[发明专利]一种可以监测螺栓预紧力的垫圈

摘要

本发明是一种可以监测螺栓预紧力的垫圈，该垫圈为可变形垫圈，相比于普通标准垫圈，该垫圈可放大其所受的轴向压力，便于对垫圈结构变形量的检测，然后在垫圈的表面制备四个应变敏感层(4)并连接成惠斯通单臂电桥，测量惠斯通单臂电桥的电压，用惠斯通单臂电桥的电压反映垫圈的变形量，进而得到螺栓预紧力；该种垫圈可以对螺栓预紧力进行实时监测，特别适合于在机工作的螺栓预紧力检测，能够及时发现螺栓预紧力的变化情况，对螺栓的失效进行把控和预测。另外，该种垫圈不会改变垫圈的安装形式和基本特征，同时也不会明显增加结构的整体重量和体积，这种结构与功能一体化的方法具有十分广阔的应用前景。

主权项

1.一种可以监测螺栓预紧力的垫圈，其特征在于：该垫圈的结构为以下两种之一：第一种：垫圈的侧壁中间形成一个环状、中空的外凸(1)，该外凸(1)沿径向的截面呈“U”形，当垫圈受到轴向压力时，该“U”形外凸(1)的最外端处的变形较大；第二种：在垫圈外侧壁的上部加工一个外环形槽(2)，在垫圈内侧壁的下部加工一个内环形槽(3)，当垫圈受到轴向压力时，垫圈的侧壁中间处的变形较大；在上述垫圈的第一种结构和第一种结构中变形较大的位置制备一个应变敏感层(4)，应变敏感层(4)与垫圈绝缘，应变敏感层(4)的电阻值能够随应变发生变化，在上述垫圈的第一种结构和第二种结构的外表面上再制备三个相同的与垫圈绝缘的应变敏感层(4)，将所述四个应变敏感层(4)连接成一个惠斯通单臂电桥，测量惠斯通单臂电桥的电压；所述应变敏感层(4)材料为金属合金，该金属合金材料的应变因子大于1.2，电阻温度系数小于200ppm/K。