CN2814395Y - 高强度螺栓连接副测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高强度螺栓连接副测试装置，由机架、拉力传感器、螺栓夹持机构、动态扭力传感器、扭力施加机构依次串连接组成机械测试执行机构，传感器输出的信号经由数据处理模块处理后由数据显示器显示。它减化了测试程序，并能同时准确测得扭矩系数在内的三个参数值。

Description

高强度螺栓连接副测试装置

技术领域：

本实用新型涉及一种螺栓机械强度参数测试装置，特别是指一种高强度螺栓连接副机械强度参数测试装置。

背景技术：

高强度螺栓连接副在日常生产和生活中应用极为广泛，其机械性能直接影响着使用的安全。因此作为一种几乎是无处不在的产品，其质量品质生死尤关，螺栓特别是高强度螺栓连接副的机械性能参数的测试，自然显得十分重要。目前，高强度螺栓连接副的几个主要的机械性能参数-----施拧扭矩、预拉力和扭矩系数性能参数的检测方法主要有以下几种：(1)预拉力：用轴力计、电阻应变仪进行单独测试，取得该参数值；(2)施拧扭矩：用扭矩扳手、扭矩传感器配测试仪表单独进行；(3)扭矩系数：同时记录分别由轴力测试仪器测得的预拉力值和由施拧扭矩测试仪器测的施拧扭矩值，再将它们按照国家标准所规定的运算公式计算得到。

上述测试方法存在着以下不足之处：检测方法中测得的预拉力、施拧扭矩参数的取得，都是用相互独立的手段和步骤完成的，所得到的独立参数虽然具有一定的参考价值，但精度不够；依据该两参数推算出的扭矩系数，靠的是将上述尽可所能同时读出的两个独立参数的测量值，按参数定义计算得出。这样，即使是在测试过程中，被测件的施拧扭矩和预拉力参数都存在着不断变化的情况，特别是施拧扭矩，如果测试者不加力或加力不均匀，其测量得来的施拧扭矩参数值会有所不同。因而计算得来的扭矩系数的准确度，亦过分地依赖于测试人员的技能以及操作熟练程度，普遍引入了人为误差。同时，这样测得的也并非严格按国标意义上的施拧扭矩值及扭矩系数。另外各个参数分别测得，有的参数又需经过计算，操作上也十分不便。

实用新型内容：

本实用新型的目的就是提供一种高强度螺栓连接副测试装置，不但能在同一过程中测量预拉力、施拧扭矩，也能方便地在测量预拉力、施拧扭矩两参数的同时准确地得出扭矩系数。

本实用新型是通过如下技术方案来实现的。本实用新型的高强度螺栓连接副测试装置由机架、拉力传感器、螺栓夹持机构、动态扭力传感器、扭力施加机构、数据处理模块、数据显示单元以及控制键盘组成；拉力传感器的一端刚性固定在机架上，另一端与螺帽夹持机构刚性连接，被测试螺栓的螺杆能够依次穿过垫片、螺帽夹持机构的通孔进入下游侧，而螺帽端则留在螺帽夹持机构的有垫片侧；螺栓的螺杆再依次穿过固定于机架并与螺栓同轴正对着的夹持机构通孔、施拉垫片后与适配的螺母旋接，施扭机构的扭力施加于与螺栓同轴设置的动态扭力传感器的扭力接受端并通过该动态扭力传感器转施加于螺母上；拉力传感器、动态扭力传感器输出的信号分别送入与控制键盘连接的数据处理模块处理后得到的参数数据，最后经由显示器直接显示出施拧扭矩、预拉力和扭矩系数的参数值。

本实用新型的高强度螺栓连接副测试装置由于采用了施拧扭矩、预拉力两参数同步测试机构以及智能数据处理系统，使得大大减化了测试程序，并能同时得到包括扭矩系数在内的准确参数值。

附图说明：

图1是本实用新型的高强度螺栓连接副测试装置的系统工作原理图；

图2是本实用新型的高强度螺栓连接副测试装置的螺栓夹持机构改进后的结构原理剖视图；

图3是本实用新型的高强度螺栓连接副测试装置的螺栓夹持机构改进后的结构原理正视图；

具体实施例：

下面结合附图，对本实用新型的高强度螺栓连接副测试装置做进一步的描述。如图1所示，本实用新型的高强度螺栓连接副测试装置由机架1、拉力传感器2、螺栓夹持机构(3，3`)、动态扭力传感器4、扭力施加机构7、数据处理模块5、数据显器6以及控制键盘15组成。其中螺栓夹持机构(3，3`)包括有螺帽夹持机构3和螺杆夹持机构3`。拉力传感器2的一端由锁紧机构9刚性固定在机架1上，另一端与螺帽夹持机构3刚性连接。被测试螺栓10的螺杆依次穿过垫片11、螺帽夹持机构3的通孔12进入下游的另一侧，而螺帽端则留在螺帽夹持机构3之垫片11设置的一侧；螺栓10的螺杆再依次穿过固定于机架1的、并与螺栓10同轴正对着的夹持机构3`的通孔12`、施拉垫片11`后，与适配的螺母13旋接；施扭机构7的扭力施加于与螺栓10同轴设置于机架1上的动态扭力传感器4的扭力接受端8上，并通过该动态扭力传感器4无衰减地传递于螺母13上；拉力传感器2、动态扭力传感器4输出的信号分别送入与控制键盘15相连的数据处理模块5进行处理，处理后的参数数据经显示器6直接显示，同时得出施拧扭矩、预拉力和扭矩系数的参数值。

测试时，按上述步骤要求将被测试螺栓10装配于测试装置上，然后以施扭机构7施加扭力，直至将螺母13收紧。随着螺栓10的不同预拉力承受的时刻的到来，都分别有相应时刻的施拧扭矩、预拉力和扭矩系数三参数值的同时显示。这样可以方便、同步、准确地测试出螺栓10在任意负载情况下的三个参数，使测试程序尤为简化，测试效率及测试结果的精度明显提高。

由拉力传感器及动态扭力传感器输出的信号，分别经过数据处理模块5中的变送器及模数转换后，进行数字计算及显示处理，再通过数据通讯接口与显示器6、控制键盘15连接。

本实用新型的高强度螺栓连接副测试装置的施拧机构7可以是套筒板手、或者电动扳手，为了提高测试装置的自动化程度及测试规范程度，也可以设置成调速马达驱动装置。

如图2、3所示，本实用新型的高强度螺栓连接副测试装置的螺栓10的夹持机构的设计可以做进一步的改进，即螺栓10的两头夹持机构(3，3`)的通孔(12，12`)的周围，可以设计成2层、3层或多层同心环阶(14，14`)，并配以相应尺寸的垫片(11，11`)，与螺栓10测试相适配的同心环阶14与14`的深度、直径对应相等，相应的垫片11与11`的直径也对应相等并分别与不同的环阶(14，14`)相适配。如此改进后的本实用新型的测试装置，在最大限度地适应不同型号及长度尺寸的螺栓测试需要的同时，又保证了夹持机构具有足够的刚性，能承载足够的负载力。

需要指出的是，凡不脱离本实用新型的技术构思、技术方案，以技术特征的等效替换等所得出的技术方案，均是本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1、一种高强度螺栓连接副测试装置，包括机架(1)、拉力传感器(2)、螺栓夹持机构(3，3`)、动态扭力传感器(4)、扭力施加机构(7)，其中螺栓夹持机构(3，3`)分为螺帽夹持机构(3)和螺杆夹持机构(3`)，其特征是：该测试装置还设有数据处理模块(5)、数据显器(6)以及控制键盘(15)；所述的拉力传感器(2)的一端由锁紧机构(9)刚性固定在所述机架(1)上，另一端与所述螺帽夹持机构(3)刚性连接，螺栓(10)的螺杆依次穿过垫片(11)、螺帽夹持机构(3)的通孔(12)、固定于机架(1)上的与螺栓(10)同轴正对着的螺杆夹持机构(3`)的通孔(12`)、施拉垫片(11`)后，与适配的螺母(13)旋接；所述扭力施加机构(7)和与螺栓(10)同轴设置于机架(1)上的所述动态扭力传感器(4)的扭力接受端(8)衔接，并通过该动态扭力传感器(4)与所述螺母(13)衔接；所述拉力传感器(2)和动态扭力传感器(4)输出的信号分别送入与控制键盘(15)相连的数据处理模块(5)，经所述数据处理模块(5)处理后的测试数据送入显示器(6)。

2、按权利要求1所述的高强度螺栓连接副测试装置，其特征是：所述的施扭机构(7)可以是套筒扳手、电动扳手或调速马达驱动装置。

3、按权利要求1或2所述高强度螺栓连接副测试装置，其特征是：所述夹持机构(3，3`)的通孔(12，12`)的周围，分别设有两层、三层或多层同心环阶(14，14`)，所述垫片(11)的数量及尺寸分别与各环阶(14)相适配，垫片(11`)的数量及尺寸分别与各环阶(14`)相适配，而所述的同心环阶(14)与(14`)的设置层数及各层深度、直径对应相等。

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