[发明专利]螺栓预载检查系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于指示可连接到要被固定的物体的螺栓的预载水平的螺栓系统。此外，本发明涉及指示可连接到要被固定的物体的螺栓的预载水平的方法。

背景技术

通常，螺栓被用于将物体（例如板）固定到另一物体。为了牢固地固定物体，预载必须被施加到螺栓和物体。随时间流逝，这样的螺栓系统的预载减小，从而螺栓联结系统会松弛。这种情况产生的原因在于物体和螺栓的材料性质例如由于温度变化、振动、压缩和/或弹性变形等原因而变化。

在常规螺栓系统中，弹簧垫圈被应用在螺栓头和物体之间以便确保螺栓被紧固到物体时具有足够的预载。弹簧垫圈在多方面是公知的，包括单盘簧和多盘簧垫圈。弹簧垫圈的状态指示出螺栓预载水平。具体而言，当弹簧垫圈相对于螺栓可自由运动时，没有预载被施加于螺栓和物体。当弹簧垫圈部分压缩时，基本均一的预载水平被施加于螺栓。当弹簧垫圈被完全压缩时，进一步紧固螺栓将导致螺栓上的预载成比例增加。

此外，转矩扳手的使用可以被用于常规系统以便测量螺栓预载并且确保正确预载被应用到螺栓。此外，千分尺是公知的，用于测量由于预载而导致的螺栓变形。

此外，在常规螺栓系统中，使用所谓的螺栓延长器。这样的螺栓系统包括被引入到螺栓头和要被固定的物体之间的套管。当螺栓被紧固时，预载被施加到螺栓。套管将预载传递给由螺栓固定的物体。因而，套管可因为所施加的预载而弹性变形。套管确保了预载被保持，因为套管将通过其弹性来吸收预载变化，即使螺栓或物体的机械性质例如因为温度变化、振动、压缩和/或变形等而随时间变化。当套管可运动时，不足的预载被施加于螺栓。

发明内容

本发明的目标可以是提供指示螺栓预载水平的更加具体的指示系统。

这个目标可通过根据独立权利要求所述的用于指示可连接到要被固定的物体的螺栓的预载水平的螺栓系统以及通过用于指示可连接到要被固定的物体的螺栓的预载水平的方法来实现。

根据本发明的第一方面，提供了用于指示可连接到要被固定的物体的螺栓的预载水平的螺栓系统。该螺栓系统包括具有螺栓头的螺栓、第一套管和第二套管。第一套管在螺栓头和物体之间被附连到螺栓。第二套管在螺栓头和物体之间被附连到螺栓。第一套管是内套管并且第二套管是围绕第一套管装配的外套管。一个套管长于另一套管。当预载低于最大值时，较长套管在螺栓头和物体之间传递预载。当预载高于最大值时，较长套管被压缩成使得两个套管均在螺栓头和物体之间传递预载。

因此，当预载高于最大值且预载被两个套管传递时，两个套管均被夹持在螺栓头和物体之间。当两个套管均被夹持在螺栓头和物体之间时，两个套管相对彼此不可运动，从而由被夹持套管所实现的预载传递指示出预载超出了最大值。

例如，当预载高于最大值时，较长套管被压缩成使得套管的长度相等。具体而言，当预载高于最大值时，两个套管的长度可以仍是不同的，但是两个套管直接或间接接触螺栓头和物体以便传递预载。能够通过在物体和相应套管之间插入法兰或垫圈来实现间接接触。

根据本发明的另一方面，提供用于指示可连接到要被固定的物体的螺栓的预载水平的方法。根据该方法，第一套管和第二套管在螺栓头和物体之间被附连到螺栓，其中第一套管是内套管并且第二套管是围绕第一套管装配的外套管，并且其中一个套管长于另一套管。此外，当预载低于最大值时，在螺栓头和物体之间的预载由较长套管传递。当预载高于最大值时较长套管被压缩（例如被压缩成使得两个套管的长度相等），使得两个套管均在螺栓头和物体之间传递预载。

术语“螺栓头”指代螺栓的与螺栓（即螺栓杆）一体成型的部分。附加地或可替代地，螺栓头可以由单独螺母或垫圈形成，其中套管被附连在螺母和/或垫圈和要被固定的物体之间。螺栓还可以包括相对于螺栓头在相对端部分上的螺纹（winding）。借助于螺纹，螺栓可以被拧紧到物体的对应螺纹中。此外，螺栓可以被插入通过物体的孔，其中螺母可以被拧紧以便向螺栓系统和物体施加预载。此外，螺栓可以被压配合连接到物体的对应孔，以便通过将螺栓锤击到孔内从而将预载施加到螺栓系统和物体。

套管的长度相对螺栓的延伸方向被限定，具体地相对于螺栓杆的延伸方向被限定。换言之，套管的长度由各套管沿螺栓中心轴线的尺寸限定。例如，较长套管与另一较短套管相比沿螺栓中心轴线包括更长长度。

物体可以包括一个单个物品或通过上述螺栓系统固定的多个物品。