[实用新型]一种拉伸测力垫圈

说明书

技术领域

本实用新型涉及螺栓拧紧及测控的技术领域，尤其涉及拉伸测力垫圈。

背景技术

现有技术中已知的一般防松垫圈(如图1所示)是由上端面为逆齿、下端面为顺齿且齿形角小于螺栓副螺纹升角的相同的两片组成。上片 (11)上端面为逆齿面，当螺母锁紧到该面时，螺母下端面与其逆时针咬合，可顺时针拧紧螺母，但不可反转或反转力矩成倍增加，下片12下端面为逆齿面，其与被锁紧的法兰面逆时针咬合，可顺时针拧动下片12，但不可反转或反转力矩成倍增加，上片11下端面与下片12上端面齿形相同，都为与对面齿形相反的齿形，且能正常啮合，且齿形角小于螺栓副螺纹升角，当螺母旋紧在防松垫圈上后，如螺母有松动逆转趋势时，由于上片11下端面与下片12上端面齿形角小于螺栓副螺纹升角，此处会先与螺纹副松动，但此处啮合如发生逆转即可增加螺栓的拉伸力，从而达到防松；由于上片11上端面与螺母下端面咬合，下片12下端面与法兰面咬合，松动所需力矩远远大于锁紧力矩，故这两处配合面可防松。然而上述防松垫圈有以下缺点：1.无法消除偏载力矩，得到的有效力矩小；2.无法精确控制螺栓副的有效拉伸力；3.拆卸螺栓时所需拆松力矩远远大于拧紧时的力矩，容易导致螺栓塑性变形或断裂而失效；4.结构复杂，使用不太方便；制造成本较高。

现有技术中已知的一般止退拉伸垫圈(如图2所示)是由螺纹环 21和六角垫圈22组成。螺纹环21内圈为和对应尺寸螺纹相同的螺纹，高度为两牙螺距高度，外圈带有圆周轴向齿，六角垫圈22的上端面为光滑圆环面，外圈为等分六角形，下端面为逆齿圆环面，内圈为和螺纹环21外圈齿啮合的圆周轴向齿面。螺纹环21安装在六角垫圈22的内孔内，且在最下端和六角垫圈22的下端面平齐。当将止退拉伸垫圈旋入常规螺母下方锁紧螺母时，六角垫圈22下端逆齿圆环面与法兰咬合，可顺时针旋转滑动，但无法或需要很大力矩才可逆转，其等分外六角边可以支撑拧紧螺母时产生的反作用力，保证螺栓副同心拧紧，此时螺纹环21随着螺杆被拉伸长而在六角垫圈 22的内孔内顺着轴向齿上升，螺母的下端面与光滑的六角垫圈22上端面摩擦旋转，拧紧螺栓副。然而上述止退拉伸垫圈有以下缺点：摩擦表面只有六角垫圈22上端面一个光滑表面，螺母与之相配合的表面为一般加工表面，无法精准计算和控制摩擦系数，从而无法精确计算和控制有效扭矩；当螺纹环 21在六角垫圈22内被拉伸到顶端面时，此垫圈失效，无法重复使用，经济性低；无法精确显示或测量被拉伸螺栓上的有效拉伸力，从而无法保证被锁紧工件上所有螺栓拉伸力的一致性，容易导致螺栓上拉伸力大的螺栓副先失效，从而可能导致安全事故。

因此，仍然需要对垫圈做出改进。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的是提出一种可以有效解决以上问题的拉伸测力垫圈。

本实用新型提供了一种拉伸测力垫圈，其可以包括：上圈、应变片、内圈、外圈、数据线及接口，所述内圈底面为逆齿面，上端面为研磨表面，上半部为研磨光圆柱，下半部为花键齿圆柱，所述花键齿圆柱的直径大于所述研磨光圆柱的直径，所述应变片固定在所述研磨光圆柱的表面上，并与所述数据线及接口连接以使压力数据能输出；所述外圈的内壁的下半部为花键齿圆筒，且能与所述花键齿圆柱上的花键齿啮合，所述外圈的内壁的上半部为研磨光圆筒，其直径大于所述花键齿圆筒的直径。

优选地，所述上圈的下端面可以为研磨表面，其余面为一般加工表面；所述内圈的所述上端面能与所述上圈的下端面接合。

优选地，所述外圈的外周可以为十二角形或六角形。

优选地，在使用中，当拧紧螺母压到所述拉伸测力垫圈上时，所述内圈的所述逆齿面可以与法兰面结合成一整体而不能相对转动。

优选地，所述数据线及接口能通信地连接到外部的显示器。

各组件被装配完成后成为一整体，当拧紧螺母压到此垫圈上时，由于内圈的底面为逆齿面，因而跟法兰面结合成一整体不能逆转，且外圈内部的花键齿与内圈外部的花键齿啮合成一整体而无法周向地转动，螺母顺时针拧紧时，拧紧工具产生的反作用力可以作用在此垫圈上，形成同心拧紧；在拧紧过程中，内圈的研磨上表面与上圈的研磨下表面接触，且都是精加工加工表面，表面摩擦系数小，且系数值恒定可控，即可精确计算摩擦阻力，可以得到更大的有效扭矩，且扭矩精确，此时内圈受力变形，应变片可精确检测内圈的应变量经过数据线及接口传输到外部放大显示器，从而可以精确检测、控制及记录螺栓的拉伸力。