CN210375499U - 一种电磁式螺栓预紧力传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电磁式螺栓预紧力传感器，包括垫圈型的传感器本体，所述传感器本体包括上下套合的上盖和下盖，所述上盖包括圆环状的弹性体，所述弹性体上缠绕有电磁线圈，所述电磁线圈外表面安装有放大器。本实用新型通过在螺栓和机构件之间使用垫圈型的电磁式传感器，可以直接监控锁螺栓时的预紧力，从而实时监控设备的动静态预紧力变化。

Description

一种电磁式螺栓预紧力传感器

技术领域

本实用新型涉及一种电磁式螺栓预紧力传感器，属于预紧力传感器技术领域。

背景技术

在一些特殊的工业环境下，需要对螺栓预紧力进行监控，防止螺栓锁死功能失效、松动，最终出现结构件松散、泄露等事故。

目前螺栓预紧力的检测方法主要有：一、首次分离扭矩测定法：检测偏差：-5％～25％，对测试人员的技术水平和技术熟练度程度要求极高，一般用于拧紧后不超过30min的检查，对有特殊放松螺栓和只有防松胶的螺栓以及采用转角和屈服点控制方法装配的螺栓无法使用该方法；二、重复测量转矩或转角测定法：检测偏差：-12％～5％，但是不适合用与有特殊放松要求的螺栓，而且有可能使摩擦系数产生变化，对测试值产生意想不到的误差；三、过载检测法：用常规扭矩传感器进行检测：(1)用含扭矩传感器的动力头锁死，但是由于传感器在动力头上，安装不稳定，不再一条轴线上，会造成测量误差。并且不能用于预紧力监控；(2)采用交替传感器方式，是在装配动力轴上增加活动轴，但是不能用于预警力监控，只能作为螺栓安装时扭矩测量。

此外，以上主要是通过测试扭矩对预紧力进行计算，其中摩擦系数的变化也会对测试结果造成极大的干扰。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种电磁式螺栓预紧力传感器，通过在螺栓和机构件之间使用垫圈型的电磁式传感器，可以直接监控锁螺栓时的预紧力，从而实时监控设备的动静态预紧力变化。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种电磁式螺栓预紧力传感器，包括垫圈型的传感器本体，所述传感器本体包括上下套合的上盖和下盖，所述上盖包括圆环状的弹性体，所述弹性体上缠绕有电磁线圈，所述电磁线圈外表面安装有放大器。

优选地，所述下盖的中部贯穿开设有用于容置上盖的阶梯孔。

优选地，所述弹性体的上、下端分别连接有圆环状的上底和圆环状的下底，所述上底和下底分别外凸于下盖的上、下端。

优选地，所述弹性体、上底以及下底的材质均为碳钢或不锈钢。

优选地，所述下盖的外壁上贯穿设置有穿线柱，所述穿线柱内设置有导线。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种电磁式螺栓预紧力传感器，具备以下有益效果：

该电磁式螺栓预紧力传感器，通过弹性体、电磁线圈以及放大器等，使该传感器可作为垫片在螺栓拧紧时实时确认预紧力大小，并长期监控预紧力大小，同时可进行动态采集数据，在设备运行过程中进行监控，不会因备摩擦系数的变化而受影响。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型下盖的结构示意图；

图3为本实用新型上盖的结构示意图；

图4为图1的主视图；

图5为本实用新型的工作状态示意图。

附图说明：1、传感器本体，2、下盖，21、阶梯孔，3、上盖，31、上底，32、下底，33、通孔，41、导线，5、弹性体，6、电磁线圈，7、放大器，8、机构件，9、螺栓，10、螺母。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1和图5所示，本实用新型提供的一种电磁式螺栓预紧力传感器，包括使用于螺栓9和机构件8之间的垫圈型的传感器本体1，可以直接监控螺母10锁螺栓9时的预紧力，从而实时监控设备的动静态预紧力变化，同时不会因温度、设备摩擦系数的变化而受影响，对螺栓类型、使用环境也无苛刻的要求。

如图2至图4所示，传感器本体1包括上下套合的上盖3和下盖2，上、下盖之间通过密封胶组装，上盖3包括圆环状的弹性体5，弹性体5中心开设有通孔33，用于穿过螺栓9，弹性体5上缠绕有电磁线圈6，电磁线圈6外表面安装有放大器7，电磁线圈6的引线接放大器7的输入端，当传感器受压力时，弹性体5受力直径变大，带动电磁线圈6扩大，安装固定在电磁线圈6表面的放大器7即将磁场变化信号转化成电信号输出，然后通过导线连接的数字采集仪直接读出预紧力，读数简单，不需要极高的技术和熟练度，且环境总精度在5％。(放大器、数字采集仪均为现有技术，其具体的结构、相互之间的连接方式不是本实用新型要保护的重点，故本实用新型不作具体描述)。具体地，结合图2和图3，下盖2的中部贯穿开设有用于容置上盖3的阶梯孔21，弹性体5的上、下端分别连接有圆环状的上底31和圆环状的下底32，上、下底中心也均开设有用于穿过螺栓9的通孔33，上底31和下底32分别外凸于下盖2的上、下端，具体如图4所示。其中，阶梯孔21为两级阶梯孔，其上侧孔的孔径大于下侧孔的孔径，上底31和下底32的外径均大于下侧孔的孔径并大于等于上侧孔的孔径，生产时，可先将下底32和弹性体5一体成型加工，通过通孔33安装进下盖2中后，再将上底31加工到弹性体5上即可。此外，上底31和下底32的外壁可设为防滑面，可防止传感器位移，增强装置整体的稳定性。

作为本实用新型的进一步改进，弹性体5、上底31以及下底32的材质均为碳钢或不锈钢。既保证了具有一定的弹性，又确保了整个传感器的硬度。

作为本实用新型的进一步改进，下盖2的外壁上贯穿设置有穿线柱4，穿线柱4内设置有导线41。使传感器可以通过导线41一直与数字采集仪连接在一起，使放大器7输出的模拟信号通过电流传给导线41、导线41将电信号输出到数字采集仪上，方便随时读取数据，适用于不同的工作环境。

工作原理：使用时，将该传感器套在螺栓9上，使传感器下底32与机构件8贴合，传感器需要与机构件8上用于穿过螺栓9的孔基本同轴，以确保贴合度，然后通过螺母10螺紧螺栓9。当传感器受压力使弹性体5直径变大时，电磁线圈6扩大，放大器7即将磁场变化信号转化成电信号输出，然后通过数字采集仪直接读出预紧力即可。

以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是，本实用新型实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种电磁式螺栓预紧力传感器，其特征在于，包括垫圈型的传感器本体(1)，所述传感器本体(1)包括上下套合的上盖(3)和下盖(2)，所述上盖(3)包括圆环状的弹性体(5)，所述弹性体(5)上缠绕有电磁线圈(6)，所述电磁线圈(6)外表面安装有放大器(7)。

2.根据权利要求1所述的一种电磁式螺栓预紧力传感器，其特征在于，所述下盖(2)的中部贯穿开设有用于容置上盖(3)的阶梯孔(21)。

3.根据权利要求2所述的一种电磁式螺栓预紧力传感器，其特征在于，所述弹性体(5)的上、下端分别连接有圆环状的上底(31)和圆环状的下底(32)，所述上底(31)和下底(32)分别外凸于下盖(2)的上、下端。

4.根据权利要求3所述的一种电磁式螺栓预紧力传感器，其特征在于，所述弹性体(5)、上底(31)以及下底(32)的材质均为碳钢或不锈钢。

5.根据权利要求4所述的一种电磁式螺栓预紧力传感器，其特征在于，所述下盖(2)的外壁上贯穿设置有穿线柱(4)，所述穿线柱(4)内设置有导线(41)。

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