[發明專利]一種螺栓保證載荷試驗殘余變形的測量裝置

有效

• 申請號: 201310566241.8
• 申請日: 2013-11-13
• 公開（公告）號: CN103575228B
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發明（設計）人: 肖華強;吳航兵;汪濤;周燕;羅屏
• 申請（專利權）人: 武鋼集團昆明鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16
• 代理公司: 昆明知道專利事務所(特殊普通合伙企業)53116
• 代理人: 姜開俠,朱智華

技術領域

本發明屬于一種殘余變形的測量裝置技術領域，具體涉及一種對大尺寸螺栓進行保證載荷試驗后，用于測量螺栓殘余變形的方法，屬于材料機械性能檢測裝置技術領域。

背景技術

保證載荷試驗是螺栓的重要機械性能試驗之一。殘余變形表征螺栓在保證載荷作用后螺栓長度的變化，標準規定殘余變形的合格范圍為±12.5μm。螺栓在保證載荷作用后通常產生微量伸長，即殘余變形為正值，標準規定為正負12.5μm，實際是規定殘余變形的測量誤差允許范圍。由于殘余變形較小，而且大規格螺栓外形尺寸較大，殘余變形的準確測量是螺栓保證載荷試驗及合格評定的關鍵。目前相關標準及公開文獻尚無一種規范的測量方法。因此，有必要提供一種螺栓保證載荷試驗殘余變形的測量方法，減小測量誤差，為螺栓保證載荷試驗及合格評定提供準確數據。

發明內容

本發明的目的是這樣實現的，包括工具顯微鏡和待測螺栓，對待檢螺栓的兩個端面進行車削加工，在機加工的兩個端面鉆定位中心孔。采用工具顯微鏡測量螺栓保證載荷加載前后的長度之差，即為螺栓保證載荷試驗的殘余變形。

工具顯微鏡的X向滑臺上安裝兩個頂尖架，頂尖架可沿導軌移動并固定在適當位置。根據螺栓長度調整兩個頂尖的位置和距離，用兩個頂尖裝夾螺栓，螺栓裝夾后可平穩轉動。螺栓頭部端面（A端）的頂尖始終固定在X向滑臺上，安裝或取下螺栓時只需松開螺紋末端（B端）另一個頂尖。光學定位器安裝固定在瞄準顯微鏡物鏡上。螺栓可隨X向滑臺相對于光學定位器移動。

測量時，升降顯微鏡架并移動X向滑臺，使光學定位器測頭輕微接觸螺栓B端面，光斑進入目鏡視場，調整光學定位器內分劃板三條雙刻線的清晰度，微量調整X向滑臺，使米字線分劃板的十字線套在雙刻線正中，表征光學定位器測頭準確定位測量位置。手動旋轉螺栓，雙刻線將相對于十字線移動，移動范圍即為B端面跳動偏差。當使雙刻線移動到極限位置，在B端面與測頭接觸部位作標志，表征測量位置W₁，微調X向滑臺定位測頭，將數碼表X值清零，即測量值Z₁₁為0；手動旋轉螺栓，使雙刻線移動到另一個極限位置，在B端面與測頭接觸部位作標志，表征測量位置W₂，微調X向滑臺定位測頭，記錄數碼表X顯示值Z₂₁。

取下螺栓，按標準規定進行保證載荷拉伸試驗。試驗后螺栓再次裝夾在X向滑臺上，按上述步驟定位測量位置W₁和W₂并測量Z₁₂和Z₂₁的值。螺栓保證載荷試驗殘余變形△L按下式計算：

本發明優點：采用上述技術方案，只要螺栓最大直徑和長度在工具顯微鏡的最大允許夾持范圍內，均可完成殘余變形的準確測量。如19JP型工具顯微鏡可完成長度不大于600mm、規格不大于M64的螺栓測量。采用測微尺校準儀器后，測量誤差不大于1.5微米。具有測量范圍大、測量誤差小、操作簡便、測量效率高等優點。

所述的定位中心孔為圓錐形的孔，圓錐角度為60度，深度為6~8mm。所述的在兩個端面機加工的圓錐形定位中心孔的中心軸線在同一條直線上。

所述的螺栓兩個端面進行車削加工的要求為：表面粗糙度Ra為1.6μm。

本技術采用圓錐形中心孔定位螺栓位置，采用光學定位器準確定位測量位置并測量螺栓微量長度變化，達到提高測量精度的目的。

附圖說明

圖1為本發明的測量原理示意圖；

圖2為本發明的螺栓端面加工及測量位置示意圖；

圖3為本發明的光學定位器測量原理示意圖；

圖4為本發明的定位圓錐形中心孔剖面示意圖；

圖中：1-底座，2-X向滑臺，3-頂尖架緊固旋鈕，4-頂尖架，5-頂尖軸，6-頂尖緊固旋鈕，7-定位測頭，8-光學定位器，9-顯微鏡物鏡，10- 目鏡聚焦旋鈕 ，11-顯微鏡架，12-螺紋末端端面，13-螺栓，14-螺栓頭部，15-螺栓頭部端面，16-頂尖，17-數顯表，18-光柵尺，19-米字線分劃板，20-雙刻線 ，21-十字線，22-位置W₂標志，23-定位中心孔，24-位置W₁標志。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步的說明，但不以任何方式對本發明加以限制，基于本發明教導所作的任何變換或替換，均屬于本發明的保護范圍。

本發明所述螺栓保證載荷試驗殘余變形的測量裝置，包括工具顯微鏡和待測螺栓，對待檢螺栓的兩個端面進行車削加工，在機加工的兩個端面鉆定位中心孔。