[实用新型]预紧应力指示螺栓

说明书

技术领域

本实用新型涉及紧固件技术领域的螺栓，尤其是一种预紧应力指示螺栓。

背景技术

目前，控制螺栓预紧力的方法，绝大多数都是通过扭矩控制工具间接控制螺栓上产生的预紧力，诸如采用手动扭力扳手、气动冲击扳手、自动扭力终止工具等。由于螺栓、螺帽类的紧固件，在通过控制扭矩紧固的过程中，相当部分的扭力都被用于克服摩擦力，且该摩擦力受连接方式，紧固件的几何形状、材质、表面硬度、表面光洁度、润滑程度的影响而大相径庭，所以，相同的扭矩作用于螺栓上而产生的真实预紧应力却不尽相同，在实际工作中，用扭矩的方法，准确控制螺栓预紧力是很难实现的；此外，对于长时间处在应力工作状态的螺栓，由于材料的疲劳而产生变形，或者机械震动等引起螺栓松动，这种由于变形或松动导致螺栓内应力的改变，很难被及时发现；再之，对于螺栓组连接的结构中，每个螺栓预紧力的一致性将直接关系到接合面接触压力分布的均匀性，进而影响结构的连接可靠性和整体稳定性，控制螺栓组预紧力的一致性，也是结构件施工的难点。控制螺栓预紧力的重要性不言而喻，问题是，如何找到简单有效、切实可行的方法。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足而提供的一种预紧应力指示螺栓，本实用新型通过观察压盖内颜色的变化，利用对比色差确定螺栓承载时的应力状态，从而实现螺栓工作预紧力的准确控制。

实现本实用新型目的的具体技术方案是：

一种预紧应力指示螺栓，其特点包括螺栓、导杆、液囊及压盖，所述螺栓为六角头螺栓或双头螺栓，其一端轴向设有螺纹孔及台阶孔，导杆为螺钉状、其杆体上设有外螺纹、端头设有半圆头，半圆头上涂有标记色，液囊为圆片状的封闭袋体，袋体为透明体、其内设有有色液体，压盖为圆台状透明体；所述导杆置于螺栓的螺纹孔内，且外螺纹与螺纹孔啮合，压盖设于螺栓的台阶孔内，液囊设于螺栓台阶孔内且位于压盖和导杆之间，袋体的两面分别与压盖和导杆的半圆头黏贴。

本实用新型通过压盖观察液囊内颜色的变化，利用对比色差确定螺栓承载的应力状态，从而实现螺栓工作内应力的准确控制。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的A处放大结构示意图；

图3为本实用新型的另一结构示意图；

图4为本实用新型的又一结构示意图；

图5为本实用新型的使用状态示意图。

具体实施方式

参阅图1、图2，本实用新型包括螺栓1、导杆2、液囊3及压盖4，所述螺栓1为六角头螺栓或双头螺栓，其一端轴向设有螺纹孔11及台阶孔12，导杆2为螺钉状、其杆体上设有外螺纹、端头设有半圆头21，半圆头21上涂有标记色，液囊3为圆片状的封闭袋体，袋体为透明体、其内设有有色液体，压盖4为圆台状透明体；所述导杆2置于螺栓1的螺纹孔11内，且外螺纹与螺纹孔11啮合，压盖4设于螺栓1的台阶孔12内，液囊3设于螺栓1台阶孔12内且位于压盖4和导杆2之间，袋体的两面分别与压盖4和导杆2的半圆头黏贴。

本实用新型是这样使用的：

参阅图1、图2、图5，本实用新型的安装，将导杆2置于螺栓1的螺纹孔11内，且外螺纹与螺纹孔11啮合，将液囊3袋体内注入黑色液体，液囊3设于螺栓1台阶孔12内，将压盖4设于螺栓1的台阶孔12内，将液囊3袋体的一面与导杆2的半圆头黏贴，液囊3袋体的另一面与压盖4黏贴，使导杆2的半圆头紧靠压盖4；最后将螺栓1穿入结构件，带上螺帽，给螺栓1施力；

当不向螺栓1施加轴向预紧力时，导杆2的半圆头与压盖4之间没有间隙，液囊3袋体内的黑色液体被导杆2的半圆头挤压至周边，此时，通过透明的压盖4、液囊3直接观察到半圆头21上涂有的标记色；

当向螺栓1施加一定的轴向预紧力时，螺栓1受拉力变形并产生轴向应变，该应变传递至导杆2，使导杆2相对于六角头产生向左的位移，导杆2的半圆头与压盖4之间产生间隙，液囊3内的黑色液体由周边向中间渗透，此时，通过透明的压盖4、液囊3观察到半圆头21上涂有的标记色逐渐变黑；

当继续向螺栓1施加轴向预紧力时，螺栓1受拉力变形的应变值增大，该应变传递至导杆2，使导杆2相对于六角头产生向左的位移增大，导杆2的半圆头与压盖4之间的间隙进一步加大，液囊3内的黑色液体由周边流向中间，此时，通过透明的压盖4、液囊3观察到半圆头21上涂有的标记色完全变黑。

通过变化的标记颜色与标准色板进行比较，即通过螺栓1的应变值确定螺栓1所承受的预紧力的大小。

参阅图3，本实用新型导杆2置于螺栓1的螺杆端的结构示意图。

参阅图4，本实用新型导杆2置于螺栓1为双头螺栓的结构示意图。