[实用新型]一种卧式螺栓轴力-扭矩微变化试验机

说明书

本实用新型涉及螺栓扭转试验领域，具体是一种卧式螺栓轴力‑扭矩微变化试验机，包括轴力传感器、扭矩传感器、用于试样螺栓头部旋入的螺栓杆端卡具、用于拧转试样螺栓的螺栓扭转头，还包括消扭梁及扭转支架，扭转支架内安装有旋转架，扭转支架与旋转架间配有球轴承及圆锥滚子轴承，旋转架朝向螺栓杆端卡具的一端与螺栓扭转头连接，另外一端与扭矩传感器连接。本实用新型通过扭转支架、球轴承及圆锥滚子轴承避免轴跳动并约束轴力，避免试样螺旋在受到扭矩的状态下所产生的轴力对扭矩传感器造成影响，同时通过消扭梁消除试样螺栓受到的扭矩传递到轴力传感器上，最终实现高精度无相互作用影响的螺栓轴力、扭力测量目的。

技术领域

本实用新型涉及螺栓扭转试验领域，具体是指一种卧式螺栓轴力-扭矩微变化试验机。

背景技术

螺栓的主要用途是对贴合的两部件提供一定的夹紧力，而螺栓的夹紧力主要就是螺栓轴向变形所产生的张力和抗张力，即轴力，一般轴力大小大约为扭矩的10％。而在实际使用过程中，不同规格、材质的螺栓其轴力与扭矩之间的关系也是不同，需要逐一进行测定，以供相关人员查阅并提供计算依据。目前现有的测轴力的试验设备，常借助扭力扳手测定扭矩，来实现测量轴力的，此方法局限性较大，而且精度不高，不能很好的控制扭矩，此外轴力测量部由于扭矩对测量部件的干扰，读取误差也较大。

CN208860588U公开了一种高强螺栓拉扭试验机，包括上部设有工作台板的支撑箱体，工作台板上部一端设置有主减速机，其另一端设置有滑动箱，主减速机的输出轴上安装有扭矩传感器，扭矩传感器的前端连接有扭矩传感器前座，在扭矩传感器前座的前端连接有螺母卡座套，螺母卡座套的前端设置有螺母卡，滑动箱滑动设置在工作台板上的导轨上，滑动箱的内部设置有施力机构，施力机构包括由前至后依次设置在滑动箱内部的夹具体、快装棒拉套，夹具体和快装棒拉套之间通过快装棒连接，夹具体的前端为测试件夹持端，在滑动箱的尾部设置有轴力传感器，轴力传感器通过锁紧螺杆和螺母固定在滑动箱的后壁上，锁紧螺杆的前端与快装棒拉套连接，在滑动箱的前端设置有螺母挡板。

上述装置在测量螺栓时扭矩传感器直接通过螺母卡给螺栓螺母施加扭力，而螺母在施加扭力过程中将附带有轴力，因而该轴力将给螺栓的扭力测量带来一定的误差。此外，轴力传感器也直接与螺栓螺柱接触，在挤压过程中同样会伴随较大的扭力，因而还会给螺栓的轴力测量带来误差。CN201689006U高强度螺栓拉扭复合试验机、CN204405453U一种微机控制高强度大螺栓扭转试验机同样存在该缺陷。

如何解决上述技术问题成为本领域技术人员努力的方向。

实用新型内容

基于以上问题，本实用新型提供了一种卧式螺栓轴力-扭矩微变化试验机。本实用新型主要用于检测螺栓在受到70％螺纹有效面积的屈服强度下(非破坏)扭力时所产生的轴向力，以及螺栓扭转破坏试验。

为解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种卧式螺栓轴力-扭矩微变化试验机，包括轴力传感器、扭矩传感器、用于试样螺栓头部旋入的螺栓杆端卡具、用于拧转试样螺栓的螺栓扭转头，还包括消扭梁，轴力传感器安装在消扭梁的一面上，螺栓杆端卡具安装在消扭梁的另外一面上，螺栓杆端卡具的一侧设有扭转支架，扭转支架内安装有旋转架，扭转支架与旋转架间配有球轴承及圆锥滚子轴承，旋转架朝向螺栓杆端卡具的一端与螺栓扭转头连接，另外一端与扭矩传感器连接，扭矩传感器背离旋转架的一端与扭转驱动装置连接。

作为一种优选的方式，还包括平移装置，平移装置包括滑轨，消扭梁安装在滑座上，滑座与滑轨契合，滑轨背离扭转支架的一端安装有轴承座，轴承座上安装有滚珠丝母，滚珠丝母内旋合有与其相配的滚珠丝杠，滚珠丝杠一端通过关节轴承与轴力传感器连接。

作为一种优选的方式，轴承座上还安装有移动电机，移动电机与滚珠丝母间设有传动装置用于驱动滚珠丝母转动，移动电机输出轴安装有主动链轮，滚珠丝母外周安装有从动链轮，主动链轮与从动链轮通过链条连接。