[发明专利]一种多轴螺栓拧紧试验台

说明书

技术领域

本发明属于螺栓装配领域，涉及一种螺栓拧紧试验台，特别涉及一种多轴螺栓拧紧试验台。

背景技术

螺栓连接广泛应用于各种机械设备中，是影响设备安全性、经济性、可靠性等技术质量指标的重要因素。螺栓的装配拧紧工艺直接决定了螺栓连接质量的优劣。但长期以来，人们一直比较重视螺栓连接的设计规划，而对螺栓连接拧紧工艺及设备却不太重视。因此，常会发生由于拧紧工艺不当而导致螺栓实际的预紧力并未达到设计要求，出现设计不合理的现象。近些年来，随着科学技术的不断发展，尤其是航空和汽车工业的快速发展，螺栓拧紧装配工艺越来越被人们重视。

目前的螺栓装配拧紧工艺有如下不足：螺栓的拧紧控制方法上，仅仅以扭矩或者转角作为是否拧紧的标准，对不同拧紧方式、不同被连接材料、不同螺栓规格使用相同的扭矩或者转角也会得到不同的预紧力，对预紧力的控制精度不够；对于多螺栓连接，其装配拧紧工艺的规划仍主要靠人为经验，装配质量难以得到控制与保证；缺少可以精确控制螺栓拧紧过程以及可同时针对多种规格螺栓、不同螺栓排布、不同形状被连接件的多功能螺栓拧紧试验台。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术存在问题，提供一种多功能的多轴拧紧试验台，该试验台可以针对不同规格螺栓、不同螺栓排布方式、不同形状被连接件，以多种螺栓拧紧控制手段如扭矩法、转角法、屈服点控制法等实现拧紧，同时可以针对螺栓组连接，进行不同拧紧工艺对连接质量的影响研究，如同时拧紧、顺序拧紧、批次拧紧、保载时间等，并实时测量采集拧紧过程中扭矩、转角、预紧力。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：包括机体框架，以及分别安装在机体框架上的拧紧机构、顶梁机构和工作台升降模块；拧紧机构通过钢丝绳和弹簧平衡器安装于顶梁机构的菱形梁架上；顶梁机构通过固定角铁安装于机体框架顶端；工作台升降模块通过工作台支撑架安装于机体框架的底端；所述拧紧机构包括拧紧台顶梁以及拧紧台底座；拧紧台底座通过若干Z向导向杆套筒与拧紧台顶梁固定连接，其中Z向为竖直方向；拧紧台顶梁上设置有用于缠绕钢丝绳的定滑轮；

上述拧紧机构还连接有控制模块。

上述机体框架由铝型材梁制成，包括设置在机框架侧面的左防护门和右防护门和设置在机体框架背面的后防护门。

上述左防护门、右防护门以及后防护门均通过合页安装于机体框架的铝型材梁上。

上述机体框架的底脚处安装有地脚轮。

上述拧紧台底座的X方向上设置有两条相对的X向导轨，且X向导轨内设置有X向丝杠，X向丝杠的两端分别安装有X向丝杠滑块，X向导轨的两端分别设置有X向导轨滑块；

在X向导轨滑块的上方设置有Y向定位座，其中X向和Y向均与Z向垂直，且X向与Y向在同一平面上也相互垂直；在拧紧台底座的Y方向上，且在两Y向定位座之间设置有Y向导轨，Y向导轨内设置有Y向丝杠，Y向丝杠的两端设置有Y向丝杠滑块，Y向导轨的两端分别设置有Y向导轨滑块；在Y向丝杠滑块上还设置有拧紧轴夹紧机构，拧紧轴安装在拧紧轴夹紧机构上；拧紧轴夹紧机构与Y向导轨滑块及Y向丝杠滑块固结为一体；拧紧操作把手安装在X向导轨两端的侧面。

上述顶梁机构包括设置在两组相对应的固定角铁之间的两根X向柱形导轨，两根X向柱形导轨上分别套装有X向直线轴承，在Y方向上，相对的两个X向直线轴承之间设置有Y向柱形导轨，其中X向和Y向均与Z向垂直，且X向与Y向在同一平面上也相互垂直；Y向柱形导轨上套设有与菱形梁架相连的Y向直线轴承，所述菱形梁架通过设置在其中部的绕Z转动部件与Y向滑动梁架相连，顶梁上的Y向滑动梁架通过Y向直线轴承和Y向柱形导轨安装在X向滑动梁架上，X向滑动梁架通过X向柱形导轨、X向直线轴承以及固定角铁部件安装于机体框架顶端。

述菱形梁架上设置有两个顶梁吊环螺栓；缠绕于定滑轮的钢丝绳一端与弹簧平衡器相连，另一端与一个顶梁吊环螺栓相连，弹簧平衡器悬挂于另一个顶梁吊环螺栓上。

上述工作台升降模块包括安装在工作台支撑座上的工作台，工作台支撑座的内部安装有升降机构。

上述升降机构包括旋转轴，旋转轴的一端通过深沟球轴承和旋转手轮手轮相连；旋转轴的另一端通过联轴器与蜗轮蜗杆机构相连；联轴器内侧的旋转轴上安装有轴承定位座；蜗轮蜗杆机构的上端设置有支撑圆盘。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1）本发明的机体框架采用了立式框架结构，框架地脚四脚端安装地脚轮，拧紧轴有较好的同轴度以及对心效果，试验台移动方便。