[实用新型]一种具有凹槽结构的螺纹紧固件

说明书

本实用新型提供了一种具有凹槽结构的螺纹紧固件，包括螺纹紧固件，螺纹紧固件的尾部或头部向下开有凹槽，凹槽的底面从下至上依次固定有压电膜层、防护层、电极化层。本实用新型所述的具有凹槽结构的螺纹紧固件可以在不影响紧固件的关键结构和性能的同时，提升紧固件表面换能器的使用寿命及测量精度，解决了换能器暴露在紧固件外表面而带来的诸多负面影响。

技术领域

本实用新型属于螺纹紧固件领域，尤其是涉及一种具有凹槽结构的螺纹紧固件。

背景技术

目前，通过在外螺纹紧固件上制备换能器，利用换能器/换能器激发的超声波信号来测量外螺纹紧固件预紧力的技术具有较好的应用前景。现有的方法中，换能器主要采用以下两种方式与螺纹紧固件的表面结合在一起。一种采用粘贴或焊接的方式，将片状的换能器整体固定到螺纹紧固件表面，另一种采用真空镀膜的方式，沉积生长换能器的各个分层结构。通常，无论粘贴式的换能器还是真空镀沉积生长的换能器均具有一定的厚度，其厚度从微米到毫米级，其面积小于所结合螺纹紧固件表面的面积，因此，换能器将在螺纹紧固件表面呈凸起的状态，完全暴露在复杂的使用环境中。由于换能器结构精细，容易受到外力、环境因素的破坏或损伤，造成磨损、磕碰伤、脱落、分离、腐蚀、潮解等问题，最终造成换能器功能失效，无法使用，增大测量误差等问题。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种具有凹槽结构的螺纹紧固件，以在不影响紧固件的关键结构和性能的同时，提升紧固件表面换能器的使用寿命及测量精度，解决了换能器暴露在紧固件外表面而带来的诸多负面影响。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种具有凹槽结构的螺纹紧固件，包括螺纹紧固件，螺纹紧固件的尾部或头部向下开有凹槽，凹槽底面从下至上依次固定有压电膜层、防护层、电极化层。

所述依次固定的压电膜层、防护层、电极化层形成换能器，所述换能器固定于所述凹槽中。

所述压电膜层、防护层、电极化层均为真空磁射镀膜层。

所述压电膜层的厚度为5-25μm，所述防护层的厚度为5-15μm，所述电极化层的厚度为2-5μm，所处凹槽的厚度为0.2mm～0.5mm。

所述压电膜层为具有晶体002方向择优取向的氧化锌层，压电膜层的电阻不小于200MΩ，所述防护层为碳化硅层，所述电极化层为钛层。

所述凹槽的中心线与所述螺纹紧固件的中心轴重合，所述凹槽的中心线相对于所述螺纹紧固件光杆轴线的同轴度不大于0.2mm。

进一步的，所述所述凹槽的直径不大于所述尾部或头部的直径。

进一步的，所述凹槽底面的平面度小于0.03mm。

进一步的，所述凹槽相对于螺纹紧固件轴线的垂直度小于0.05mm。

进一步的，所述凹槽的粗糙度不大于5μm。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种具有凹槽结构的螺纹紧固件具有以下优势：

(1)本实用新型所述的一种具有凹槽结构的螺纹紧固件，可以在不影响紧固件的关键结构和性能的同时，提升紧固件表面换能器的使用寿命及测量精度，解决了换能器暴露在紧固件外表面而带来的诸多负面影响。

(2)本实用新型所述的一种具有凹槽结构的螺纹紧固件中，换能器通过真空磁控溅射的方法的方式沉积到凹槽内部，成为螺栓的永久部分，使不同的螺栓上的换能器相对于螺纹的位置固定，避免由于结合位置的的差异带来的测量误差。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：