[发明专利]螺栓测力实验装置、扭拉标定系统以及实际测量安装治具

说明书

本发明公开了螺栓测力实验装置、扭拉标定系统以及实际测量安装治具，包括底座、固定块和超声波探头，底座开有用于螺栓杆部穿过的通孔，固定块一端设置与螺栓头部适配的空腔，另一端设置与空腔贯通的螺纹孔，超声波探头与固定块螺纹连接，固定块安装于底座时通孔、空腔和螺纹孔位于同一轴线。螺栓测力实验装置实现了超声波探头与螺栓头部的紧密贴合，螺栓预紧力监测更精确。

技术领域

本发明涉及螺栓装配领域，更具体的说，它涉及螺栓测力实验装置、扭拉标定系统以及实际测量安装治具。

背景技术

螺栓连接广泛应用于工业各个领域，例如航空航天、汽车、轨道交通、桥梁、风电等。螺栓预紧力就是在拧螺栓过程中拧紧力矩作用下的螺栓与被连接件之间产生的沿螺栓轴心线方向的轴向力。螺栓预紧力控制对装配性能一致性及整机性能稳定性有着重要的影响。

螺栓扭拉试验平台作为紧固件测试行业的基础试验平台，被用来测定螺栓扭矩-预紧力转化能力以及其他性能。传统的试验平台需要操作人员用手将超声波探头压在螺栓头上，单次采集传感器的数据，超声螺栓预紧力监测是一项高精度的工艺要求，当测试时间过长或测试条件有所限制，操作人员很难保证超声波探头稳固地与螺栓头紧密贴合，更难保证压力持续一致，在进行螺栓预紧力监测时更会造成较大误差，达不到预紧力监测精确的要求。也有采用将带磁性的超声波探头吸附在螺栓头上，实现紧密贴合，但对于航空航天领域使用的高强度轻质合金紧固件，例如应用最广泛的钛合金、高温合金紧固件，其自身并没有磁性，无法实现装配中超声波探头与螺栓头的稳定贴合。

发明内容

本发明的目的在于提供螺栓测力实验装置、扭拉标定系统以及实际测量安装治具，先通过扭拉标定系统标定出曲线，再通过实际测量安装治具以得到实际装配螺栓的预紧力。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：螺栓测力实验装置，包括底座、固定块和超声波探头，底座开有用于螺栓杆部穿过的通孔，固定块一端设置与螺栓头部适配的空腔，另一端设置与空腔贯通的螺纹孔，超声波探头与固定块螺纹连接，固定块安装于底座时通孔、空腔和螺纹孔位于同一轴线。

优选的，底座开有槽，固定块置于槽内，通孔开于槽底壁并与槽贯通。

优选的底座与固定块采用螺栓连接、螺钉连接或者弹簧柱塞连接。

优选的，底座与固定块采用弹簧柱塞连接，槽侧壁开有安装孔，固定块侧壁开有与弹簧柱塞头适配的凹坑，凹坑与安装孔对应。

优选的，固定块棱角开有卸载槽，底座底部开有与卸载槽对应的通槽。

优选的，槽设有限制固定块转动自由度的固定块限位机构。

优选的，固定块限位机构包括止动平面，止动平面设于槽侧壁，槽侧壁为平面壁，固定块与槽适配。

优选的，底座设有限制被连接件转动自由度的被连接件限位机构。

优选的，被连接件限位机构包括止动平面。

优选的，底座顶部开有定位槽，止动平面为定位槽槽壁，通孔开于定位槽。

本发明的有益效果：

1、螺栓测力实验装置实现了超声波探头与螺栓头部的紧密贴合，螺栓预紧力监测更精确。

2、先通过扭拉标定系统获得标定曲线，再通过实际测量安装治具现场装配实体，根据标定曲线，以得到实际装配螺栓的预紧力。

附图说明

图1为螺栓测力实验装置的立体结构示意图。

图2为螺栓测力实验装置的正视图。

图3为图2中A-A向的剖面视图。

图4为底座的结构示意图。