[發(fā)明專利]一種智能緊固件的預緊力的測量方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710528061.9
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN107505077A
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發(fā)明（設計）人: 陳洪德;張洪武
• 申請（專利權）人: 上海應譜科技有限公司
• 主分類號: G01L5/22
• 分類號: G01L5/22
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司31224
• 代理人: 徐家豪

技術領域

本發(fā)明涉及緊固件領域，特別涉及一種智能緊固件的預緊力的測量方法。

背景技術

由于生產操作上的需要以及制造、安裝、檢修、運輸?shù)姆奖悖萜鹘洺Ｗ龀煽刹鹦兜慕Y構，法蘭連接是最常見的可拆卸連接結構。法蘭連接除了滿足法蘭強度、剛度的要求外，還要保證在操作工況下法蘭面之間不發(fā)生泄露。法蘭連接依靠螺栓壓緊法蘭，從而把墊片壓緊達到密封效果。所以，事先要施加給螺栓多大的預緊力對法蘭滿足以上要求有相當重要的作用。

目前，控制螺栓預緊力的方法有：力矩法、螺母轉角法、液壓拉伸法。各種方法特點如下：

力矩法是用測力矩扳手控制預緊力，是國內外長期以來應用廣泛的控制預緊力的方法。由于其通過扭力間接測量預緊力，相同的扭力不同的摩擦系數(shù)對應不同的預緊力。所以其誤差達+/-25％以上。

螺母轉角法是先把螺栓副擰緊到“緊貼”位置，再轉過一定角度，誤差在+/-15％以上。其“緊貼”位置不好判斷，對人員的經驗有高的要求。

液壓拉伸法是用螺栓在彈性范圍內時的預緊力控制。誤差在+/-10％以上。而且使用麻煩，費用高，對空間的要求高，只能使用于特殊場合。

以上方法都不能很好精確地控制螺栓預緊力。

為此，目前有中國專利授權公告號CN201925305U(授權公告日2011.08.10)公開了一種預緊應力指示螺栓，但是該螺栓只能通過變化的標記顏色與標準色板進行比較，即通過螺栓的應變值確定螺栓所承受的預緊力的大小，這種判斷方法誤差大，不適用于高精度場合。而且，目前的緊固件預緊力的測量方法精度也不高，誤差較大。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種智能緊固件的預緊力的測量方法，以解決上述問題。

本發(fā)明所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現(xiàn)：

一種智能緊固件的預緊力的測量方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)獲取軸向位移量△L，其中該軸向位移量△L由一種智能緊固件獲得，所述一種智能緊固件，包括螺栓本體，所述螺栓本體的頭部向桿部的中部設置有軸向孔，在所述軸向孔內固定有一拉伸測量桿，所述螺栓本體的頭部還設置有保護蓋，所述保護蓋內部設置有用于感應所述拉伸測量桿的軸向位移量的高精度位移測量單元，所述高精度位移測量單元具有與外界數(shù)據(jù)接收端相對應的有線或無線信號發(fā)射模塊，所述高精度位移測量單元測量到的拉伸測量桿的軸向位移量即為該軸向位移量△L；

2)將所述軸向位移量△L代入如下公式：

F＝E×A×△L/L， (1)

其中，F(xiàn)為智能緊固件的預緊力，E為螺栓本體材料彈性模量，A為螺栓本體的中部光桿段的徑向截面積，L為螺栓本體的總長度，E、A、L均為固定常量。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述拉伸測量桿的外表面沿軸向設置有外螺紋，所述軸向孔為軸向螺紋孔，所述拉伸測量桿與所述軸向螺紋孔之間通過螺紋連接。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述拉伸測量桿的外壁與所述軸向孔之間的內壁通過膠水固定。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述拉伸測量桿與所述軸向孔之間通過過盈配合固定。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述高精度位移測量單元為高精度位移傳感器。

由于采用了如上的技術方案，本發(fā)明的測量方法能夠準確測量出智能緊固件的預緊力，與現(xiàn)有技術的測量方法相比具有高精度的優(yōu)點。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明一種實施例的一種智能緊固件的結構示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面進一步闡述本發(fā)明。