CN219038246U - 一种实现四槽螺母紧固扭矩和夹紧力检测的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种实现四槽螺母紧固扭矩和夹紧力检测的装置，包括基座、安装架和三合一夹紧力多扭矩传感器，安装架和三合一夹紧力多扭矩传感器左右间隔固定在基座上，还包括摩擦垫片、定位工装和用于安装待测试四槽螺母的螺母旋合件，摩擦垫片安装在三合一夹紧力多扭矩传感器的一侧，螺母旋合件与摩擦垫片同轴分布，定位工装设置在三合一夹紧力多扭矩传感器内，且用于调节螺母旋合件的左右位置，安装架上固定有伺服马达，伺服马达的输出轴上固定有用于与待测试四槽螺母相固定的旋具；优点是具有通用性较好、设计合理，操作简单、测量精确、安全可靠、制造成本低的优点。

Description

一种实现四槽螺母紧固扭矩和夹紧力检测的装置

技术领域

本实用新型涉及四槽螺母检测技术领域，尤其涉及一种实现四槽螺母紧固扭矩和夹紧力检测的装置。

背景技术

螺纹紧固件在汽车上的应用非常广泛，其所起的紧固联接作用也非常重要，螺纹联接的可靠性主要通过紧固时轴向产生的预紧力保证，在螺纹紧固件出厂前需要对其进行检测，以保证其质量，但综合目前的检测手段和监控成本，要做到装配时能测得每个螺纹紧固件装配扭矩对应的预紧力还是比较困难的。所以，监控螺纹紧固件经表面处理后的摩擦系数，就成为确保螺纹联接可靠的另一种方法。

对四槽螺母的摩擦系数检测，通常是在实验室条件下，利用传感器原理测得试样的紧固扭矩和对应夹紧力（即夹紧力），再利用ISO 16047标准推荐的公式而计算得到，但是标准ISO 16047:2005所推荐的对试样的装夹方法，受限于检测设备的结构、尺寸以及陪试件，无法完成更大规格（例如，M100×1.5）螺母的检测，通用性较差，为了解决上述问题，设计一种特制的检测装置是非常必要的。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种实现四槽螺母紧固扭矩和夹紧力检测的装置，其具有通用性较好、设计合理，操作简单、测量精确、安全可靠、制造成本低的优点。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种实现四槽螺母紧固扭矩和夹紧力检测的装置，包括基座、安装架和三合一夹紧力多扭矩传感器，所述安装架和所述三合一夹紧力多扭矩传感器左右间隔固定在所述基座上，还包括摩擦垫片、定位工装和用于安装待测试四槽螺母的螺母旋合件，所述摩擦垫片安装在所述三合一夹紧力多扭矩传感器的一侧，所述螺母旋合件与所述摩擦垫片同轴分布，所述定位工装设置在所述三合一夹紧力多扭矩传感器内，且用于调节所述螺母旋合件的左右位置，所述安装架上固定有伺服马达，所述伺服马达的输出轴上固定有用于与待测试四槽螺母相固定的旋具。

所述定位工装包括安装套筒和调节螺栓，所述三合一夹紧力多扭矩传感器具有一水平分布的安装腔，所述安装套筒连接在所述安装腔内，所述调节螺栓通过位移单元能左右滑动连接在所述安装套筒内，且所述调节螺栓的一端伸出所述安装套筒后与所述螺母旋合件相固定。

所述位移单元包括调节螺母和定位套筒，所述调节螺母连接在所述安装腔的端部，所述定位套筒套设在所述调节螺栓上，且所述定位套筒的外壁与所述安装套筒的内壁相接触，所述定位套筒的端部与所述调节螺母相接触。

所述安装套筒具有一左右贯通的通槽，所述通槽的纵截面呈正五边形、正六边形或正七边形，所述定位套筒的纵截面与所述通槽的纵截面相适配。

所述安装套筒具有一裸露在所述安装腔外侧的限位部，所述限位部上开设一有定位孔，所述三合一夹紧力多扭矩传感器的外侧固定有一定位轴，所述定位轴插入设置在所述定位孔内。

所述摩擦垫片上同轴固定有定位环，所述定位环插入固定在所述安装腔内。

所述旋具包括一体成型的连接部和主体部，所述连接部与所述伺服马达的输出轴相连接，所述主体部的端部周向设置有四个夹爪，四个所述夹爪用于与待测试四槽螺母上的四个凹槽一一对应。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：螺母旋合件与定位工装相连接，定位工装则安装在三合一夹紧力多扭矩传感器内，三合一夹紧力多扭矩传感器为现有技术，其能够在一个传感器上集成测量拧紧过程中的轴向力、总扭矩、端面扭矩或螺纹扭矩的测量通道，待测试四槽螺母安装在螺母旋合件上，只要替换不同规格的螺母旋合件，即可以完成不同规格四槽螺母的测试；待测试四槽螺母通过伺服马达驱动，当四槽螺母一端面与摩擦垫片贴合时，整个定位工装轴向开始受拉，产生夹紧力；当拧紧至目标扭矩时，三合一夹紧力多扭矩传感器读取当时的紧固扭矩和夹紧力，再通过软件计算完成试验要求的测量，具有设计合理，操作简单、测量精确、安全可靠、制造成本低的优点。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的剖视图；

图3为本实用新型中定位工装与螺母旋合件配合时的立体结构示意图；

图4为本实用新型中图3分解状态时的立体结构示意图；

图5为本实用新型中摩擦垫片的立体结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明，但不作为对本实用新型的限定。

实施例一：如图所示，一种实现四槽螺母紧固扭矩和夹紧力检测的装置，包括基座1、安装架2和三合一夹紧力多扭矩传感器3，安装架2和三合一夹紧力多扭矩传感器3左右间隔固定在基座1上，还包括摩擦垫片4、定位工装5和用于安装待测试四槽螺母的螺母旋合件6，摩擦垫片4安装在三合一夹紧力多扭矩传感器3的一侧，螺母旋合件6与摩擦垫片4同轴分布，定位工装5设置在三合一夹紧力多扭矩传感器3内，且用于调节螺母81旋合件6的左右位置，安装架2上固定有伺服马达7，伺服马达7的输出轴上固定有用于与待测试四槽螺母相固定的旋具71。

上述结构中，螺母旋合件6与定位工装5相连接，定位工装5则安装在三合一夹紧力多扭矩传感器3内，三合一夹紧力多扭矩传感器3为现有技术，其能够在一个传感器3上集成测量拧紧过程中的轴向力、总扭矩、端面扭矩或螺纹扭矩的测量通道，待测试四槽螺母安装在螺母旋合件6上，只要替换不同规格的螺母旋合件6，即可以完成不同规格四槽螺母的测试；待测试四槽螺母通过伺服马达7驱动，当四槽螺母一端面与摩擦垫片4贴合时，整个定位工装5轴向开始受拉，产生夹紧力；当拧紧至目标扭矩时，三合一夹紧力多扭矩传感器3读取当时的紧固扭矩和夹紧力，再通过软件计算完成试验要求的测量，具有设计合理，操作简单、测量精确、安全可靠、制造成本低的优点，并且能实现大规格(M100以上，夹紧力小于150KN)四槽螺母的检测。

定位工装5包括安装套筒51和调节螺栓52，三合一夹紧力多扭矩传感器3具有一水平分布的安装腔31，安装套筒51连接在安装腔31内，调节螺栓52通过位移单元8能左右滑动连接在安装套筒51内，且调节螺栓52的一端伸出安装套筒51后与螺母旋合件6相固定。

上述结构中，位移单元8的设置能调整调节螺栓52在安装腔31内的位置，当调节螺栓52的位置发生变化时，能带动螺母旋合件6进行水平移动，由此实现安装在螺母旋合件6上的待测试四槽螺母位置的调整，以适应现场工况，并且螺母旋合件6与调节螺栓52相螺接，由此可以根据待测试四槽螺母的内径选择合适尺寸的螺母旋合件6，通用性得到提高。

位移单元8包括调节螺母81和定位套筒82，调节螺母81连接在安装腔31的端部，定位套筒82套设在调节螺栓52上，且定位套筒的外壁与安装套筒51的内壁相接触，定位套筒的端部与调节螺母81相接触。

上述结构中，调节螺栓52穿设在安装腔31内，其末端与螺母旋合件6螺接，调节螺栓52位置的调节通过调节螺母81和定位套筒82的配合，调节螺母81螺接在安装腔31的端部，定位套筒82设在调节螺栓52上，定位套筒82的长度根据实际情况进行选择，由此调整调节螺栓52的伸出长度。

具体而言，当选择长度较小的定位套筒时，调节螺栓52伸出安装腔31的长度较长，当选择长度较长的定位套筒时，调节螺栓52伸出安装腔31的长度则较短。

安装套筒51具有一左右贯通的通槽53，通槽53的纵截面呈正五边形、正六边形或正七边形，定位套筒82的纵截面与通槽53的纵截面相适配。

在上述结构中，通槽53的纵截面呈正六边形，对应的，定位套筒82的纵截面也呈正六边形，由此起到固定防防旋转作用，防止拧紧时调节螺栓52产生跟转，定位套筒82的硬度需达到50HRC以上，以防止变形。

安装套筒51具有一裸露在安装腔31外侧的限位部，限位部上开设一有定位孔，三合一夹紧力多扭矩传感器3的外侧固定有一定位轴，定位轴插入设置在定位孔内。

在上述结构中，通过定位孔和定位轴的配合，既能起到安装导向的作用，又能避免在测试过程中安装套筒51发生转动，结构简单且实用。

摩擦垫片4上同轴固定有定位环41，定位环41插入固定在安装腔31内。

在上述结构中，定位环41插入设置在安装腔31内，使得摩擦垫片4安装较为可靠。

旋具71包括一体成型的连接部72和主体部73，连接部72与伺服马达7的输出轴相连接，主体部73的端部周向设置有四个夹爪74，四个夹爪74用于与待测试四槽螺母上的四个凹槽一一对应。

在上述结构中，连接部72和主体部73一体成型，连接部72具有一与伺服马达7的输出轴相适配的安装槽，主体部73则为空心设计，其端部设置的四个夹爪74与待测试四槽螺母上的四个凹槽一一对应，从而实现旋具71牢靠与待测试四槽螺母相固定，以利于进行测试。

值得注意的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非因此限定本实用新型的专利保护范围，本实用新型还可以对上述各种零部件的构造进行材料和结构的改进，或者是采用技术等同物进行替换。故凡运用本实用新型的说明书及图示内容所作的等效结构变化，或直接或间接运用于其他相关技术领域均同理皆包含于本实用新型所涵盖的范围内。

Claims (7)

1.一种实现四槽螺母紧固扭矩和夹紧力检测的装置，包括基座、安装架和三合一夹紧力多扭矩传感器，所述安装架和所述三合一夹紧力多扭矩传感器左右间隔固定在所述基座上，其特征在于：还包括摩擦垫片、定位工装和用于安装待测试四槽螺母的螺母旋合件，所述摩擦垫片安装在所述三合一夹紧力多扭矩传感器的一侧，所述螺母旋合件与所述摩擦垫片同轴分布，所述定位工装设置在所述三合一夹紧力多扭矩传感器内，且用于调节所述螺母旋合件的左右位置，所述安装架上固定有伺服马达，所述伺服马达的输出轴上固定有用于与待测试四槽螺母相固定的旋具。

2.根据权利要求1所述的一种实现四槽螺母紧固扭矩和夹紧力检测的装置，其特征在于：所述定位工装包括安装套筒和调节螺栓，所述三合一夹紧力多扭矩传感器具有一水平分布的安装腔，所述安装套筒连接在所述安装腔内，所述调节螺栓通过位移单元能左右滑动连接在所述安装套筒内，且所述调节螺栓的一端伸出所述安装套筒后与所述螺母旋合件相固定。

3.根据权利要求2所述的一种实现四槽螺母紧固扭矩和夹紧力检测的装置，其特征在于：所述位移单元包括调节螺母和定位套筒，所述调节螺母连接在所述安装腔的端部，所述定位套筒套设在所述调节螺栓上，且所述定位套筒的外壁与所述安装套筒的内壁相接触，所述定位套筒的端部与所述调节螺母相接触。

4.根据权利要求3所述的一种实现四槽螺母紧固扭矩和夹紧力检测的装置，其特征在于：所述安装套筒具有一左右贯通的通槽，所述通槽的纵截面呈正五边形、正六边形或正七边形，所述定位套筒的纵截面与所述通槽的纵截面相适配。

5.根据权利要求2所述的一种实现四槽螺母紧固扭矩和夹紧力检测的装置，其特征在于：所述安装套筒具有一裸露在所述安装腔外侧的限位部，所述限位部上开设一有定位孔，所述三合一夹紧力多扭矩传感器的外侧固定有一定位轴，所述定位轴插入设置在所述定位孔内。

6.根据权利要求2所述的一种实现四槽螺母紧固扭矩和夹紧力检测的装置，其特征在于：所述摩擦垫片上同轴固定有定位环，所述定位环插入固定在所述安装腔内。

7.根据权利要求1所述的一种实现四槽螺母紧固扭矩和夹紧力检测的装置，其特征在于：所述旋具包括一体成型的连接部和主体部，所述连接部与所述伺服马达的输出轴相连接，所述主体部的端部周向设置有四个夹爪，四个所述夹爪用于与待测试四槽螺母上的四个凹槽一一对应。

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