[發明專利]一種能指示緊固力矩的螺栓

無效

• 申請號: 200910108125.5
• 申請日: 2009-07-01
• 公開（公告）號: CN101598166A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: 張曉平
• 申請（專利權）人: 張曉平
• 主分類號: F16B35/04
• 分類號: F16B35/04;F16B35/06;F16B31/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種螺栓，其本身能指示出當前所承受的緊固力矩的大小或緊固力矩是否符合要求，適用于大型長螺栓、高強度螺栓。

背景技術

公知的螺紋連接件中的螺栓，要想在緊固時獲得較為準確的緊固力矩，要使用專用的力矩扳手進行緊固，而螺栓在緊固狀態下，欲知其受力是否正常(即是否松動或失效)，卻并不能方便地獲悉。國外出現的名為“Rotabolt”和“HiBolt”的螺栓，雖通過手試螺桿上的輔助螺帽的松緊程度可以得知緊固力矩是否已達到要求，但此種方法仍需接觸螺栓才能實現，并不能通過目視感知螺栓的緊固力狀態。

發明內容

為了克服目前螺栓使用中無法直觀獲得緊固力矩狀態的不足，本發明提供一種螺栓，該螺栓不僅具有普通螺栓的一切功能，而且能夠直觀地指示出螺栓所承受的緊固力矩狀態。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：在螺栓上沿中心線制作一深孔，但深孔并未貫穿螺栓底部，在深孔底面中心上沿軸心線固定有一特制的量針，螺栓在擰緊時會發生軸向伸長及周向扭轉，而此量針由于整體固定在螺栓底面上，量針的形變狀態不受螺栓的影響，以量針為參考，測量螺栓的伸長量及扭轉角度成為可能，進而可以通過變換裝置計算出或反映出螺栓的受力狀態。

其工作原理用圖示說明如下：扭轉變形原理如圖1所示，螺栓101沿中心線制作有一深孔102，在深孔102底部中心上制作有一量針103，在螺栓101被緊固前，螺栓101和量針103均未發生周向扭轉，如圖1左下方斷面圖所示；在螺栓101被緊固后，螺栓101發生周向扭轉形變，螺栓頭部扭轉角度最大，螺栓底部扭轉角度最小，而量針103未發生周向扭轉形變，如圖1右下方斷面圖所示。伸長變形原理如圖2所示，在螺栓101被緊固前，螺栓101和量針103均未發生軸向伸長，假設螺栓長度為丨；在螺栓101被緊固后，螺栓101發生軸向伸長，長度變為l+Δl，而量針長度未變。

在螺栓頭部設置有變換伸長量及扭轉角度并直觀顯示緊固力矩的裝置，此裝置可以采用類似百分表使用的齒輪齒條式結構，用指針及表盤顯示出力矩狀態，也可以是其他結構，至此本發明可以實現直觀顯示螺栓緊固力狀態的目的。為防止量針受環境溫度變化產生熱形變影響緊固力矩的指示，量針宜采用熱膨脹系數較小的材料；為防止量針及其孔內遭受腐蝕，宜將孔內充油并密封起來，這樣還可以對變換顯示裝置起到潤滑作用。

本發明的有益效果是：螺栓可以主動直觀地指示出其緊固力矩，從而反映其工作狀態正常與否，尤其適合于高強度的長螺栓，如鐵路、橋梁、大型機械、大型建筑等大量采用高強度長螺栓的領域，巡視時可以一眼辨別出失效或松動的螺栓，大大減少定檢工作量，及時排除事故隱患，在不便到達的區域，如高空、高溫、水下及存在輻射的場所，可以用望遠鏡或閉路監控的手段巡視螺栓的工作狀態，縮減了工作量，工作更安全。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明：

圖1是本發明的工作原理圖之一：螺栓扭轉變形原理圖

圖2是本發明的工作原理圖之二：螺栓伸長變形原理圖

圖3是本發明的一個實施例的外觀圖

圖4是圖3實施例的剖面構造圖，斷面圖及右視圖

具體實施方式

如圖3所示，在螺栓301上上沿中心線制作一深孔302，但并不貫穿，在深孔302底部中心制作一量針303，其作為測量螺栓301緊固后伸長量及周向扭轉角度的參考，在螺栓頭內部空間裝有變換顯示裝置304變換并放大顯示螺栓的形變量(間接反映緊固力的大小)，其與量針303的頂端結合，變換顯示裝置304可以是齒輪齒條式結構，采用指針表盤方式顯示。為防止量針303受溫度形變影響，量針303選用熱膨脹系數小的材料；為防止量針303和變換顯示裝置304受潮遭受腐蝕，深孔302及螺栓頭內空間采用密封結構并在內部充油。