[发明专利]数控电动式扭矩检测扳手及螺栓紧固扭矩值的检测方法

说明书

一种数控电动式扭矩检测扳手及螺栓紧固扭矩值的检测方法。所述扳手包括：扳手电机；电源；单片机，其内存储有扭矩‑电流‑电压‑转速的函数转换模型；电流传感器，用于采集扳手电机的工作电流信号并传递给单片机；电压传感器用于采集电源的电压信号并传递给单片机；转速传感器，用于采集扳手电机的工作转速信号并传递给单片机；输入模块，根据被测螺栓的紧固扭矩值大小范围确定所需的量程；其中，单片机中内置控制程序，控制程序根据函数转换模型将所采集的工作电流信号、电压信号及工作转速信号转换为对应的当前扭矩值，并将对应的当前扭矩值实时显示在显示模块上，直到被测螺栓开始松动时获得螺栓紧固扭矩值，关闭电源停止为扳手电机供电。

技术领域

本发明涉及螺栓紧固扭矩值检测领域，特别涉及一种数控电动式扭矩检测扳手及螺栓紧固扭矩值的检测方法。

背景技术

随着高精尖大设备的发展，对螺栓紧固扭矩值的精度要求也越来越高，对所有螺栓均规定了螺栓的预紧扭矩值，但对于已紧固好的螺栓是否达到紧固要求目前国内外尚无高效精确的检测工具。

目前国内外用来检测螺栓扭矩值是否精确的扭矩检测方法包括以下几种：

1、超声螺栓紧固力测试仪：其根据声弹性原理，提出了利用高强度螺栓轴向应力与拧紧前后超声波渡越时间差的关系，结合螺栓材料系数、加紧厚度等参数，间接检测螺栓轴向应力的方法，但必须知道无应力时超声波在螺栓中的传播时间，这给实测紧固应力带来难题，特别是螺栓加工精度等实际因素的影响对螺栓紧固应力超声测量的影响也较大，经国内外试验，无法满足检测要求。

2、拧紧法：用扭力扳手（含电动扭力扳手）平稳用力逐渐增加力矩（切记冲击），当螺母或螺栓刚开始产生微小转动时，它的瞬时扭矩值最大（因要克服静摩擦力），继续转动，扭矩值就会回落到短暂的稳定状态，这时的扭矩值为检查所得到的扭矩，这就要求操作者必须有熟练经验，对操作者的要求高，且存在二次紧固，所测扭矩值精度取决于操作者的经验感觉，无法保证检测精度。

3、标记法（也称复位法、划线法、转角法）：检测先前在被检测螺栓或螺母头部与被连接体上划一道线，确认相互的原始位置，然后将螺栓或螺母松开些，在用扭矩扳手将螺栓或螺母拧紧到原始位置（划线处要线对准），这时的扭矩值再乘以0.9-1.1所得到的值即为检查所得到的扭矩，此方法属于二次紧固法，因第一次紧固对垫片及螺栓的影响，检测精度无法保证。

4、直觉法：对有弹性垫圈类则观察是否压平来判断；对无弹性线圈类或有弹性线圈但观察困难的，则可采用扭力扳手进行拧紧直觉来判断拧紧程度，若到扭矩值，扳手不转动或微小转动，判为已拧紧，若转动超过半圈，判断为没有拧紧、不合格，此方法凭感觉判断，无法作为正规检测方法。

以上所述的方法，存在测量精度低、检测繁琐、效率低及无法满足检测要求的问题。

发明内容

为了解决上述现有技术的问题，本发明提供一种数控电动式扭矩检测扳手，其包括：

扳手电机，所述扳手电机带动扳手输出轴旋转以松卸被测螺栓；

电源，所述电源用于供电给扳手电机；

单片机，所述单片机中存储有扭矩-电流-电压-转速的函数转换模型；

电流传感器，所述电流传感器电性连接于所述扳手电机与单片机之间，用于采集扳手电机的工作电流信号，并将采集的工作电流信号传递给单片机；

电压传感器，所述电压传感器电性连接于所述电源与单片机之间，用于采集电源的电压信号，并将采集的电压信号传递给单片机；

转速传感器，所述转速传感器电性连接于所述扳手电机与单片机之间，用于采集扳手电机的工作转速信号，并将采集的工作转速信号传递给单片机；

输入模块，所述输入模块根据被测螺栓的紧固扭矩值大小范围确定所需的量程；