[发明专利]一种螺纹结构扭拉关系的测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种螺纹结构扭拉关系的测量装置，应用于螺栓(11)，其特征在于，所述螺纹结构扭拉关系的测量装置包括：

固定支架(15)，与所述螺栓(11)配合安装的内螺纹试件(12)设置于所述固定支架(15)内；

固定件，设置于所述固定支架(15)内，其中，所述螺栓(11)插设所述固定件后，与所述内螺纹试件(12)连接；

扭矩施加结构，用于所述扭矩施加结构在所述螺栓(11)上施加扭矩，使所述螺栓(11)相对于所述内螺纹试件(12)及所述固定件拧紧；

扭矩测量结构，与所述扭矩施加结构连接，用于检测所述扭矩；

声波轴力测量仪(14)，固定于所述螺栓(11)的螺杆的端面上，所述声波轴力测量仪(14)用于检测当所述螺栓(11)相对于所述内螺纹试件(12)及所述固定件拧紧时，所述螺栓(11)上的预紧力；

其中，所述固定件包括：垫块试件(13)，用于插设所述螺栓；

所述固定支架(15)，包括两个安装孔，所述垫块试件(13)在所述两个安装孔的一个安装孔中固定，所述内螺纹试件(12)装配于所述两个安装孔的另一个安装孔，且沿所述两个安装孔的另一个安装孔的孔壁抽插；

所述扭矩施加结构包括：卡接于所述螺栓(11)的螺栓头部的扭矩施加结构拧紧件(21)；

与所述拧紧件(21)连接的扭矩测量结构；

与所述扭矩测量结构连接的减速器(24)；

与所述减速器(24)连接的电机(23)；其中，

所述电机(23)转动，驱动所述减速器(24)转动，依次带动所述扭矩测量结构、所述拧紧件(21)、以及与所述拧紧件(21)卡接的所述螺栓(11)相对于所述内螺纹试件(12)转动，所述扭矩测量结构测量使所述螺栓(11)紧固的所述扭矩；

所述扭矩测量结构包括：转角测量机构(25)，连接于所述减速器(24)与扭矩传感器(22)之间，用于测量所述拧紧件(21)的转动角度；

所述扭矩传感器(22)，连接于所述转角测量机构(25)与所述拧紧件(21)之间，用于检测所述拧紧件(21)的扭矩。

2.如权利要求1所述的螺纹结构扭拉关系的测量装置，其特征在于，

所述声波轴力测量仪(14)为超声波轴力测量仪。

3.如权利要求2所述的螺纹结构扭拉关系的测量装置，其特征在于，

所述超声波轴力测量仪(14)包括：设置在所述螺栓(11)的螺杆的端面上的压电陶瓷片；

与所述压电陶瓷片连接的、为所述压电陶瓷片施加电压信号的声波发生/接收器；以及

设置在所述螺栓(11)的螺杆的端面上的、检测所述螺栓(11)的螺杆温度的温度传感器和与所述温度传感器连接的、比较获得的温度值的温度检测器。

4.如权利要求1至3任一项所述的螺纹结构扭拉关系的测量装置，其特征在于，所述声波轴力测量仪(14)，通过测量仪夹具(141)固定于所述螺栓(11)的螺杆的端面上。

5.如权利要求4所述的螺纹结构扭拉关系的测量装置，其特征在于，

所述螺栓(11)为铁质或钢质螺栓，所述测量仪夹具(141)包括：磁铁块，所述声波轴力测量仪(14)夹设在所述磁铁块与所述螺栓(11)的螺杆的端面之间。

6.如权利要求4所述的螺纹结构扭拉关系的测量装置，其特征在于，

所述测量仪夹具(141)包括：具有多个安装孔的夹块，通过固定件穿设所述夹块的安装孔，夹设固定所述声波轴力测量仪(14)于所述螺栓(11)的螺杆的端面与所述夹块之间。

7.一种采用如权利要求1至6任一项所述的螺纹结构扭拉关系的测量装置的测量方法，其特征在于，包括：

将内螺纹试件(12)设置于固定支架(15)内；

将待检测的螺栓(11)插设固定件后，与所述内螺纹试件(12)连接；

扭矩施加结构与所述螺栓(11)连接后施加扭矩，所述螺栓(11)相对于所述内螺纹试件(12)及所述固定件拧紧；

获取根据扭矩测量结构检测的扭矩和根据声波轴力测量仪(14)检测的预紧力，得到所述扭矩与所述预紧力之间的扭拉关系。