[實用新型]預緊應力指示螺栓

有效

• 申請號: 201120051986.7
• 申請日: 2011-03-02
• 公開（公告）號: CN201925305U
• 公開（公告）日: 2011-08-10
• 發明（設計）人: 林尚波
• 申請（專利權）人: 杜德機械科技（上海）有限公司
• 主分類號: F16B35/00
• 分類號: F16B35/00;G01L5/24
• 代理公司: 上海藍迪專利事務所 31215
• 代理人: 張翔

技術領域

本實用新型涉及緊固件技術領域的螺栓，尤其是一種預緊應力指示螺栓。

背景技術

目前，控制螺栓預緊力的方法，絕大多數都是通過扭矩控制工具間接控制螺栓上產生的預緊力，諸如采用手動扭力扳手、氣動沖擊扳手、自動扭力終止工具等。由于螺栓、螺帽類的緊固件，在通過控制扭矩緊固的過程中，相當部分的扭力都被用于克服摩擦力，且該摩擦力受連接方式，緊固件的幾何形狀、材質、表面硬度、表面光潔度、潤滑程度的影響而大相徑庭，所以，相同的扭矩作用于螺栓上而產生的真實預緊應力卻不盡相同，在實際工作中，用扭矩的方法，準確控制螺栓預緊力是很難實現的；此外，對于長時間處在應力工作狀態的螺栓，由于材料的疲勞而產生變形，或者機械震動等引起螺栓松動，這種由于變形或松動導致螺栓內應力的改變，很難被及時發現；再之，對于螺栓組連接的結構中，每個螺栓預緊力的一致性將直接關系到接合面接觸壓力分布的均勻性，進而影響結構的連接可靠性和整體穩定性，控制螺栓組預緊力的一致性，也是結構件施工的難點。控制螺栓預緊力的重要性不言而喻，問題是，如何找到簡單有效、切實可行的方法。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對現有技術的不足而提供的一種預緊應力指示螺栓，本實用新型通過觀察壓蓋內顏色的變化，利用對比色差確定螺栓承載時的應力狀態，從而實現螺栓工作預緊力的準確控制。

實現本實用新型目的的具體技術方案是：

一種預緊應力指示螺栓，其特點包括螺栓、導桿、液囊及壓蓋，所述螺栓為六角頭螺栓或雙頭螺栓，其一端軸向設有螺紋孔及臺階孔，導桿為螺釘狀、其桿體上設有外螺紋、端頭設有半圓頭，半圓頭上涂有標記色，液囊為圓片狀的封閉袋體，袋體為透明體、其內設有有色液體，壓蓋為圓臺狀透明體；所述導桿置于螺栓的螺紋孔內，且外螺紋與螺紋孔嚙合，壓蓋設于螺栓的臺階孔內，液囊設于螺栓臺階孔內且位于壓蓋和導桿之間，袋體的兩面分別與壓蓋和導桿的半圓頭黏貼。

本實用新型通過壓蓋觀察液囊內顏色的變化，利用對比色差確定螺栓承載的應力狀態，從而實現螺栓工作內應力的準確控制。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為圖1的A處放大結構示意圖；

圖3為本實用新型的另一結構示意圖；

圖4為本實用新型的又一結構示意圖；

圖5為本實用新型的使用狀態示意圖。

具體實施方式

參閱圖1、圖2，本實用新型包括螺栓1、導桿2、液囊3及壓蓋4，所述螺栓1為六角頭螺栓或雙頭螺栓，其一端軸向設有螺紋孔11及臺階孔12，導桿2為螺釘狀、其桿體上設有外螺紋、端頭設有半圓頭21，半圓頭21上涂有標記色，液囊3為圓片狀的封閉袋體，袋體為透明體、其內設有有色液體，壓蓋4為圓臺狀透明體；所述導桿2置于螺栓1的螺紋孔11內，且外螺紋與螺紋孔11嚙合，壓蓋4設于螺栓1的臺階孔12內，液囊3設于螺栓1臺階孔12內且位于壓蓋4和導桿2之間，袋體的兩面分別與壓蓋4和導桿2的半圓頭黏貼。

本實用新型是這樣使用的：

參閱圖1、圖2、圖5，本實用新型的安裝，將導桿2置于螺栓1的螺紋孔11內，且外螺紋與螺紋孔11嚙合，將液囊3袋體內注入黑色液體，液囊3設于螺栓1臺階孔12內，將壓蓋4設于螺栓1的臺階孔12內，將液囊3袋體的一面與導桿2的半圓頭黏貼，液囊3袋體的另一面與壓蓋4黏貼，使導桿2的半圓頭緊靠壓蓋4；最后將螺栓1穿入結構件，帶上螺帽，給螺栓1施力；

當不向螺栓1施加軸向預緊力時，導桿2的半圓頭與壓蓋4之間沒有間隙，液囊3袋體內的黑色液體被導桿2的半圓頭擠壓至周邊，此時，通過透明的壓蓋4、液囊3直接觀察到半圓頭21上涂有的標記色；

當向螺栓1施加一定的軸向預緊力時，螺栓1受拉力變形并產生軸向應變，該應變傳遞至導桿2，使導桿2相對于六角頭產生向左的位移，導桿2的半圓頭與壓蓋4之間產生間隙，液囊3內的黑色液體由周邊向中間滲透，此時，通過透明的壓蓋4、液囊3觀察到半圓頭21上涂有的標記色逐漸變黑；

當繼續向螺栓1施加軸向預緊力時，螺栓1受拉力變形的應變值增大，該應變傳遞至導桿2，使導桿2相對于六角頭產生向左的位移增大，導桿2的半圓頭與壓蓋4之間的間隙進一步加大，液囊3內的黑色液體由周邊流向中間，此時，通過透明的壓蓋4、液囊3觀察到半圓頭21上涂有的標記色完全變黑。

通過變化的標記顏色與標準色板進行比較，即通過螺栓1的應變值確定螺栓1所承受的預緊力的大小。

參閱圖3，本實用新型導桿2置于螺栓1的螺桿端的結構示意圖。

參閱圖4，本實用新型導桿2置于螺栓1為雙頭螺栓的結構示意圖。