[发明专利]扭矩系数测量装置

说明书

技术领域

本专利申请整体涉及用于测量轴向载荷的测量装置，更具体地，涉及用于响应于使用小长度软管接头和液压适配器施加的扭矩测量轴向载荷的测量装置。

背景技术

扭矩系数K(这里也称为“K因子”)表示螺纹零件表面的摩擦特性。这些摩擦特性是涉及利用施加的扭矩实现的预期夹紧载荷的设计假设。

扭矩系数K利用下面的公式来计算：

K＝T/(D×W)

其中：

K＝扭矩系数(没有单位)，

T＝向测试件施加的扭矩(Nm)，

D＝被测螺纹部件的标称螺纹直径(mm)，以及

W＝施加的扭矩值产生的轴向载荷(kN)。

K因子通常通过施加已知的扭矩并测量由所施加的扭矩产生的轴向载荷来计算。用来测量由施加的扭矩产生的轴向载荷的常规技术包括使用由施加的扭矩压缩的圆环形载荷垫圈。待测的螺纹部件(例如螺栓)延伸穿过平垫圈、保持固定件、所述仪表化(instrumented)载荷垫圈、第二平垫圈，最后穿过螺母。利用这一系列的组件，待测螺纹部件的最小长度必须为3英寸。

很多液压配件和接头的长度都小于1英寸。由施加到这些配件的扭矩形成的轴向载荷不能使用这种常规技术直接测量，因此不能限定用于生产零部件的扭矩系数。相反，扭矩系数是通过测量替代样本螺栓来推断的，该替代样本螺栓加装有配件来代替最终在生产中使用的实际部件。

中国实用新型No.CN 200947081 Y题为“便携式数显扭矩系数测试机”。该实用新型要求保护一种便于现场测试扭矩系数的便携式数显扭矩系数测试机。该测试机包括支架、固定设置在支架中的轴向力传感器、以及与轴向力传感器连接的卡装轴力传递模具。所述轴向力传感器的一端连接到卡装轴力传递模具。轴向力传感器的另一端连接到支架。轴向力传感器通过数据线连接到手持仪表。扭矩传感器通过数据线连接至手持仪表。测试机可直接测试工作位置或工件上的扭矩系数，以使螺栓的实际轴力与设计和要求的轴力一致，并且能够直接测试设计轴力下的紧固扭矩值。

可以理解，发明人进行的该背景描述旨在帮助读者，而不能被认为是表示所指出的任何问题本身是本领域所认识的。尽管描述的原理在一些方面和实施方式中可消除其他系统中的内在问题，但应当理解，所保护的创新的范围通过权利要求来限定，而不通过任何公开特征解决这里描述的任何具体问题的能力来限定。

发明内容

在一种实施方式中，本发明描述一种可用于测量由施加到安装于固定件的螺纹部件上的扭矩产生的轴向载荷的扭矩系数测量装置。一方面，一种用于测量由施加到螺纹部件的扭矩产生的轴向载荷的设备包括其中限定腔室的基部。载荷传感器设置在基部的腔室内。可动的载荷销容纳在基部内并被布置成使得置于该载荷销上的轴向载荷传递至载荷传感器。附接构件能够与螺纹部件连接。该附接构件与载荷销可操作地布置使得施加到安装于附接构件的螺纹部件上的扭矩在载荷销上设置轴向载荷。

在另一种实施方式中，描述一种用于测量由施加到螺纹部件的扭矩产生的轴向载荷的方法。将螺纹部件与附接构件的螺纹表面螺纹地接合，使得螺纹部件与载荷销呈轴向对准和接合关系。向螺纹部件施加扭矩使得螺纹部件向着载荷销施加轴向载荷。载荷销又将轴向载荷压缩地传递至轴向载荷传感器。测量响应于施加到螺纹部件的扭矩由载荷销产生的轴向载荷。

在用于测量由施加到螺纹部件的扭矩产生的轴向载荷的方法的另一种实施方式中，将螺纹部件安装到其中容纳有可动的载荷销的固定件。向安装的螺纹部件施加扭矩使得施加到安装的螺纹部件的扭矩在载荷销上产生轴向载荷。载荷销将该轴向载荷传递至容纳在固定件中的测量装置。

本发明的原理的其他和替代的方面和特征将通过下面的详细描述和附图认识。如将会认识的，这里公开的有关用于测量由施加到螺纹部件的扭矩产生的轴向载荷的测量装置和方法的原理能够以其他不同的实施方式执行，并且能够在多个方面进行修改。因此，将会理解，前面的概括描述及下面的详细描述仅仅是示例性和解释性的，并不限制权利要求的范围。

附图说明

图1是根据本发明的原理的测试固定组件的一种实施方式的立体图，包括测量装置和电荷放大器的实施方式(未按比例)；

图2是根据本发明的原理的测量装置的一种实施方式的截面图，其与图1的测量装置类似，但包括具有不同尺寸的螺纹表面的附接构件；

图3是图1的测量装置的虎钳适配器的正视图；

图4是图3的虎钳适配器的底部平视图；

图5是图1的测量装置的基部的立体图；