專利名稱：一種大規(guī)格螺栓扭力測試設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系一種機(jī)械部件的試驗測試設(shè)備，特別是涉及一種對大直徑螺栓進(jìn)行扭力測試的試驗設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，能源的需求也日益增大，同時，為了保護(hù)我們的生存環(huán)境和有限的能源資源，新能源和可再生能源的發(fā)展已經(jīng)成為世界各國能源生產(chǎn)的發(fā)展方向。作為世界重要的能源生產(chǎn)和消費大國，中國近年來高度重視新能源和可再生能源的發(fā)展。風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源，越來越受到世界各國的重視。中國風(fēng)能儲量很大、分布面廣，風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，成為繼歐洲、美國和印度之后的全球風(fēng)力發(fā)電主要市場之一， 風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)成為我國新能源發(fā)展的一個重要方向。目前我國的風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量，已經(jīng)連續(xù)三年實現(xiàn)“翻倍增長”，總裝機(jī)容量目前已居世界第四位。風(fēng)力發(fā)電的高速發(fā)展，對風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的質(zhì)量也提出了較高的要求。安全可靠高效的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，是風(fēng)力發(fā)電發(fā)展的有利保證。風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的質(zhì)量檢測起著至關(guān)重要的作用。作為風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的關(guān)鍵零部件——風(fēng)電螺栓的性能檢測，更是風(fēng)電設(shè)備質(zhì)量得以保證的重要環(huán)節(jié)。目前，對大直徑風(fēng)電螺栓(例如M30至M80之間)的性能檢測，據(jù)調(diào)查尚處空白狀態(tài)，國內(nèi)不但未有專門的檢測設(shè)備，也沒有制定統(tǒng)一的檢測標(biāo)準(zhǔn)。目前一些小直徑螺栓(一般小于等于M30)，在一些非標(biāo)的簡易設(shè)備上進(jìn)行測試，螺栓的兩端由兩個燕尾槽機(jī)構(gòu)夾緊， 由普通氣缸，或者電機(jī)施加拉力對兩側(cè)進(jìn)行拉伸，通過拉伸傳感元件進(jìn)行測試。如此裝置對于一般小直徑，小拉力的螺栓尚能使用應(yīng)付，但是對于應(yīng)用于大型，甚至超大型的高空、風(fēng)能上的螺栓，既難以測試，且測試結(jié)果的精度、準(zhǔn)確性也存在問題，將會導(dǎo)致對大型工程設(shè)備的安全、可靠性帶來隱患。螺栓另外一個重要性能指標(biāo)是測試螺栓的抗扭能力，所謂的抗扭能力將被測試的螺栓穿入、測試體上由螺母旋緊，對螺母和螺栓頭兩端施加反方向的旋轉(zhuǎn)扭力，測試螺紋抵抗和承受扭力的程度，或者達(dá)到破壞時的扭力，由此校核和考核、檢測螺栓產(chǎn)品的抗扭能力。如今在大直徑螺栓的場合，沒有合適的此類測試裝置，小能級、低扭矩是無法進(jìn)行測試的，測試的數(shù)據(jù)也不準(zhǔn)確，會對使用的工程產(chǎn)生隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種針對大規(guī)格螺栓，直徑一般為在M30至M80之間螺栓的抗扭性能測試裝置。本發(fā)明的目的由如下結(jié)構(gòu)提供和實現(xiàn)。一種大規(guī)格螺栓扭力測試設(shè)備，其特征在于所述測試設(shè)備包括分列左右兩側(cè)的夾緊固定部分和扭轉(zhuǎn)部分；所述夾緊固定部分在基座上平行、左右向設(shè)置兩條導(dǎo)軌，在每根導(dǎo)軌上配置左右兩塊導(dǎo)套，在四塊導(dǎo)套上固定設(shè)置滑動拉座，滑動拉座呈開口向上的矩形腔體，兩端分別為前擋板和后擋板，前擋板上開設(shè)螺栓圓孔。滑動拉座的開口腔體中，放置螺栓拉套，螺栓拉套的兩邊經(jīng)滑套滑動套置在設(shè)置在滑動拉座的開口腔體兩邊的滑軌中；在后擋板的后側(cè)設(shè)置穿心拉壓傳感器；穿過后擋板及穿心拉壓傳感器中心的孔插入拉緊螺桿，拉緊螺桿的后端為異形扳手塊，拉緊螺桿的前端以螺紋形式與螺栓拉套相連接；拉緊螺桿位于的拉壓傳感器的后側(cè)，套置鎖緊螺盤；螺栓拉套呈開口向上的矩形匣，前側(cè)面開設(shè)測試圓孔，后側(cè)面開設(shè)與拉緊螺桿連接的螺紋孔；在基座上與拉緊螺桿的軸線一致，設(shè)置一根齒條，與齒條相嚙合的齒輪的軸，穿入滑動拉座上，軸穿出、外露端設(shè)置旋轉(zhuǎn)手輪；所述扭轉(zhuǎn)部分與拉緊螺桿同軸線，從測試螺栓位置向后，依次是螺母套頭、旋轉(zhuǎn)異形頭、萬向聯(lián)軸器、扭矩傳感器、聯(lián)軸器、減速器和電機(jī)；減速器固定在基座上。 進(jìn)一步，所述導(dǎo)軌和/或滑軌為直線導(dǎo)軌。進(jìn)一步，所述異形扳手塊和旋轉(zhuǎn)異形頭為正方形。進(jìn)一步，所述螺栓拉套前側(cè)面測試圓孔為向上開口的長通孔。進(jìn)一步，所述萬向聯(lián)軸器十字萬向聯(lián)軸器。進(jìn)一步，所述螺母套頭為一側(cè)是與被測試螺栓螺母相匹配的螺母孔，一側(cè)為矩形孔。進(jìn)一步，所述扭矩傳感器下部設(shè)立支撐架。采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)配置，采集電機(jī)的轉(zhuǎn)速、功率，扭矩傳感器的信號，通過計算機(jī)以及編制的程序，可以實現(xiàn)全自動測試，以及測試數(shù)據(jù)的全自動采集、顯示和打印，可以預(yù)先設(shè)定施加扭矩的定值進(jìn)行校核試驗。本發(fā)明的優(yōu)越性和有益效果，本技術(shù)方案結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，在螺栓螺紋強(qiáng)度測試領(lǐng)域中，首次設(shè)計制作了扭矩測試設(shè)備，可以對大直徑螺栓進(jìn)行測試，并保證測試結(jié)果的正確性和準(zhǔn)確度。測試過程穩(wěn)定、可靠、精確、安全、方便，且可以由計算機(jī)進(jìn)行控制和記錄， 實現(xiàn)自動化測試，提高測試的速度、效率和精度，填補(bǔ)了在我國大直徑螺栓扭力測試裝置的空白。為國家重點大型環(huán)保、節(jié)能等工程和領(lǐng)域中需要大規(guī)格螺栓作為緊固、連接件的場合作出了質(zhì)量保證方面的貢獻(xiàn)，有利工程的百年大計，有利經(jīng)濟(jì)建設(shè)的科技高速發(fā)展。


圖1是本發(fā)明大規(guī)格螺栓扭力測試設(shè)備一種實施方式，包括分列左右兩側(cè)的夾緊固定部分和扭轉(zhuǎn)部分的配置結(jié)構(gòu)主視圖；圖2是本發(fā)明大規(guī)格螺栓扭力測試設(shè)備一種實施方式，夾緊固定部分的配置結(jié)構(gòu)剖視、主視圖；圖3是圖1的左視圖，能顯示配置在基座上的齒條、齒輪、軸及旋轉(zhuǎn)手輪；圖4是圖2的未剖視圖；圖5是圖2的俯視圖。
圖中1是 異形扳手塊，2是拉緊螺桿，3是鎖緊螺盤，4是鎖緊手柄，5是拉壓傳感器，6是滑套，7是螺栓拉套，8是滑軌，9是前擋板，10是螺母套頭，11是旋轉(zhuǎn)異形頭，12是萬向聯(lián)軸器，13是扭矩傳感器，14是聯(lián)軸器，15是減速器，16是電機(jī)，17是基座，18是旋轉(zhuǎn)手柄，19是軸，20是旋轉(zhuǎn)手輪，21是導(dǎo)套，22是導(dǎo)軌，24是齒輪，25是齒條，26穿心壓力油缸，27是后擋板，28是滑動拉座，G是被測螺栓，Ga是螺母。
具體實施例方式
在下結(jié)合附圖對本發(fā)明內(nèi)容作進(jìn)一步說明。一種大規(guī)格螺栓扭力測試設(shè)備，其特征在于所述測試設(shè)備包括分列左右兩側(cè)的夾緊固定部分和扭轉(zhuǎn)部分；所述夾緊固定部分在基座17上平行、左右向設(shè)置兩條導(dǎo)軌22，在每根導(dǎo)軌22上配置左右兩塊導(dǎo)套21，在四塊導(dǎo)套21上固定設(shè)置滑動拉座28，滑動拉座28呈開口向上的矩形腔體，兩端分別為前擋板9和后擋板27，前擋板9上開設(shè)螺栓圓孔。滑動拉座28的開口腔體中，放置螺栓拉套7，螺栓拉套7的兩邊經(jīng)滑套6滑動套置在設(shè)置在滑動拉座28的開口腔體兩邊的滑軌8中；在后擋板27的后側(cè)設(shè)置穿心拉壓傳感器5 ；穿過后擋板27及穿心拉壓傳感器5中心的孔插入拉緊螺桿2，拉緊螺桿2的后端為異形扳手塊1，拉緊螺桿2的前端以螺紋形式與螺栓拉套7相連接；拉緊螺桿2位于的拉壓傳感器5的后側(cè)，套置鎖緊螺盤3 ；螺栓拉套7呈開口向上的矩形匣，前側(cè)面開設(shè)測試圓孔，后側(cè)面開設(shè)與拉緊螺桿2 連接的螺紋孔；在基座17上與拉緊螺桿2的軸線一致，設(shè)置一根齒條25，與齒條25相嚙合的齒輪 24的軸19，穿入滑動拉座28上，軸19穿出、外露端設(shè)置旋轉(zhuǎn)手輪20 ；所述扭轉(zhuǎn)部分與拉緊螺桿2同軸線，從測試螺栓位置向后，依次是螺母套頭10、 旋轉(zhuǎn)異形頭11、萬向聯(lián)軸器12、扭矩傳感器13、聯(lián)軸器14、減速器15和電機(jī)16 ；減速器15 固定在基座17上。在測試中，轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)手柄18、旋轉(zhuǎn)手輪20，使得齒輪24在齒條25上嚙合形成滑動拉座28沿齒條25行走，調(diào)節(jié)至測試螺栓G合適的距離，推動拉緊螺桿2前后移動至合適的位置，旋轉(zhuǎn)擰動套置在拉緊螺桿2上的鎖緊螺盤3上的鎖緊手柄4，使得拉緊螺桿2在軸線上不能移動，因為此時拉緊螺桿2的前端已旋入螺栓拉套7的內(nèi)螺紋孔中，兩端鎖住。開口向上的螺栓拉套7中放入被測螺栓G，螺栓桿穿過螺栓拉套7前側(cè)面開設(shè)的測試圓孔，螺栓頭被前側(cè)面擋住，螺栓桿繼而再穿出滑動拉座28前擋板9上開設(shè)螺栓圓孔，螺栓桿端部旋上螺母Ga，將螺母套頭10的一側(cè)套上與螺母形狀匹配的孔中，另一側(cè)套于旋轉(zhuǎn)異形頭11 上，松開鎖緊螺盤3，調(diào)整相互之間的距離，再旋緊鎖緊螺盤3。啟動電機(jī)16、減速器15，旋轉(zhuǎn)動力傳遞給螺母Ga，當(dāng)不斷旋轉(zhuǎn)的過程中，由于滑動拉座28的前擋板9阻擋，螺母Ga不能繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，減速電機(jī)的旋轉(zhuǎn)力與靜止的螺母Ga之間產(chǎn)生扭力，通過界于兩者之間的扭矩傳感器13反映出扭矩的大小。所述導(dǎo)軌22和/或滑軌8為直線導(dǎo)軌。直線導(dǎo)軌既能提供很輕松的長度方向滑動，又限制了導(dǎo)套21和/或滑套6只能在導(dǎo)軌22和/或滑軌8上滑移，不可能橫向拉出，因此，在本發(fā)明扭矩測試中，即使有強(qiáng)大的，垂直于導(dǎo)軌22和/或滑軌8長度方向的力發(fā)生， 也不會脫開，可以正常進(jìn)行測試操作。也可采用燕尾槽等結(jié)構(gòu)，當(dāng)然首選為直線導(dǎo)軌。所述異形扳手塊1和旋轉(zhuǎn)異形頭11為正方形。正方形能傳遞較大的扭力。也可采用其它諸如三角形等。所述螺栓拉套7前側(cè)面測試圓孔為向上開口的長通孔。為了便于被測螺栓G容易放入螺栓拉套7的矩形匣中，前側(cè)面開設(shè)成向上開口的長通孔，可以使螺栓從上往下直接放置。

所述萬向聯(lián)軸器12十字萬向聯(lián)軸器。為了測試的準(zhǔn)確性，消除軸向的位置誤差產(chǎn)生的測量誤差，放置了萬向聯(lián)軸器12，尤其是十字萬向聯(lián)軸器，結(jié)構(gòu)簡單，連接可靠，轉(zhuǎn)向靈活。所述螺母套頭10為一側(cè)是與被測試螺栓螺母相匹配的螺母孔，一側(cè)為矩形孔。適宜做試驗的形狀、結(jié)構(gòu)。在所述扭矩傳感器13下部設(shè)立支撐架。增加部件的穩(wěn)定性，提高測試精度。
權(quán)利要求
1.一種大規(guī)格螺栓扭力測試設(shè)備，其特征在于所述測試設(shè)備包括分列左右兩側(cè)的夾緊固定部分和扭轉(zhuǎn)部分；所述夾緊固定部分在基座(17)上平行、左右向設(shè)置兩條導(dǎo)軌(22)，在每根導(dǎo)軌(22) 上配置左右兩塊導(dǎo)套(21)，在四塊導(dǎo)套(21)上固定設(shè)置滑動拉座(28)，滑動拉座(28)呈開口向上的矩形腔體，兩端分別為前擋板(9)和后擋板(27)，前擋板(9)上開設(shè)螺栓圓孔；滑動拉座(28)的開口腔體中，放置螺栓拉套(7)，螺栓拉套(7)的兩邊經(jīng)滑套(6)滑動套置在設(shè)置在滑動拉座(28)的開口腔體兩邊的滑軌(8)中；在后擋板(27)的后側(cè)設(shè)置穿心拉壓傳感器(5)；穿過后擋板(27)及穿心拉壓傳感器 (5)中心的孔插入拉緊螺桿(2)，拉緊螺桿(2)的后端為異形扳手塊(1)，拉緊螺桿(2)的前端以螺紋形式與螺栓拉套(7)相連接；拉緊螺桿(2)位于的拉壓傳感器(5)的后側(cè)，套置鎖緊螺盤⑶；螺栓拉套(7)呈開口向上的矩形匣，前側(cè)面開設(shè)測試圓孔，后側(cè)面開設(shè)與拉緊螺桿(2) 連接的螺紋孔；在基座(17)上與拉緊螺桿(2)的軸線一致，設(shè)置一根齒條(25)，與齒條(25)相嚙合的齒輪(24)的軸(19)，穿入滑動拉座(28)上，軸(19)穿出、外露端設(shè)置旋轉(zhuǎn)手輪(20)；所述扭轉(zhuǎn)部分與拉緊螺桿(2)同軸線，從測試螺栓(G)位置向后，依次是螺母套頭 (10)、旋轉(zhuǎn)異形頭(11)、萬向聯(lián)軸器(12)、扭矩傳感器(13)、聯(lián)軸器(14)、減速器(15)和電機(jī)(16)；減速器(15)固定在基座(17)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述大規(guī)格螺栓扭力測試設(shè)備，其特征在于所述導(dǎo)軌(22)和/或滑軌(8)為直線導(dǎo)軌。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述大規(guī)格螺栓扭力測試設(shè)備，其特征在于所述異形扳手塊(1)和旋轉(zhuǎn)異形頭(11)為正方形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述大規(guī)格螺栓扭力測試設(shè)備，其特征在于所述螺栓拉套(7)前側(cè)面測試圓孔為向上開口的長通孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述大規(guī)格螺栓扭力測試設(shè)備，其特征在于所述萬向聯(lián)軸器(12)十字萬向聯(lián)軸器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述大規(guī)格螺栓扭力測試設(shè)備，其特征在于所述螺母套頭(10)為一側(cè)是與被測試螺栓(G)螺母(Ga)相匹配的螺母孔，一側(cè)為矩形孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述大規(guī)格螺栓扭力測試設(shè)備，其特征在于在所述扭矩傳感器(13) 下部設(shè)立支撐架。
全文摘要
本發(fā)明系機(jī)械部件的試驗測試設(shè)備，一種大規(guī)格螺栓扭力測試設(shè)備，夾緊固定部分在基座(17)設(shè)置兩條導(dǎo)軌(22)，在每根導(dǎo)軌(22)上配置左右兩塊導(dǎo)套(21)，在四塊導(dǎo)套(21)上固定設(shè)置滑動拉座(28)，滑動拉座(28)的開口腔體中，放置螺栓拉套(7)，螺栓拉套(7)的兩邊經(jīng)滑套(6)滑動套置在設(shè)置在滑動拉座(28)的開口腔體兩邊的滑軌(8)中；拉緊螺桿(2)的前端與螺栓拉套(7)相連接；拉緊螺桿(2)上套置鎖緊螺盤(3)；在基座(17)上設(shè)置齒條(25)，相嚙合的齒輪(24)的軸(19)，穿入滑動拉座(28)上；所述扭轉(zhuǎn)部分依次是螺母套頭(10)、旋轉(zhuǎn)異形頭(11)、萬向聯(lián)軸器(12)、扭矩傳感器(13)、聯(lián)軸器(14)、減速器(15)和電機(jī)(16)；本發(fā)明測試過程穩(wěn)定、可靠、精確、安全、方便，可實現(xiàn)自動化測試，提高測試的速度、效率和精度。
文檔編號G01N3/22GK102262021SQ20101018684
公開日2011年11月30日 申請日期2010年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月28日
發(fā)明者包朝亮, 張云山, 張立華, 徐鵬波, 王秋蓉, 黃嘉樂 申請人:上海寶冶工程技術(shù)有限公司, 上海寶冶集團(tuán)有限公司