[發明專利]一種螺栓軸向應力數控加載裝置

在審

• 申請號: 201810286383.1
• 申請日: 2018-04-02
• 公開（公告）號: CN108663201A
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 李玉坤;于文廣;張彭;劉欣良;韓晨玉;杜世勇;趙帆
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種螺栓軸向應力數控加載裝置，包括：待測螺栓、角鋼支柱實驗框架、傳力圓盤、傳力螺柱、導軌、平面軸承、拉壓傳感器、液壓缸、數控液壓系統；待測螺栓的螺帽固定于平面軸承上方，平面軸承位于角鋼支柱實驗框架上方，待測螺栓的螺柱依次通過平面軸承、角鋼支柱實驗框架和上傳力圓盤，其配套螺母位于上傳力圓盤下方；上傳力圓盤、下傳力圓盤和4根100mm傳力螺柱組成的整體結構可在2根導軌上自由滑動并由導軌來定位，導軌固定在角鋼支柱實驗框架上；拉壓傳感器的配套螺柱穿過下傳力圓盤，通過螺母與下傳力圓盤連接，拉壓傳感器下端通過180mm傳力螺柱與液壓缸的活塞桿相連接；液壓缸用托盤托起，托盤由2根120mm螺柱與角鋼支柱實驗框架下板相連；基于PLC控制的數控液壓系統啟動后，液壓缸的活塞桿向下移動，依次帶動180mm傳力螺柱、拉壓傳感器、下傳力圓盤、100mm傳力螺柱和上傳力圓盤向下移動，從而實現對待測螺栓的拉伸；拉壓傳感器實時監測拉力值并將數據傳遞至數控液壓系統。

2.根據權利要求1所述的一種螺栓軸向應力數控加載裝置，其特征在于，待測螺栓的螺帽位于平面軸承上，平面軸承位于角鋼支柱實驗框架的上板上面，用于減少摩擦；待測螺栓的螺柱依次通過平面軸承、角鋼支柱實驗框架與上傳力圓盤，其配套螺母位于上傳力圓盤下方；上傳力圓盤與下傳力圓盤通過四根100mm傳力螺柱相連接，每根100mm傳力螺柱上下兩端各有2個螺母，將上傳力圓盤和下傳力圓盤固定；可通過調整100mm傳力螺柱上的螺母來調節上傳力圓盤和下傳力圓盤的水平度，保證待測螺栓所受拉力平行于螺栓栓體軸線；同時可通過調整100mm傳力螺柱上的螺母將上傳力圓盤上下移動進而調整待測螺栓的有效夾緊長度；其中上傳力圓盤、下傳力圓盤和100mm傳力螺柱組成的整體結構可在2根導軌上自由滑動并由導軌來定位。

3.根據權利要求2所述的一種螺栓軸向應力數控加載裝置，其特征在于，拉壓傳感器的配套螺柱穿過下傳力圓盤，通過螺母與下傳力圓盤連接；180mm傳力螺柱上端與拉壓傳感器通過螺紋連接，下端與液壓缸的活塞桿相連接；液壓缸用托盤托起，托盤用軟質可變形鋼片制成，以預留彎曲形變余量，托盤由2根120mm螺柱與角鋼支柱實驗框架下板相連。

4.根據權利要求3所述的一種螺栓軸向應力數控加載裝置，其特征在于，角鋼支柱實驗框架的上板和下板通過根角鋼焊接在一起，下板上方焊接有加強板，用于增加下板強度，下板下方焊有根角鋼支腿；上板中間大圓孔用于通過待測螺栓，下板中間大圓孔用于通過120mm螺柱；上板兩側小孔和下板兩側小孔同軸同心，用于通過導軌。

5.根據權利要求4所述的一種螺栓軸向應力數控加載裝置，其特征在于，數控液壓系統包含PC端、PLC、油箱、油泵、溢流閥、換向閥；油泵、溢流閥、換向閥和拉壓傳感器分別與PLC連接，PLC與PC端連接；PC端發出指令，油泵啟動，油泵輸出的壓力油從油箱流出，首先流經溢流閥從而實現對油壓大小的控制，其次通過換向閥調控液壓油的流動方向來實現液壓缸活塞桿的運動方向；液壓缸活塞桿向下移動時，實現對待測螺栓的拉伸，拉壓傳感器實現對拉力的實時監測并將數據傳遞至PC端，當達到設定拉力時，PC端對油泵發出指令。