CN224216449U - 一种用于风电内六角螺栓应力检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于风电螺栓应力检测技术领域，尤其是一种用于风电内六角螺栓应力检测设备，针对背景技术提出的无法检测螺杆与螺栓头连接处应力以及测试部位调节能力不足的问题，现提出以下方案，包括机台，所述机台顶部外壁通过螺钉固定连接有气缸，且气缸活塞杆固定连接有L型板，所述L型板一侧外壁焊接有齿条。本实用新型通过双头固定座上的螺杆定位口和螺栓头定位槽的设计，可快速将风电内六角螺栓的螺栓头与螺杆分别进行测试，有效识别疲劳裂纹风险，活动座与丝杆的联动设计，能够使得活动块沿提升板的内壁滑动，从而改变螺杆的夹持区域，将螺杆的螺纹根部或中部对准拉力加载点，满足不同测试需求，提升出厂检测的覆盖率和准确性。

Description

一种用于风电内六角螺栓应力检测设备

技术领域

本实用新型涉及风电螺栓应力检测技术领域，尤其涉及一种用于风电内六角螺栓应力检测设备。

背景技术

风电内六角螺栓是一种专用于风力发电设备的高强度紧固件，其结构包括螺杆和一体成型的六角形螺栓头。由于风力发电机长期承受复杂交变载荷(如风载、振动等)，螺栓的应力分布直接影响设备的稳定性和安全性。此类螺栓通常采用高强度合金钢制造，需满足严格的抗拉、抗剪切及疲劳性能要求。在风电设备中，内六角螺栓广泛用于塔筒连接、叶片固定及齿轮箱装配等关键部位，其应力状态的精确检测对预防螺栓断裂、延长设备寿命至关重要。

目前，风电内六角螺栓在出厂前的应力检测技术存在以下不足：

无法检测螺杆与螺栓头连接处应力：现有检测设备多采用单向拉伸或扭矩测试，仅能获取螺杆部分的应力数据，而螺栓头与螺杆连接处(应力集中区域)的疲劳裂纹难以被捕捉，影响出厂产品的可靠性。

测试部位调节能力不足：螺栓的夹持位置固定，无法根据实际需求调整测试部位。例如，若需检测螺栓不同区段的应力分布(如螺纹根部或螺杆中部)，需更换夹具或重新安装螺栓，操作繁琐且效率低下，难以满足出厂前批量检测的高效需求。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种用于风电内六角螺栓应力检测设备，克服了现有技术的不足，有效的解决了无法检测螺杆与螺栓头连接处应力以及测试部位调节能力不足的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种用于风电内六角螺栓应力检测设备，包括机台，所述机台顶部外壁通过螺钉固定连接有气缸，且气缸活塞杆固定连接有L型板，所述L型板一侧外壁焊接有齿条，且齿条的外壁上啮合有齿轮，所述齿轮内壁中心处贯穿安装有旋转轴，且旋转轴顶部外壁固定连接有双头固定座；

所述双头固定座一侧设置有活动座，且活动座顶部外壁焊接有活动块，所述活动块的外壁上滑动连接有提升板，且活动块内壁螺接有丝杆，所述丝杆一端外壁转动连接在提升板的顶部外壁上，所述提升板顶部外壁焊接有U型板，且U型板顶部外壁安装有液压油缸。

优选的，所述U型板和液压油缸的连接处安装有拉力传感器。

优选的，所述双头固定座和活动座之间放置有风电内六角螺栓，且风电内六角螺栓的外壁上螺接有螺帽，螺帽紧贴在活动座的外壁上。

优选的，所述风电内六角螺栓包括螺杆和设置于螺杆一端外壁上的螺栓头，其中，螺杆放置于双头固定座和活动座的内壁上。

优选的，所述双头固定座一侧外壁开设有螺杆定位口，且双头固定座另一侧外壁开设有螺栓头定位槽，所述螺杆贯穿设置于螺杆定位口的内壁上，且螺栓头与螺栓头定位槽的尺寸相适配。

优选的，所述液压油缸的外壁上固定连接有连接板，且连接板一侧外壁通过螺钉固定连接有电控柜，所述电控柜安装在机台的顶部外壁上，且液压油缸与气缸、液压油缸和拉力传感器之间均通过信号线连接。

优选的，所述旋转轴通过轴承转动连接在机台的顶部外壁上，且旋转轴底部外壁焊接有限位环，限位环紧贴在机台的顶部内壁上。

本实用新型的有益效果为：

1、本设计的用于风电内六角螺栓应力检测设备，通过双头固定座上的螺杆定位口和螺栓头定位槽的设计，可快速将风电内六角螺栓的螺栓头与螺杆分别进行测试，在出厂前检测中，当完成螺杆部分测试后，旋转轴驱动双头固定座旋转度，能够使螺栓头定位槽切换至测试位置，配合拉力传感器与液压油缸的协同作用，可对螺栓头与螺杆的连接处施加精准载荷，实时监测该区域的应力分布，有效识别疲劳裂纹风险，确保出厂产品质量的可靠性；

2、本设计的用于风电内六角螺栓应力检测设备，活动座与丝杆的联动设计，能够使得活动块沿提升板的内壁滑动。通过旋转丝杆，活动座的水平位置可自由调节，从而改变螺杆的夹持区域，例如，在出厂检测中，将螺杆的螺纹根部或中部对准拉力加载点，满足不同测试需求，提升出厂检测的覆盖率和准确性。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种用于风电内六角螺栓应力检测设备的整体结构立体示意图一；

图2为本实用新型提出的一种用于风电内六角螺栓应力检测设备的整体结构立体示意图二；

图3为本实用新型提出的一种用于风电内六角螺栓应力检测设备的风电内六角螺栓应力检测时的结构示意图一；

图4为本实用新型提出的一种用于风电内六角螺栓应力检测设备的风电内六角螺栓应力检测时的结构示意图二；

图5为本实用新型提出的一种用于风电内六角螺栓应力检测设备的双头固定座、活动座和风电内六角螺栓拆分结构示意图。

图中：1、机台；2、气缸；3、L型板；4、齿条；5、齿轮；6、旋转轴；7、双头固定座；8、活动座；9、活动块；10、提升板；11、丝杆；12、U型板；13、液压油缸；14、风电内六角螺栓；141、螺杆；142、螺栓头；15、限位环；16、螺杆定位口；17、螺栓头定位槽；18、连接板；19、电控柜。

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。

参照图1-图5，实施例一，一种用于风电内六角螺栓应力检测设备，包括机台1，机台1顶部外壁通过螺钉固定连接有气缸2，且气缸2活塞杆固定连接有L型板3，L型板3一侧外壁焊接有齿条4，且齿条4的外壁上啮合有齿轮5，齿轮5内壁中心处贯穿安装有旋转轴6，且旋转轴6顶部外壁固定连接有双头固定座7，旋转轴6通过轴承转动连接在机台1的顶部外壁上，且旋转轴6底部外壁焊接有限位环15，限位环15紧贴在机台1的顶部内壁上。

机台1作为设备基体，顶部通过螺钉固定气缸2，气缸2的活塞杆连接L型板3，L型板3焊接齿条4，与齿轮5啮合驱动旋转轴6转动，旋转轴6通过轴承固定在机台1上，其顶部固定双头固定座7，双头固定座7的一侧开设螺杆定位口16，用于固定螺杆141，双头固定座7的另一侧开设螺栓头定位槽17，尺寸与螺栓头142匹配，旋转轴6底部的限位环15能够防止旋转轴6从机台1中脱离。

实施例二，双头固定座7一侧设置有活动座8，且活动座8顶部外壁焊接有活动块9，活动块9的外壁上滑动连接有提升板10，且活动块9内壁螺接有丝杆11，丝杆11一端外壁转动连接在提升板10的顶部外壁上，提升板10顶部外壁焊接有U型板12，且U型板12顶部外壁安装有液压油缸13，U型板12和液压油缸13的连接处安装有拉力传感器。

活动座8焊接活动块9，活动块9与提升板10滑动连接，活动块9内部螺接丝杆11，丝杆11一端转动连接于提升板10的顶部。旋转丝杆11时，活动座8能够沿水平方向移动，从而调整螺杆141的夹持位置，U型板12顶部安装液压油缸13，液压油缸13与U型板12的连接处集成拉力传感器，用于实时采集载荷数据。

双头固定座7和活动座8之间放置有风电内六角螺栓14，且风电内六角螺栓14的外壁上螺接有螺帽，螺帽紧贴在活动座8的外壁上，风电内六角螺栓14包括螺杆141和设置于螺杆141一端外壁上的螺栓头142，其中，螺杆141放置于双头固定座7和活动座8的内壁上。

双头固定座7一侧外壁开设有螺杆定位口16，且双头固定座7另一侧外壁开设有螺栓头定位槽17，螺杆141贯穿设置于螺杆定位口16的内壁上，且螺栓头142与螺栓头定位槽17的尺寸相适配。

液压油缸13的外壁上固定连接有连接板18，且连接板18一侧外壁通过螺钉固定连接有电控柜19，电控柜19安装在机台1的顶部外壁上，且液压油缸13与气缸2、液压油缸13和拉力传感器之间均通过信号线连接。

电控柜19通过连接板18固定在机台1上，电控柜19内部可集成PLC控制器与数据采集模块。液压油缸13、气缸2及拉力传感器通过信号线与电控柜19连接，实现载荷施加、旋转控制及数据反馈的自动化。

工作原理：风电内六角螺栓的出厂前应力检测流程如下：

风电内六角螺栓14的安装与定位：不仅能够选择将风电内六角螺栓14的螺杆141插入双头固定座7的螺杆定位口16，还能够选择将螺栓头142嵌入螺栓头定位槽17中，活动座8通过丝杆11调节至与双头固定座7对齐，确保风电内六角螺栓14水平固定，满足出厂检测的装夹效率要求。

螺杆141应力检测：启动气缸2，推动L型板3带动齿条4平移，齿轮5会驱动旋转轴6旋转，切换双头固定座7上的螺杆定位口16和螺栓头定位槽17至测试位置，当螺杆定位口16处于测试位置时，通过液压油缸13对螺杆141施加轴向拉力，直至拉断，拉力传感器实时记录应力数据，确保出厂螺栓的力学性能符合标准。

螺栓头142连接处检测：完成螺杆141测试后，气缸2复位，旋转轴6旋转180度，将螺栓头142切换至测试位置。液压油缸13再次施加载荷，检测螺栓头142与螺杆141连接处的应力分布，确保出厂前无潜在缺陷。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于风电内六角螺栓应力检测设备，包括机台(1)，其特征在于，所述机台(1)顶部外壁通过螺钉固定连接有气缸(2)，且气缸(2)活塞杆固定连接有L型板(3)，所述L型板(3)一侧外壁焊接有齿条(4)，且齿条(4)的外壁上啮合有齿轮(5)，所述齿轮(5)内壁中心处贯穿安装有旋转轴(6)，且旋转轴(6)顶部外壁固定连接有双头固定座(7)；

所述双头固定座(7)一侧设置有活动座(8)，且活动座(8)顶部外壁焊接有活动块(9)，所述活动块(9)的外壁上滑动连接有提升板(10)，且活动块(9)内壁螺接有丝杆(11)，所述丝杆(11)一端外壁转动连接在提升板(10)的顶部外壁上，所述提升板(10)顶部外壁焊接有U型板(12)，且U型板(12)顶部外壁安装有液压油缸(13)。

2.根据权利要求1所述的一种用于风电内六角螺栓应力检测设备，其特征在于，所述U型板(12)和液压油缸(13)的连接处安装有拉力传感器。

3.根据权利要求1所述的一种用于风电内六角螺栓应力检测设备，其特征在于，所述双头固定座(7)和活动座(8)之间放置有风电内六角螺栓(14)，且风电内六角螺栓(14)的外壁上螺接有螺帽，螺帽紧贴在活动座(8)的外壁上。

4.根据权利要求3所述的一种用于风电内六角螺栓应力检测设备，其特征在于，所述风电内六角螺栓(14)包括螺杆(141)和设置于螺杆(141)一端外壁上的螺栓头(142)，其中，螺杆(141)放置于双头固定座(7)和活动座(8)的内壁上。

5.根据权利要求1所述的一种用于风电内六角螺栓应力检测设备，其特征在于，所述双头固定座(7)一侧外壁开设有螺杆定位口(16)，且双头固定座(7)另一侧外壁开设有螺栓头定位槽(17)，所述螺杆(141)贯穿设置于螺杆定位口(16)的内壁上，且螺栓头(142)与螺栓头定位槽(17)的尺寸相适配。

6.根据权利要求1所述的一种用于风电内六角螺栓应力检测设备，其特征在于，所述液压油缸(13)的外壁上固定连接有连接板(18)，且连接板(18)一侧外壁通过螺钉固定连接有电控柜(19)，所述电控柜(19)安装在机台(1)的顶部外壁上，且液压油缸(13)与气缸(2)、液压油缸(13)和拉力传感器之间均通过信号线连接。

7.根据权利要求1所述的一种用于风电内六角螺栓应力检测设备，其特征在于，所述旋转轴(6)通过轴承转动连接在机台(1)的顶部外壁上，且旋转轴(6)底部外壁焊接有限位环(15)，限位环(15)紧贴在机台(1)的顶部内壁上。