[发明专利]一种新型可监控的补偿式垫圈装置及监控方法

权利要求书

1.一种新型可监控的补偿式垫圈装置，其特征在于：包括垫圈模块（12），垫圈模块（12）顶部为上防滑支承片（1），上防滑支承片（1）底部设有绝缘片（2），绝缘片（2）底部设有压电传感片（3），压电传感片（3）底部设有绝缘片（2），压电传感片（3）底部设有压电促动器（4），压电促动器（4）底部设有下防滑支承片（5），上防滑支承片（1）、绝缘片（2）、压电传感片（3）、压电促动器（4）、下防滑支承片（5）都为水平放置的圆环型结构，上防滑支承片（1）、绝缘片（2）、压电传感片（3）、压电促动器（4）、下防滑支承片（5）的外侧直径相同，上防滑支承片（1）、绝缘片（2）、压电传感片（3）、压电促动器（4）、下防滑支承片（5）的内侧直径相同，上防滑支承片（1）外侧设有两个圆弧形的上顶盖（10），上防滑支承片（1）侧面相对位置设有凹槽，上顶盖（10）内侧面相对位置设有凸起，上防滑支承片（1）与上顶盖（10）相卡接，上顶盖（10）底部设有约束套环（8），约束套环（8）为圆环型结构，约束套环（8）的内侧面与压电传感片（3）、压电促动器（4）外侧直径相适配，约束套环（8）前侧、后侧相对位置各设有一个导线缺口（19），压电传感片（3）外侧面前部、后部分别设有压电传感片正极镀银片（6）、压电传感片负极镀银片（20），压电促动器（4）外侧面前部、后部分别设有压电促动器正极镀银片（7）、压电促动器负极镀银片（21），上顶盖（10）通过螺钉（9）与约束套环（8）固定连接，下顶盖（11）通过螺钉（9）与约束套环（8）固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型可监控的补偿式垫圈装置，其特征在于：上防滑支承片（1）与下防滑支承片（5）的结构相对称，上防滑支承片（1）顶面设有防滑凸起，上防滑支承片（1）顶面与螺栓（13）接触，下防滑支承片（5）底面与其他工件接触。

3.根据权利要求1所述的一种新型可监控的补偿式垫圈装置，其特征在于：上防滑支承片（1）、绝缘片（2）、压电传感片（3）、压电促动器（4）、下防滑支承片（5）的内侧直径与螺栓（13）相适配。

4.根据权利要求1所述的一种新型可监控的补偿式垫圈装置，其特征在于：压电促动器正极镀银片（7）、导线缺口（19）、压电传感片正极镀银片（6）的位置相对应，压电传感片负极镀银片（20）、压电促动器负极镀银片（21）的位置相对应。

5.根据权利要求1所述的一种新型可监控的补偿式垫圈装置，其特征在于：压电传感片正极镀银片（6）、压电传感片负极镀银片（20）的大小与压电传感片（3）的厚度相适配，压电促动器正极镀银片（7）、压电促动器负极镀银片（21）的大小与压电促动器（4）的厚相适配。

6.根据权利要求1所述的一种新型可监控的补偿式垫圈装置，其特征在于：压电传感片正极镀银片（6）、压电传感片负极镀银片（20）与信号采集器电连接，压电促动器正极镀银片（7）、压电促动器负极镀银片（21）与电源（14）电连接。

7.根据权利要求1所述的一种新型可监控的补偿式垫圈装置，其特征在于：上防滑支承片（1）侧面凹槽与上顶盖（10）内侧面凸起间隙设置，间隙与压电促动器（4）膨胀体积相适配。

8.根据上述权利要求1-7所述的任一权利要求的监控方法，其特征在于以下步骤：

S1、将螺栓（13）插入垫圈模块（12）内孔，并且将螺栓（13）与相应工件拧紧，拧紧后，垫圈模块（12）被螺栓（13）与工件夹紧，用导线分别将压电促动器正极镀银片（7）与电源（14）正极电连接，将压电促动器负极镀银片（21）与电源（14）负极电连接，将压电传感片正极镀银片（6）、压电传感片负极镀银片（20）与信号采集器电连接，并用热熔胶将所有电接点包裹以免漏电；

S2、热熔胶将所有电接点包裹完成后，将电源（14）打开，电源（14）给压电促动器（4）通电，给压电促动器（4）两端施加电压，使其产生变形膨胀，对螺栓（13）产生压力，使轴向力增加，此过程中力的变化会使压电传感片（3）受压变形，压电传感片（3）变形后产生电信号，并将该电信号通过导线传递给信号采集器，通过观察信号采集器中电信号的变化，达到监控压电促动器（4）的膨胀过程。