同一时刻，所以单独以最大扭矩评价紧固螺栓强度是不充分的，而且测试过程中仅仅记录扭矩曲线而忽略紧固螺栓的实际形变，这对于形变模式下的失效分析有很大的局限性。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术的不足，提供一种结构简单的卡钳紧固螺栓扭转力矩测量装置。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种卡钳紧固螺栓扭转力矩测量装置，包括电机、探针、压电晶片和固定工装，所述电机连接有四方柱，所述四方柱上套设有套筒，所述固定工装上设置有凸块，所述固定工装沿轴向设置有凹槽，所述凸块沿轴向设置有螺纹孔，所述螺纹孔与所述凹槽相连通，所述紧固螺栓旋入所述螺纹孔，所述紧固螺栓的头部贴附有压电晶片，所述套筒与所述紧固螺栓的头部套接，所述探针部分位于所述四方柱内，所述探针的一端伸出所述四方柱且与所述压电晶片抵接，另一端连接有示波器。

本实用新型一个较佳实施例中，卡钳紧固螺栓扭转力矩测量装置进一步包括所述套筒包括第一套筒体和第二套筒体，所述第一套筒体与第二套筒体为螺纹连接，所述第一套筒体与所述四方柱连接，所述第二套筒体与所述紧固螺栓的头部连接。

本实用新型一个较佳实施例中，卡钳紧固螺栓扭转力矩测量装置进一步包括所述四方柱内设置有台阶槽，所述探针包括探针本体、设于所述探针本体周面的凸柱，所述凸柱位于所述台阶槽内，所述凸柱包括底座、圆柱体，所述圆柱体上套设有弹簧，所述弹簧与所述台阶槽抵接。

本实用新型一个较佳实施例中，卡钳紧固螺栓扭转力矩测量装置进一步包括所述探针本体与所述凸柱一体成型。

本实用新型一个较佳实施例中，卡钳紧固螺栓扭转力矩测量装置进一步包括所述底座呈圆形。

本实用新型解决了背景技术中存在的缺陷，本实用新型通过探针将电压、电流传导至压电晶片表面，压电晶片在通电状态下产生超声波，由紧固螺栓头部发射并传播至尾部，由示波器显示超声波实时波形，该波形同时传输给主控电脑，随着扭转力矩增大至紧固螺栓发生颈缩形变，波形发生变化，主控电脑根据波形变化计算实时的形变量或者颈缩率，将紧固螺栓的实际形变状态与扭转力矩数值联系在了一起，从而使得扭转力矩的测量更加直观，在测量最大扭转力矩的基础上，为形变条件下的失效分析提供数据支持。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的优选实施例的分解结构示意图；

图2是本实用新型的优选实施例的未设置套筒的结构示意图；

图3是本实用新型的优选实施例的四方柱、探针、紧固螺栓、固定工装连接的剖视图；

图4是本实用新型的优选实施例的主视图。

具体实施方式

现在结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1-图4所示，一种卡钳紧固螺栓1扭转力矩测量装置，包括电机2、探针4、压电晶片6和固定工装8，电机2连接有四方柱10，四方柱10上套设有套筒12，固定工装8上设置有凸块14，固定工装8沿轴向设置有凹槽16，凸块14沿轴向设置有螺纹孔18，螺纹孔18与凹槽16相连通，紧固螺栓1旋入螺纹孔18，紧固螺栓1的头部贴附有压电晶片20，套筒12与紧固螺栓1的头部套接，探针4部分位于四方柱10内，探针4的一端伸出四方柱10且与压电晶片6抵接，探针4不会跟随四方柱10旋转，另一端连接有示波器（图中未示出）。

本实用新型优选套筒12包括第一套筒体22和第二套筒体24，第一套筒体22与第二套筒体24为螺纹连接，第一套筒体22与四方柱10连接，第二套筒体22与紧固螺栓1的头部连接，当需要测量不同规格的紧固螺栓的扭转力矩时，只需要更换第二套筒体24，第一套筒体22仍保留，降低生产成本。

本实用新型优选四方柱10内设置有台阶槽26，探针4包括探针本体28、设于探针本体28周面的凸柱30，凸柱30位于台阶槽26内，凸柱30包括底座32、圆柱体34，圆柱体34上套设有弹簧36，弹簧36与台阶槽26抵接，便于探针4受力时产生伸缩。为了提高探针4的可靠性，本实用新型优选探针本体28与凸柱30一体成型。进一步优选底座32呈圆形，底座32的直径大于圆柱体34的直径。

本实用新型在使用时，首先在主控电脑内设置紧固螺栓1参数，如紧固螺栓1的长度、直径等，电机2启动后产生圆周方向上的旋转，带动四方柱10及套筒12旋转，探针4将电压、电流传导至压电晶片6表面，压电晶片6在通电状态下产生超声波，该超声波为纵波，由紧固螺栓1头部发射并传播至尾部，由示波器显示超声波实时波形，该波形同时传输给主控电脑，随着扭转力矩增大至紧固螺栓1发生颈缩形变，波形发生变化，主控电脑根据波形变化计算实时的形变量或者颈缩率。还可以采取在测试前设定特定的形变量或者颈缩率，主控电脑探测到该设定值时，电机2将停止旋转。

以上依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

Claims (5)

1.一种卡钳紧固螺栓扭转力矩测量装置，其特征在于：包括电机、探针、压电晶片和固定工装，所述电机连接有四方柱，所述四方柱上套设有套筒，所述固定工装上设置有凸块，所述固定工装沿轴向设置有凹槽，所述凸块沿轴向设置有螺纹孔，所述螺纹孔与所述凹槽相连通，所述紧固螺栓旋入所述螺纹孔，所述紧固螺栓的头部贴附有压电晶片，所述套筒与所述紧固螺栓的头部套接，所述探针部分位于所述四方柱内，所述探针的一端伸出所述四方柱且与所述压电晶片抵接，另一端连接有示波器。

2.根据权利要求1所述的卡钳紧固螺栓扭转力矩测量装置，其特征在于：所述套筒包括第一套筒体和第二套筒体，所述第一套筒体与第二套筒体为螺纹连接，所述第一套筒体与所述四方柱连接，所述第二套筒体与所述紧固螺栓的头部连接。

3.根据权利要求1所述的卡钳紧固螺栓扭转力矩测量装置，其特征在于：所述四方柱内设置有台阶槽，所述探针包括探针本体、设于所述探针本体周面的凸柱，所述凸柱位于所述台阶槽内，所述凸柱包括底座、圆柱体，所述圆柱体上套设有弹簧，所述弹簧与所述台阶槽抵接。

4.根据权利要求3所述的卡钳紧固螺栓扭转力矩测量装置，其特征在于：所述探针本体与所述凸柱一体成型。

5.根据权利要求3所述的卡钳紧固螺栓扭转力矩测量装置，其特征在于：所述底座呈圆形。