CN218916782U - 一种集成式刹车油管螺纹接头和螺栓紧固性能测试机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集成式刹车油管螺纹接头和螺栓紧固性能测试机，涉及汽车零部件性能检测技术领域；包括前侧为双开门的型材架台，型材架台顶部靠近左右两侧处分别安装有静态扭矩测量机构和动态扭矩测量机构，静态扭矩测量机构通过底部的滑动机构与型材架台滑动连接，静态扭矩测量机构包括油管检测机构和螺栓检测机构。通过设置动态扭矩测量机构、油管检测机构和螺栓检测机构，不仅能够集两种测量方式于一体，还能直接对刹车油管螺纹接头和螺栓进行检测，从而避免了采用替代件检测产生的测量误差，结构简单、使用方便，且集成式结构降低了设备成本。本实用新型通过一系列的结构使得本装置具有测量机构集成化、减小误差等特点。

Description

一种集成式刹车油管螺纹接头和螺栓紧固性能测试机

技术领域

本实用新型涉及汽车零部件性能测试技术领域，具体为一种集成式刹车油管螺纹接头和螺栓紧固性能测试机。

背景技术

紧固件是各行各业中应用最为广泛且最简单有效的连接形式，紧固可靠、操作简单、可拆卸、不伤被连接件，具有极大的应用空间。螺纹连接的有效作用取决于拧紧过程中所产生的预紧力，螺栓(钉)轴向预紧力过小就会导致螺纹连接系统失效，或称之为欠拧；如果拧紧过程中，扭矩过大就会导致螺栓(钉)轴向力过高，持续增大拧紧力矩就会导致螺栓(钉)应力超过屈服强度产生不可逆变形，导致螺栓失效，长期使用会产生疲劳破坏，拧紧力一旦超过抗拉强度，螺栓会在拧紧过程中断裂，导致装配失效，影响生产效率。螺纹紧固件影响其轴向夹紧力的因素主要是螺栓扭矩系数、螺纹摩擦系数、螺栓头端面摩擦系数，这些几个参数不能直接测量，拧紧过程中能够直接测量的是轴向力、拧紧力矩、螺纹静扭矩。

汽车行业中对于各种类型的螺栓(钉)种类繁多，以家庭常用轿车为例，每辆车所用的螺栓(钉)重量达38公斤，数量多达1500件。

轿车刹车系统中油管的连接就是通过螺纹副实现的，油管接头为M10～M12细牙螺纹，头部中空，穿有带有锥面的油管，对于该类特殊结构的螺纹紧固件，根据德国大众的康采恩标准，要求在拧紧一个制动管螺栓时测定在连接中起作用的力和力矩，该力和力矩取决于拧紧扭矩的大小。刹车油管螺螺纹连接是由螺栓、螺母、带配合件的管路及其表面结构决定的，应在一个适当的试验装置当中测量这些力矩和力，包括预紧力、摩擦扭矩、管扭矩、螺纹扭矩、拧紧扭矩等等。目前，国内还没有可以测试这些物理参数特别是预紧力的机器，行业内的企业主要采用进口的机器，且由于油管和螺栓的结构不同，在检测时需要准备不同的设备进行分别检测，使得检测成本较高，而且利用外螺纹件和带内螺纹孔的铁板螺旋配对来进行各个物理参数的测量，由于采用的是替代材料而非油管接头本身，而油管接头本身的材料和表面处理会对预紧力、摩擦扭矩等参数造成影响，因此，测量结果存在很大的偏差。

因此本实用新型提供了一种集成式刹车油管螺纹接头和螺栓紧固性能测试机解决了现有测量过程中不仅需要多个设备分别进行油管接头和螺栓的测试，且测试采用的多为替代件，导致误差较大的问题。

实用新型内容

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种集成式刹车油管螺纹接头和螺栓紧固性能测试机，包括前侧为双开门的型材架台，所述型材架台顶部为架台大板，所述架台大板顶部靠近左右两侧处分别安装有静态扭矩测量机构和动态扭矩测量机构，所述静态扭矩测量机构底部固定连接有滑动机构，并通过滑动机构与架台大板滑动连接；

所述静态扭矩测量机构包括前后设置的油管检测机构和螺栓检测机构，且油管检测机构和螺栓检测机构均固定连接在滑动机构顶部。

优选的，所述动态扭矩测量机构包括：伺服电机、减速机、第一固定立板、同步轮、同步带、涨紧轮、第一盘式静态扭矩传感器、中空轴、联轴器、第一动态扭矩传感器、套筒；

所述伺服电机和减速机之间通过螺栓固定连接，并均固定连接在架台大板底部，所述架台大板顶部固定连接有由三个上下错位且开口朝向不一的U形板构成的支撑架，所述第一动态扭矩传感器和第一盘式静态扭矩传感器通过支座分别安装在支撑架顶部靠近左右两侧处，所述中空轴位于第一动态扭矩传感器和第一盘式静态扭矩传感器之间，并通过滚珠轴承与支撑架活动连接，所述中空轴左端通过联轴器与第一动态扭矩传感器传动连接，所述第一动态扭矩传感器左侧输出端方头上固定连接有套筒，所述第一固定立板固定连接在架台大板底部位于减速机右侧处，所述支撑架上和第一固定立板右侧均设有同步轮，且架台大板上开设有矩形槽，两个同步轮通过贯穿矩形槽的同步带传动连接，所述中空轴和减速机输出轴分别贯穿相邻的同步轮，所述支撑架上位于中空轴下方处活动连接有涨紧轮。

优选的，所述油管检测机构包括第二固定立板、接头固定板、传感器连接座、圆锥推力球轴承、负荷传感器、承力杆、第二盘式静态扭矩传感器、传力板；

所述第二固定立板固定连接在滑动机构顶部，且第二固定立板上开设有第一穿孔，所述第二固定立板右侧通过螺栓安装有安装座，所述接头固定板通过螺栓安装在安装座上，所述接头固定板中心开设有与第一穿孔同轴心的螺纹孔，所述传感器连接座固定连接在第二固定立板左侧，所述圆锥推力球轴承和负荷传感器均位于传感器连接座内，且为左右设置，所述圆锥推力球轴承外圈与负荷传感器固定连接，所述负荷传感器与传感器连接座内壁固定连接，所述承力杆左端依次穿过圆锥推力球轴承和负荷传感器内侧，所述第二盘式静态扭矩传感器固定连接在传感器连接座左侧，所述传感器连接座的两侧均开设有通孔，且通孔内固定连接有滚珠轴承，所述承力杆的两端分别贯穿相邻的滚珠轴承，并分别延伸至第一穿孔内腔和第二盘式静态扭矩传感器内侧，所述承力杆右端设有锥面固定头，所述承力杆左端活动连接有传力板，所述传力板通过螺栓与盘式静态扭矩传感器固定连接。

优选的，所述螺栓检测机构包括第三固定立板、承力板、止动板、标准垫板、轴向力传感器、调心滚子轴承、轴向承力套、第三盘式静态扭矩传感器、螺栓夹具、对手件夹具；

所述第三固定立板固定连接在滑动机构顶部，所述轴向力传感器固定连接在第三固定立板上，所述止动板通过螺栓固定连接在轴向力传感器右侧，且止动板上开设有第二穿孔，所述承力板位于第二穿孔内，且承力板中心开设有与第二穿孔同轴心的第三穿孔，所述标准垫板卡在承力板前侧，标准垫板上开设有间隙孔，所述轴向承力套和调心滚子轴承均位于轴向力传感器内侧，且所述调心滚子轴承内圈和外圈分别与轴向承力套和轴向力传感器固定连接，所述第三盘式静态扭矩传感器的外圈通过螺栓与轴向传感器固定连接，所述第三盘式静态扭矩传感器的内圈通过螺栓与轴向承力套固定连接，所述螺栓夹具通过螺栓固定连接在轴向承力套内侧，所述对手件夹具通过止动销安装在螺栓夹具内。

优选的，所述滑动机构包括上下设置的第一滑台和第二滑台，所述架台大板顶部固定连接有两个左右设置的第一滑轨，所述第二滑台位于第一滑轨上方，两个所述第一滑轨上均滑动连接有两个前后设置的第一滑块，所述第一滑块与第二滑台固定连接，所述第二滑台顶部固定连接有两个前后设置的第二滑轨，所述第一滑台位于第二滑轨上方，两个第二滑轨上均滑动连接有左右设置的两个第二滑块，所述第二滑块与第一滑台固定连接，所述第二固定立板和第三固定立板均固定连接在第一滑台顶部。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过设置动态扭矩测量机构、油管检测机构和螺栓检测机构，不仅能够集两种测量方式于一体，还能直接对刹车油管螺纹接头和螺栓进行检测，从而减小了采用替代件检测产生的测量误差，结构简单、使用方便，且集成式结构降低了设备成本。

附图说明

图1为本实用新型立体图；

图2为本实用新型动态扭矩测量机构立体图；

图3为本实用新型静态扭矩测量机构立体图；

图4为本实用新型油管检测机构立体剖视图；

图5为本实用新型螺栓检测机构立体剖视图；

图6为本实用新型滑动机构立体图；

图7为本实用新型螺栓夹具立体图；

图8为本实用新型对手件夹具安装结构图；

图9为本实用新型套筒立体图；

图10为本实用新型锥面固定头及承力杆立体图。

图中标号：1、型材架台；11、架台大板；2、动态扭矩测量机构；21、伺服电机；22、减速机；23、第一固定立板；24、同步轮；25、同步带；26、涨紧轮；27、支撑架；28、第一盘式静态扭矩传感器；29、中空轴；210、联轴器；211、第一动态扭矩传感器；212、套筒；3、油管检测机构；31、第二固定立板；32、接头固定板；33、传感器连接座；34、锥面固定头；35、圆锥推力球轴承；36、承力杆；37、负荷传感器；38、传力板；39、第二盘式静态扭矩传感器；4、螺栓检测机构；41、第三固定立板；42、标准垫板；43、承力板；44、轴向力传感器；45、止动板；46、调心滚子轴承；47、轴向承力套；48、第三盘式静态扭矩传感器；49、螺栓夹具；410、对手件夹具；5、滑动机构；51、第一滑台；52、第二滑台；53、第一滑轨；54、第一滑块；55、第二滑轨；56、第二滑块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-10，本实用新型提供一种技术方案：一种集成式刹车油管螺纹接头和螺栓紧固性能测试机，包括前侧为双开门的型材架台1，型材架台1顶部为架台大板11，架台大板11顶部靠近左右两侧处分别安装有静态扭矩测量机构和动态扭矩测量机构2，静态扭矩测量机构底部固定连接有滑动机构5，并通过滑动机构5与架台大板11滑动连接；

动态扭矩测量机构2包括：伺服电机21、减速机22、第一固定立板23、同步轮24、同步带25、涨紧轮26、第一盘式静态扭矩传感器28、中空轴29、联轴器210、第一动态扭矩传感器211、套筒212，伺服电机21和减速机22之间通过螺栓固定连接，并均固定连接在架台大板11底部，架台大板11顶部固定连接有由三个上下错位且开口朝向不一的U形板构成的支撑架27，第一动态扭矩传感器211和第一盘式静态扭矩传感器28通过支座分别安装在支撑架27顶部靠近左右两侧处，中空轴29位于第一动态扭矩传感器211和第一盘式静态扭矩传感器28之间，并通过滚珠轴承与支撑架27活动连接，中空轴29左端通过联轴器210与第一动态扭矩传感器211传动连接，第一动态扭矩传感器211左侧输出端方头上固定连接有套筒212，套筒212的左侧开设有六边形卡槽，且套筒212右侧开设有与第一动态扭矩传感器211左端相匹配的方形卡槽，第一固定立板23固定连接在架台大板11底部位于减速机22右侧处，支撑架27上和第一固定立板23右侧均设有同步轮24，且架台大板11上开设有矩形槽，两个同步轮24通过贯穿矩形槽的同步带25传动连接，中空轴29和减速机22输出轴分别贯穿相邻的同步轮24，支撑架27上位于中空轴29下方处活动连接有涨紧轮26，检测时可以带动油管和螺栓转动，以进行扭矩测试，同时能对动态扭矩进行检测；

油管检测机构3包括第二固定立板31、接头固定板32、传感器连接座33、圆锥推力球轴承35、负荷传感器37、承力杆36、第二盘式静态扭矩传感器39、传力板38，第二固定立板31固定连接在滑动机构5顶部，且第二固定立板31上开设有第一穿孔，第二固定立板31右侧通过螺栓安装有安装座，接头固定板32通过螺栓安装在安装座上，接头固定板32中心开设有与第一穿孔同轴心的螺纹孔，传感器连接座33固定连接在第二固定立板31左侧，圆锥推力球轴承35和负荷传感器37均位于传感器连接座33内，且为左右设置，圆锥推力球轴承35外圈与负荷传感器37固定连接，负荷传感器37与传感器连接座33内壁固定连接，承力杆36左端依次穿过圆锥推力球轴承35和负荷传感器37内侧，第二盘式静态扭矩传感器39固定连接在传感器连接座33左侧，传感器连接座33的两侧均开设有通孔，且通孔内固定连接有滚珠轴承，承力杆36的两端分别贯穿相邻的滚珠轴承，并分别延伸至第一穿孔内腔和第二盘式静态扭矩传感器39内侧，承力杆36右端设有锥面固定头34，承力杆36左端开设有凹槽，凹槽底部开设有插孔，锥面固定头34远离承力杆36的一端为圆锥头，且锥面固定头34靠近凹槽的一侧为块状凸出结构，且块状凸出结构上固定连接有与插孔相匹配的插杆，承力杆36左端活动连接有传力板38，传力板38通过螺栓与盘式静态扭矩传感器固定连接，对油管螺纹接头上的螺纹的静态扭矩进行检测；

螺栓检测机构4包括第三固定立板41、承力板43、止动板45、标准垫板42、轴向力传感器44、调心滚子轴承46、轴向承力套47、第三盘式静态扭矩传感器48、螺栓夹具49、对手件夹具410，第三固定立板41固定连接在滑动机构5顶部，轴向力传感器44固定连接在第三固定立板41上，止动板45通过螺栓固定连接在轴向力传感器44右侧，且止动板45上开设有第二穿孔，承力板43位于第二穿孔内，且承力板43中心开设有与第二穿孔同轴心的第三穿孔，标准垫板42卡在承力板43前侧，标准垫板42上开设有间隙孔，轴向承力套47和调心滚子轴承46均位于轴向力传感器44内侧，且调心滚子轴承46内圈和外圈分别与轴向承力套47和轴向力传感器44固定连接，第三盘式静态扭矩传感器48的外圈通过螺栓与轴向传感器固定连接，第三盘式静态扭矩传感器48的内圈通过螺栓与轴向承力套47固定连接，螺栓夹具49通过螺栓固定连接在轴向承力套47内侧，对手件夹具410通过止动销安装在螺栓夹具49内，对手件夹具410为圆柱状结构，且对手件夹具410左侧开设有用于防止螺母的凹槽，对螺栓上的螺纹的静态扭矩进行检测；

静态扭矩测量机构包括前后设置的油管检测机构3和螺栓检测机构4，且油管检测机构3和螺栓检测机构4均固定连接在滑动机构5顶部，滑动机构5包括上下设置的第一滑台51和第二滑台52，架台大板11顶部固定连接有两个左右设置的第一滑轨53，第二滑台52位于第一滑轨53上方，两个第一滑轨53上均滑动连接有两个前后设置的第一滑块54，第一滑块54与第二滑台52固定连接，第二滑台52顶部固定连接有两个前后设置的第二滑轨55，第一滑台51位于第二滑轨55上方，两个第二滑轨55上均滑动连接有左右设置的两个第二滑块56，第二滑块56与第一滑台51固定连接，第二固定立板31和第三固定立板41均固定连接在第一滑台51顶部，根据检测部件移动静态扭矩测量机构来选择相应的检测机构。

工作原理：使用时，将设备接通电源，进行螺栓紧固分析时，将承力板卡在止动板上的第二穿孔内，随后将标准垫板卡在承力板上，螺栓通过标准垫板上的间隙孔、承力板上的第三穿孔，直到螺栓夹具，同时将对手件夹具通过定位销安装在螺栓夹具上，并将螺母安装在对手件夹具上，用手拧紧螺栓头部，并移动第二滑台使螺栓检测机构与动态扭矩检测机构对齐，再移动第一滑台使螺栓头部卡在套筒上，启动伺服电机，依次通过减速机、同步轮、同步带、中空轴、联轴器、第一动态扭矩传感器、套筒带动螺栓转动，实现设定扭矩的拧紧，并测量此时的各项参数，以检测螺栓的紧固性能，进行刹车油管紧固分析时，将刹车油管的尾部依次穿过套筒、第一动态扭矩传感器、联轴器、中空轴、第一盘式静态扭矩传感器，通过第一动态扭矩传感器上的夹紧器锁紧刹车油管管身，并通过第一盘式静态扭矩传感器上的夹紧器锁紧刹车油管尾部，接着移动第一滑台和第二滑台，使油管检测机构与动态扭矩检测机构对齐，将刹车油管的螺纹接头拧入接头固定板上的螺纹孔内，并使油管接头的锥形头顶紧到锥面固定头，启动伺服电机通过第一动态扭矩传感器和套筒带动刹车油管转动，实现设定扭矩的拧紧，以检测刹车油管螺纹接头的紧固性能。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种集成式刹车油管螺纹接头和螺栓紧固性能测试机，包括前侧为双开门的型材架台(1)，其特征在于：所述型材架台(1)顶部为架台大板(11)，所述架台大板(11)顶部靠近左右两侧处分别安装有静态扭矩测量机构和动态扭矩测量机构(2)，所述静态扭矩测量机构底部固定连接有滑动机构(5)，并通过滑动机构(5)与架台大板(11)滑动连接；

所述静态扭矩测量机构包括前后设置的油管检测机构(3)和螺栓检测机构(4)，且油管检测机构(3)和螺栓检测机构(4)均固定连接在滑动机构(5)顶部。

2.根据权利要求1所述的一种集成式刹车油管螺纹接头和螺栓紧固性能测试机，其特征在于：所述动态扭矩测量机构(2)包括：伺服电机(21)、减速机(22)、第一固定立板(23)、同步轮(24)、同步带(25)、涨紧轮(26)、第一盘式静态扭矩传感器(28)、中空轴(29)、联轴器(210)、第一动态扭矩传感器(211)、套筒(212)；

所述伺服电机(21)和减速机(22)之间通过螺栓固定连接，并均固定连接在架台大板(11)底部，所述架台大板(11)顶部固定连接有由三个上下错位且开口朝向不一的U形板构成的支撑架(27)，所述第一动态扭矩传感器(211)和第一盘式静态扭矩传感器(28)通过支座分别安装在支撑架(27)顶部靠近左右两侧处，所述中空轴(29)位于第一动态扭矩传感器(211)和第一盘式静态扭矩传感器(28)之间，并通过滚珠轴承与支撑架(27)活动连接，所述中空轴(29)左端通过联轴器(210)与第一动态扭矩传感器(211)传动连接，所述第一动态扭矩传感器(211)左侧输出端方头上固定连接有套筒(212)，所述第一固定立板(23)固定连接在架台大板(11)底部位于减速机(22)右侧处，所述支撑架(27)上和第一固定立板(23)右侧均设有同步轮(24)，且架台大板(11)上开设有矩形槽，两个同步轮(24)通过贯穿矩形槽的同步带(25)传动连接，所述中空轴(29)和减速机(22)输出轴分别贯穿相邻的同步轮(24)，所述支撑架(27)上位于中空轴(29)下方处活动连接有涨紧轮(26)。

3.根据权利要求1所述的一种集成式刹车油管螺纹接头和螺栓紧固性能测试机，其特征在于：所述油管检测机构(3)包括第二固定立板(31)、接头固定板(32)、传感器连接座(33)、圆锥推力球轴承(35)、负荷传感器(37)、承力杆(36)、第二盘式静态扭矩传感器(39)、传力板(38)；

所述第二固定立板(31)固定连接在滑动机构(5)顶部，且第二固定立板(31)上开设有第一穿孔，所述第二固定立板(31)右侧通过螺栓安装有安装座，所述接头固定板(32)通过螺栓安装在安装座上，所述接头固定板(32)中心开设有与第一穿孔同轴心的螺纹孔，所述传感器连接座(33)固定连接在第二固定立板(31)左侧，所述圆锥推力球轴承(35)和负荷传感器(37)均位于传感器连接座(33)内，且为左右设置，所述圆锥推力球轴承(35)外圈与负荷传感器(37)固定连接，所述负荷传感器(37)与传感器连接座(33)内壁固定连接，所述承力杆(36)左端依次穿过圆锥推力球轴承(35)和负荷传感器(37)内侧，所述第二盘式静态扭矩传感器(39)固定连接在传感器连接座(33)左侧，所述传感器连接座(33)的两侧均开设有通孔，且通孔内固定连接有滚珠轴承，所述承力杆(36)的两端分别贯穿相邻的滚珠轴承，并分别延伸至第一穿孔内腔和第二盘式静态扭矩传感器(39)内侧，所述承力杆(36)右端设有锥面固定头(34)，所述承力杆(36)左端活动连接有传力板(38)，所述传力板(38)通过螺栓与盘式静态扭矩传感器固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种集成式刹车油管螺纹接头和螺栓紧固性能测试机，其特征在于：所述螺栓检测机构(4)包括第三固定立板(41)、承力板(43)、止动板(45)、标准垫板(42)、轴向力传感器(44)、调心滚子轴承(46)、轴向承力套(47)、第三盘式静态扭矩传感器(48)、螺栓夹具(49)、对手件夹具(410)；

所述第三固定立板(41)固定连接在滑动机构(5)顶部，所述轴向力传感器(44)固定连接在第三固定立板(41)上，所述止动板(45)通过螺栓固定连接在轴向力传感器(44)右侧，且止动板(45)上开设有第二穿孔，所述承力板(43)位于第二穿孔内，且承力板(43)中心开设有与第二穿孔同轴心的第三穿孔，所述标准垫板(42)卡在承力板(43)前侧，标准垫板(42)上开设有间隙孔，所述轴向承力套(47)和调心滚子轴承(46)均位于轴向力传感器(44)内侧，且所述调心滚子轴承(46)内圈和外圈分别与轴向承力套(47)和轴向力传感器(44)固定连接，所述第三盘式静态扭矩传感器(48)的外圈通过螺栓与轴向传感器固定连接，所述第三盘式静态扭矩传感器(48)的内圈通过螺栓与轴向承力套(47)固定连接，所述螺栓夹具(49)通过螺栓固定连接在轴向承力套(47)内侧，所述对手件夹具(410)通过止动销安装在螺栓夹具(49)内。

5.根据权利要求3所述的一种集成式刹车油管螺纹接头和螺栓紧固性能测试机，其特征在于：所述滑动机构(5)包括上下设置的第一滑台(51)和第二滑台(52)，所述架台大板(11)顶部固定连接有两个左右设置的第一滑轨(53)，所述第二滑台(52)位于第一滑轨(53)上方，两个所述第一滑轨(53)上均滑动连接有两个前后设置的第一滑块(54)，所述第一滑块(54)与第二滑台(52)固定连接，所述第二滑台(52)顶部固定连接有两个前后设置的第二滑轨(55)，所述第一滑台(51)位于第二滑轨(55)上方，两个第二滑轨(55)上均滑动连接有左右设置的两个第二滑块(56)，所述第二滑块(56)与第一滑台(51)固定连接，所述第二固定立板(31)和第三固定立板(41)均固定连接在第一滑台(51)顶部。

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