[实用新型]多功能螺栓紧固分析系统集成式压‑扭复合传感器测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及各类标准件力学、摩擦学性能测试领域，特别是一种多功能螺栓紧固分析系统的集成式压-扭复合传感器测量装置。

背景技术

螺纹紧固件连接系统应用最为广泛是螺栓-螺母连接副的形式，多数应用在预紧力作用下，预紧力下的连接可以提高螺栓连接的可靠性，并能增强被连接体的紧密性和刚度。在螺纹紧固件连接系统中，没有预紧力或预紧力不够时，起不到真正的连接作用，一般称之为欠拧；但过高的预紧力或者超拧也会导致螺纹连接的失败。由于安装现场很难直接测量预紧力，所以螺纹紧固件的预紧力则多是采用控制扭矩和转角的手段来实现。这就需要知道螺纹紧固件的扭矩、转角和预紧力之间的关系。即螺纹紧固件的扭矩-夹紧力关系。

螺纹紧固件扭矩-夹紧力关系，不仅涉及到扭矩系数、摩擦系数（含螺纹摩擦系数和支撑面摩擦系数）、紧固轴力、紧固扭矩等一系列螺纹连接副的紧固特性的测试及计算方法，还涉及到螺纹紧固件的应力截面积和承载面积的计算方法等基础术语、符号的规定。

我国在概括了国际上有关螺纹紧固件扭矩-夹紧力关系的研究成果和应用经验，根据标准验证，对我国也是适用的。因此，在制定标准时，在充分消化、分析日本国家标准JIS B1082-1987《螺纹紧固件应力截面积和承载面积》、JIS B 1083-1990《螺纹紧固件紧固通则》及JIS B 1084-1990《螺纹紧固件拧紧试验方法》三个标准的基础上，提出了等效采用的意见。

因此，我国有关螺纹紧固件扭矩-夹紧力关系的标准也包括下列三个国家标准：

GB/T16823.1-1997《螺纹紧固件应力截面积和承载面积》；

GB/T16823.2-1997《螺纹紧固件紧固通则》；

GB/T16823.3-2010 《紧固件扭矩- 夹紧力试验》。

国内用于分析紧固件扭矩-夹紧力关系的测量装置主要采用分体式结构形式，即：动态扭矩传感器、负荷传感器、静态扭矩传感器三者分离。分别测量其总扭矩、夹紧轴力、螺纹幅扭矩。这种结构的测量装置具有设计制造简单、安装方便，但是存在较大的问题，试验过程中螺栓装夹费时费力，不利于工程应用。对于集成式压—扭复合测量装置，虽然国外有相关单位进行设计制造，但是规格不全、价格昂贵、进货时间较长、接口与仪器制造单位的控制器不兼容等问题，大大制约了集成式压—扭复合测量装置在紧固件性能测试中的应用。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种多功能螺栓紧固分析系统集成式压-扭复合传感器测量装置，主要解决上述现有技术所存在的不足，它可以将盘式静态扭矩传感器、负荷传感器、自动定心滚子轴承及相关零部件进行集成，可以用于取代长期以来进口、价格昂贵的压—扭复合传感器和操作不便的分体式加载装置；它使试验夹具数量大大减少、试验过程简化、操作方便。

为实现上述目的，本实用新型是这样实现的。

一种多功能螺栓紧固分析系统集成式压-扭复合传感器测量装置，其特征在于：它包括座板、安装立板、负荷传感器、自动定心滚子轴承、盘式静态扭矩传感器、承力套、止动套、长止动销、圆垫片、止动卡套、密封圈、定位销、外止动板、止动板、螺栓垫片、螺栓以及短止动销；其中：自动定心滚子轴承外圈与负荷传感器定位孔配合并安装到位；短止动销端面与承力套小端面对齐后与小端面的定位销孔配合，并在侧面顶丝孔内安装顶丝固定；安装有短止动销的承力套通过定位轴与自动定心滚子轴承内圈定位；盘式扭矩传感器通过定位销与承力套定位；随后与负荷传感器通过定位销进行定位，并用螺栓将其固定在负荷传感器上；密封圈安装在负荷传感器与承力套中间的卡槽内；长止动销端面与止动套的小端面对齐后装入负荷传感器、盘式静态扭矩传感器、承力套的定位孔内，并在侧面顶丝孔内安装顶丝固定；止动板通过圆柱面与负荷传感器中心孔定位，并将外止动板卡在止动垫板对称面上，使外止动板螺纹间隙孔与负荷传感器的螺纹孔对齐后用螺栓固定；螺栓垫片安装在止动板的卡槽内；圆垫片、止动卡套沿长止动销装入止动套内；被测试螺栓穿过螺栓垫片的孔，再穿过止动板、止动套、圆垫片、止动卡套拧到嵌在止动卡套的螺母上。

所述的多功能螺栓紧固分析系统集成式压-扭复合传感器测量装置，其特征在于：自动定心滚子轴承的两定位圈分别与外圈与负荷传感器的定位孔、承力套相应的定位轴配合；承力套定位销孔与盘式静态扭矩传感器定位销孔通过定位销配合，负荷传感器与盘式静态扭矩传感器通过定位销定位配合。